2. Les supports physiques de transmissions sont les éléments
permettant de faire circuler les informations entre les
équipements de transmission.
On classe généralement ces supports en trois catégories, selon le
type de grandeur physique qu'ils permettent de faire circuler,
donc de leur constitution physique :
• Les supports filaires permettent de faire circuler une
grandeur électrique sur un câble généralement métallique
• Les supports aériens désignent l'air ou le vide, ils
permettent la circulation d'ondes électromagnétiques ou
radioélectriques diverses
• Les supports optiques permettent d'acheminer des
informations sous forme lumineuse.
SUPPORTS DE TRANSMISSION
3. On peut, aussi, classifier les supports de transmission en fonction de la
bande de fréquence dans laquelle ils sont exploitables.
La limitation de la bande d’utilisation provient en grande partie de
l’atténuation que subit l’onde transmise dans le milieu de propagation.
Canaux guidés
Paires torsadées (téléphone) 300Hz-300kHz
Paires torsadées (ADSL) 26kHZ-1MHz
Câble coaxial (Ethernet) 300kHz-1GHz
Guide d’onde 1GHz-300GHz
Fibre optique 30THz-1000THz
Canaux Hertziens (exemples)
VLF 3kHz-30kHz
LF 30kHz-300kHz
MF 300kHz-3MHz
HF 3MHz-30MHz
VHF 30MHz-300MHz
UHF 300MHz-3GHz
SUPPORTS DE TRANSMISSION
4. Selon le type de support physique, la grandeur physique a une
vitesse de propagation plus ou moins rapide.
Exemple :
Le son se propage dans l'air à une vitesse de l'ordre de 340
m/s alors que la lumière a une célérité proche de 300 000
km/s.
Ex : calculer le temps de transmission (approximatif) d’une chaine de TV via un
satellite de télécommunication.
SUPPORTS DE TRANSMISSION
5. Classification selon le mode de propagation:
• les supports guidés : paires torsadées, câbles coaxiaux, fibres optiques.
• Les supports non guidés : les ondes hertziennes, radioélectriques,
lumineuses.
Performance d’un support de transmission (débit de transmission) :
dépend de la bande passante, de l’atténuation ( la distance ) et des
bruits.
• Pour les supports non guidés atténuation et bruit sont très
variables (conditions atmosphériques).
• performance croissante : paire torsadée – câble coaxial – fibre
optique.
SUPPORTS DE TRANSMISSION
6. PAIRE TORSADÉE
• Une paire torsadée est constituée de deux brins torsadés en
cuivre, protégés chacun par une enveloppe isolante
• On distingue :
– paire torsadée non blindé
– paire torsadée blindée
7. • Constituée d’une paire de fils électriques tournés en spirale ( pour
diminuer les interférences électriques).
• Utilisée pour la communication téléphonique et les réseaux locaux.
• Inconvénients : forte atténuation du signal – sensibilité au bruit.
• Utilisation de répéteurs (régénérateurs).
PAIRE TORSADÉE
8. Avantages :
Simplicité – coût d’installation très faible.
Caractéristiques :
• Bande passante 250 MHz
• Distance entre répéteurs 1-10 km
• Vitesse de transmission : 100 – 1000 Mbps. La vitesse de transmission
peut atteindre 1Gbps sur des distances de 100 m.
PAIRE TORSADÉE
10. • Grande qualité de transmission
• Grande capacité (multiplexage de fréquences, ex: distribution,
réception de plusieurs chaînes simultanément)
• Constitué de deux conducteurs cylindriques construits autour d’un
même axe et séparés l’un de l’autre par un isolant.
• utilisé pour la télévision – les réseaux locaux et à longue distance.
CABLE COAXIAL
11. • Peu sensible aux interférences (blindage)
• Plus coûteux que les paires torsadées
• Vulnérable à la détérioration de son enveloppe, principalement les
infiltrations d'eau
• Bande passante 350 MHz
• Distance entre répéteurs 2-10 km
• Vitesse de transmission : 500 – 5000 Mbps.
CABLE COAXIAL
12. • L’atténuation dépend du rapport entre les deux diamètres ( optimal
pour un rapport de 3.6)
• Avantages : Bande passante relativement importante (multiplexage de
signaux) – Assez facile à installer - Résistance assez importante face aux
perturbations électriques et électromagnétiques.
• Inconvénients : Gros diamètre ( 1 – 1.9 cm) – assez rigide : difficultés
de câblage.
