Transmission d'informations

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ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations Les chaînes et procédés physiques de transmission d’informations D’après Olivier CHAUMETTE Lycée JP SARTRE BRON

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission 1. Vocabulaire et technologies pouvant intervenir dans les études documentaires….

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission Le débit de données Il s’agit du nombre de bits (c'est-à-dire de 0 ou de 1) pouvant être transmis par unité de temps : En bits en bits/s ou kbits/s ou Mbits/s En secondes Il est aussi appelé « bande passante » ou « bitrate » Terme impropre pour les physiciens !

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission Ligne RTC: Réseau Téléphonique Commuté C’est le réseau téléphonique classique, composé de fils de cuivres. L’abonné est relié à un « central » qui met en relation les différents abonnés. Le signal électrique, analogique, est transmis avec une fréquence variant entre 300 Hz et 3400 Hz. Une ligne RTC peut aussi transmettre des données numériques à un débit maximal de 64 kbits/s (si on reste dans le domaine de fréquences Hz).

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission ADSL: Asymmetric Digital Subscriber Line « Liaison numérique à débit asymétrique sur ligne d'abonné » ou plus simplement: « liaison numérique asymétrique » C’est une technique de communication qui permet de transmettre des données numériques (donc internet) sur une ligne téléphonique classique RTC. L’ADSL fournit un débit asymétrique: Le débit de données arrivant à l’abonné (débit descendant, « downstream ») est plus important que le débit de données fournit par l’abonné (débit montant, « upstream ») Le débit est en moyenne de l’ordre de 8 Mbits/s (en réception)

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission ADSL: (suite) La technique utilise le fait que les câbles reliant les centraux téléphoniques aux abonnés sont capables de transmettre des signaux de fréquence supérieure au 3400 Hz du téléphone classique (de l'ordre de plusieurs centaines de kHz). Les signaux ADSL vont donc se propager sur la ligne RTC avec une grande fréquence (autour de 80 kHz en « descendant ») Les signaux ADSL et les signaux téléphoniques vont donc transiter sur la même ligne, mais leurs fréquences étant très différentes, ils ne vont pas interférer…

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission FILTRE: permet de séparer les signaux téléphone (basses freq) de ceux ADSL (hautes freq) avant l’envoi sur la ligne ADSL: (fin) TELEPHONE: permet de transformer les sons en signal électrique de fréquence comprise entre 300Hz-3400Hz MODEM: permet de moduler les informations numériques (les 0 et 1) c’est-à-dire les transformer en pulsations électriques de haute fréquence: le signal ADSL C’est la « box » internet !

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission MODEM: MOdulateur / DEModulateur Il permet de moduler (et démoduler) le signal à émettre (et reçu) suivant une norme propre à chaque technologie utilisée (ADSL, Wifi…) ROUTEUR: Il permet de transmettre à plusieurs ordinateurs reliés à un réseau informatique (filaire ou non) les informations qui leur sont destinées. MODEM-ROUTEUR: Ce sont les « box » internet qui permettent de brancher plusieurs ordinateurs à la ligne internet.

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission VoIP: Voice over Internet Protocol Technologie qui permet de faire passer la voix sur un réseau utilisant le protocole IP (par exemple internet) Le modem numérise la voix et la transmet sur le réseau internet comme tout autre information (mail, images ou autres)

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission VoIP: Voice over Internet Protocol Technologie qui permet de faire passer la voix sur un réseau utilisant le protocole IP (par exemple internet) En réception, le modem transforme les informations venant d’internet en son envoyé au combiné. Si la personne destinataire ne dispose pas de modem, les informations seront converties près du domicile du destinataire (dans un « commutateur») en signal analogique et transmises pour les derniers mètres par le réseau téléphonique classique RTC.

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission WiFi: Wireless Fidelity (clin d’œil à HiFi, High Fidelity) Technologie qui permet de transmettre des informations (en particulier internet) sans utiliser de fils (Wireless) Pour émettre des informations en Wifi (et les recevoir), il faut un modem Wifi. Le modem WiFi émet des ondes électromagnétiques de fréquence 2,4 GHz Le débit est de l’ordre de 11 Mbits/s sur 100 m

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission Bluetooth: « dent bleue », clin d’œil au roi Danois Harald 1er Blåtand qui raffolait de myrtilles et qui a permis d’unifier les peuples scandinaves en 940 Technologie qui permet de transmettre des informations sans utiliser de fils à courte portée (donc en consommant très peu d’énergie) Cette technologie a été inventée pour permettre à des appareils de communiquer entre eux à courte distance: Ordinateur et clavier, souris, scanner, imprimante, kit main libre, autoradio, casque audio… Le bluetooth utilise des ondes électromagnétiques de fréquence 2,4 GHz Le débit est de l’ordre de 1 Mbits/s sur 10 m

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission GSM: Global System for Mobile Communications C’est une norme de transfert numérique de 2ème génération (2G) utilisée par l’ensemble des téléphones portables. Cette norme a évolué et, depuis la 3ème génération (3G), puis la quatrième génération (4G), les débits sont suffisants pour permettre la réception des données du réseau internet. La technologie GSM utilise des ondes électromagnétiques de fréquence 900 MHz Le débit est de l’ordre de: 9 kbits/s pour la norme 2G 100 kbits/s pour la norme 3G 100 Mbits/s pour la norme 4G

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission 2. Quelques chaines de transmission

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission L’affaiblissement en dB d’un canal est donné par: On utilise également le coefficient d’atténuation linéique a : où L est la longueur du canal de transmission

