Cours R´ eseaux de Communi- cation Couche physique Dr A. DJEFFAL Couche physique Modes de transmission Signal transmis Caract´ eristiques d’une ligne de communica- tion Supports de transmission Codage de l’information Multiplexage Cours R´ eseaux de Communication Couche physique Dr A. DJEFFAL 2 ` eme ann´ ee LMD 2019-2020 www.abdelhamid-djeffal.net 1 / 73
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Niveaux de valeurs proportionnels aux valeurs del’information (son, image)
Longues distances
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Caracteristiquesd’une ligne decommunica-tion
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Signal transmisSignal numerique
Forme carree
Variation discontinue
Faible nombre de niveaux de valeurs fixes
Courtes distances
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Caracteristiques d’une ligne de communicationBande passante
La bande passante d’une voie est la plage de frequence surlaquelle la voie est capable de transmettre des signaux sans queleur affaiblissement soit trop important.
W = fmax − fmin
fmin : frequence plus basse , fmax plus haute
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Caracteristiques d’une ligne de communicationRapidite de modulation R
Nombre de symboles transmis par unite de temps
R = 1∆ bauds
∆ duree de l’intervalle separant deux valeurs significatives
Critere de Nyquist :
Rmax = 2Fmax
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Caracteristiques d’une ligne de communicationCapacite de transmission C
C = 2W (bauds)
Shannon (1949) : C depend du rapport Signal/Bruit
C = Wlog2(1 + SN )
Souvent le rapport Signal/Bruit est donne en decibels tel que :
(S/B)db = 10log10( SB )
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Caracteristiques d’une ligne de communicationTaux d’erreur
Probabilite de perte ou d’alteration d’une information (1 bit).Exemple 10−9
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Caracteristiques d’une ligne de communicationDebit binaire D
Nombre de bit transmis par unite de temps ( 512 Kbits/s, 1Gigabit/s)
D = R× log2(V )
V valence du signal : nombre des etats significatifs
Exercice : Si la duree d’un bit est 20ms, quel est le debitbinaire ?
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Caracteristiques d’une ligne de communicationDelai de propagation Tp
Temps necessaire a un signal pour parcourir un support d’unpoint a un autre
Supports de transmission a guide physiqueCable coaxial (1)
Deux conducteurs cylindriques de meme axe separes par unisolant, le tout etant protege par une gaine plastique.
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Supports de transmission a guide physiqueCable coaxial (2)
Types :
Cable 75 Ω, dit ”large bande” (broadband) utilise pour latransmission analogique : c’est le cable de television !
Cable 50 Ω, dit ”bande de base” (baseband) generalementutilise pour transmettre des signaux numeriques. Il permetune bande passante de quelques centaines de MHz et desdebits allant jusqu’a 2Gbit/s.
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Supports de transmission a guide physiqueCable coaxial (3)
Raccordement : prises vampires pour les gros cables et lesfiches BNC (British Naval Connector) pour les cables fins.
Inconvenient : un peu cher.
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Supports de transmission a guide physiqueFibre optique (Composition)
Comprend un cœur, dans lequel se propage la lumiere emise parune diode electroluminescente ou une source laser, et une gaineoptique dont l’indice de refraction garantit que le signallumineux reste dans la fibre.
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Supports de transmission a guide physiqueFibre optique (Principe)
Systeme de transmission par fibre optique :
un emetteur de lumiere (transmetteur), constitue d’unediode electroluminescente (LED, Light Emitting Diode) oud’une diode LASER (Light Amplification by StimulatedEmission of Radiation), qui transforme les impulsionselectriques en impulsions lumineuses ;
un recepteur de lumiere, constitue d’une photodiode detype PIN (Positive Intrinsic Negative) qui traduit lesimpulsions lumineuses en signaux electriques ;
une fibre optique.
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Systeme de transmission par fibre optique :
Systeme unidirectionnel : 2 fibres pour 1 liaison.
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Supports de transmission a guide physiqueFibre optique (Types)
1. Fibre multimode a saut d’indice :
Le cœur d’indice de refraction n1 est entoure d’une gained’indice n2.
La variation d’indice entre le cœur et la gaine est brutale(saut d’indice).
La propagation s’y fait par reflexion totale a l’interfacecœur/gaine.
Le diametre du cœur est important ce qui lui permetd’admettre plusieurs rayons qui se propagent sur deschemins differents ou modes de propagation.
La porte des rayons etant de 10 km.
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Supports de transmission a guide physiqueFibre optique (Types)
2. Fibre multimode a gradient d’indice :
L’indice du cœur decroit de facon continue, depuis lecentre du cœur jusqu’a l’interface cœur/gaine suivant uneloi parabolique.
Tous les rayons sont focalises au centre de la fibre, ils ontune trajectoire proche de la sinusoıde.
La dispersion etant reduite ce qui autorise des porteesd’environ 50 km.
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Supports de transmission a guide physiqueFibre optique (Types)
3. Fibre monomode :
Le diametre du cœur est reduit a 8 µm.
Cette reduction, peut etre telle que, pour une longueurd’onde donnee, la fibre n’admette plus qu’un seul rayon.
La fibre est alors dite monomode et la distancefranchissable est de l’ordre de 100 km.
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Caracteristiquesd’une ligne decommunica-tion
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Supports de transmission a guide physiqueFibre optique (Connecteurs)