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission Exemple 1 Un indien veut transmettre à sa tribu, par signaux de fumée, le fait que des visages pâles arrivent. Emetteur Canal de transmission Type de transmission (guidée/libre) Type de signal transporté par le canal Récepteur L’indien (il code le signal qu’il doit émettre) L’air libre Lumière visible Œil des indiens de la tribu Emetteur Canal de transmission Type de transmission (guidée/libre) Type de signal transporté par le canal Récepteur L’indien (il code le signal qu’il doit émettre) L’air libre Lumière visible Œil des indiens de la tribu

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission Exemple 2 Deux enfants communiquent par « pots de yaourt ». Emetteur Canal de transmission Type de transmission (guidée/libre) Type de signal transporté par le canal Récepteur Pot de Yaourt du garçon (le garçon est la source) Le fil tendu guidée Onde mécanique Pot de yaourt de la fille (la fille est le destinataire) Emetteur Canal de transmission Type de transmission (guidée/libre) Type de signal transporté par le canal Récepteur L’indien (il code le signal qu’il doit émettre) L’air libre Lumière visible Œil des indiens de la tribu

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission Exemple 3 Une personne converse avec une autre par téléphone filaire. Emetteur Canal de transmission Type de transmission (guidée/libre) Type de signal transporté par le canal Récepteur Téléphone 1 Fil de cuivre guidée Onde électrique Téléphone 2 Emetteur Canal de transmission Type de transmission (guidée/libre) Type de signal transporté par le canal Récepteur L’indien (il code le signal qu’il doit émettre) L’air libre Lumière visible Œil des indiens de la tribu

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission Exemple 4 Une personne converse avec une autre par téléphone portable. Emetteur Canal de transmission Type de transmission (guidée/libre) Type de signal transporté par le canal Récepteur Téléphone 1 air libre Onde électromagnétique Autour de 900 MHz Téléphone 2 Emetteur Canal de transmission Type de transmission (guidée/libre) Type de signal transporté par le canal Récepteur L’indien (il code le signal qu’il doit émettre) L’air libre Lumière visible Œil des indiens de la tribu

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission Dernier exemple Une personne converse avec une autre par téléphone lié à une « box ». Emetteur Canal de transmission Type de transmission (guidée/libre) Type de signal transporté par le canal Récepteur Téléphone 1 +la box ligne internet: cable ou fibre optique guidée Signal électrique Lumière Téléphone 2 (relié à une box) Emetteur Canal de transmission Type de transmission (guidée/libre) Type de signal transporté par le canal Récepteur L’indien (il code le signal qu’il doit émettre) L’air libre Lumière visible Œil des indiens de la tribu

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission 3. Quelques supports de transmission

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission Les câbles à paires torsadées Il sont formés de deux brins de cuivres entrelacés en torsade et recouverts d’isolants. Ce sont les câbles utilisés pour les réseaux informatiques (prises RJ45 aux extrémités). Pour les câbles de « catégorie 5 », le débit est de 100 Mbits/s et l’atténuation de l’ordre de 22 dB pour 100 mètres

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission Les câbles coaxiaux Il sont formés d’un fil de cuivre entouré successivement d’une gaine d’isolation, d’un blindage métallique et d’une gaine extérieure Ce sont les câbles utilisés pour transmettre la télévision numérique ou analogique (c’est le câble relié à l’antenne) Le débit est 10 Mbits/s et l’atténuation de 11,5 dB pour 100 mètres (soit une débit 10x plus faible que pour le fil torsadé mais avec un faible amortissement)

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission Les fibres optiques La fibre optique utilise le phénomène physique de la réflexion totale : la lumière est « piégée » dans le cœur et se propage en se réfléchissant à l’intérieur. Fibres à saut d’indice: Fibres à gradient d’indice:

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission 2 grands types de fibres optiques : les monomodes et les multimodes. Les fibres multimodes: cœur assez volumineux, ce qui permet de transporter plusieurs informations (plusieurs modes) simultanément. Les fibres multimodes sont souvent utilisées en réseaux locaux. Multimode à saut d’indice Multimode à gradient d’indice Les fibres monomodes: cœur très fin et ne peut transporter qu’un seul signal, à une distance beaucoup plus longue que celle de la fibre multimode. Elle est utilisée dans des réseaux à longue distance. Monomode (à saut d’indice uniquement)

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission Résumé: fibres optiques multimodes et monomodes

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission fibres optiques multimodes/monomodes et débits Type de fibre Saut d’indice Gradient d’indice Monomode Atténuation linéique en dB/km pour un signal de 100 MHz. (source : cvardon.fr/) 5 1 0,5 Débit binaire 100 Mbits/s 300 Mbits/s 2 Gbits/s Coût Assez élevé Assez faible élevé

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations 1. Vocabulaire et technologies Chaines de transmission Supports de transmission Les liaisons hertziennes L’atténuation dépend du milieu traversé : Matériau béton métal plâtre bois verre brique Atténuation forte moyenne faible Le débit dépend de la technologie utilisée (wifi, bluetooth, GSM 2G, 3G, 4G…)

ENSEIGNER Transmettre et Stocker l’Information en TS Transmission d'informations Exemple de synthèse de documents Les élèves ayant à disposition des documents concernant les différentes technologies (avec leur débit, leur atténuation), on peut leur demander: « Quelle(s) solution(s) adopter pour connecter chaque appareil numérique avec le meilleur débit possible ? »

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