CABLE COAXIAL
13. Cœur (10 à 85 μ m)
Gaine optique (125 μm)
Gaine plastique (250 μm)
FIBRE OPTIQUE
14. Page 14
• Cœur : fibre de verre ou de plastique (guide d’ondes lumineuses)
• Revêtement : avec indice de réfraction tel que la lumière reste
prisonnière dans la fibre.
• Gaine protectrice externe : empêche les ondes lumineuses externes
de pénétrer et absorbe les ondes internes échappées.
• Production du signal optique : Source lumière LASER ou LED.
FIBRE OPTIQUE
15. Avantages : très petites et peu coûteuses – Quelques milliers de
fibres optiques dans un câble de grosseur du câble coaxial. – résistance
à la corrosion - insensibles aux parasites EM.
Inconvénients : sensible à l’humidité – cœur fragile (contraintes
mécaniques) –équipements encore coûteux.
Caractéristiques :
• Bande passante 10 GHz
• Distance entre répéteurs 10-100 km
• Vitesse de transmission : 10 – 100 Gbps.
FIBRE OPTIQUE
16. Différentes familles de fibre optique utilisées en
télécommunications.
Les fibres optiques peuvent être monomodes
ou multimodes,
à saut d'indice
ou à gradient d'indice.
FIBRE OPTIQUE
17. • Cœur très fin.
• La bande passante transmise est presque infinie (>
10Ghz/km).
• Fibre utilisée surtout pour les sites distants
• Le petit diamètre du cœur (10um) nécessite une grande
puissance d‘émission, donc des diodes au laser qui sont
relativement onéreuses
• Grandes distances (30 km). Fréquence de transmission
(Ghz). Un seul chemin par fibre. coûteuses
17
FIBRES OPTIQUES MONOMODES
18. courtes distances (10 – 16 km).
Fréquence de transmission (50 à 100 MHz). Plusieurs chemins
possibles.
• A saut d’indice : différents points de réflexion donc problème de
dispersion des rayons lumineux. Les moins coûteuses.
• A gradient d’indice : Réduction des dispersions en faisant varier
l’indice de réfraction dans le cœur.
FIBRES OPTIQUES MULTIMODES
19. revêtement
FIBRES OPTIQUES MULTIMODES
• A saut d’indice :
Cône d'acceptance
Q0 q0
0
z
Cœur (indice n1) r
a b
Gaine (indice n2)
n(r)
Rayon guidé
Rayon réfracté
Angle limite : n1.cos q0 = n2
ouverture numérique ON = sin Q0 = n1 sinq0 =
2
2
2
1 nn −
θ0
20. FIBRES OPTIQUES MULTIMODES
• A gradient d’indice :
Cœur : indice n(r) r
0
z
a b
Gaine (indice n2)
n(r)
n1
Indice du cœur : n(r) = n1
2)r/a(21 ∆−
23. PRINCIPAUX TYPES DE FIBRES
Matériau Plastique Toute silice
Type Multimode
Multimode gradient
d’indice
Monomode
standard
Monomode
disp. décalée
Diamètres
cœur / gaine (mm)
980/1000 50/125 62,5/125 9/125 7/125
Longueurs d’onde
et atténuation
Visible
200 dB/km
0,85 µm – 1,3 µm
3 dB/km – 0,9 dB/km
1,3 – 1,55 µm
0,5 – 0,2 dB/km
1,5 à 1,6 µm
0,22 dB/km
Débits et
distances
10 à 100 Mb/s
100 m
100 Mb/s /5 km
1 Gb/s /400 m
100 Mb/s
2 km
1 à 10 Gbit/s
20 à 50 km
n x 10 Gbit/s
milliers de km
Mise en œuvre
problème
Facile
température
Assez facile
Plus délicate
raccordements
Coût global Faible Assez faible
Plus élevé (interfaces,
connecteurs)
Applications
principales
Eclairage,
visualisation,
trans. données
très courte
distance
Distribution,
LANs hauts
débits
(GE courte
distance)
LANs tous
débits
LANs très hauts
débits,
réseaux
métropolitains,
longues dist.
Liaisons très
longues (avec
amplificateurs
et WDM)
24. MULTIPLEXAGE EN LONGUEUR
D’ONDES (WDM)
• L'utilisation nécessite:
– Un ensemble de diodes laser émettant à des longueurs d'ondes
différentes.
– Des multiplexeurs/démultiplexeurs optiques pour combiner/séparer
l'ensemble des signaux optiques dans/de la fibre.
25. • Transmission des données entre deux stations par un signal
radio
• Utilisés pour relier les différentes villes d'une même région
• Nécessite des relais en moyenne tous les 50 Km pour
régénérer le signal (à cause de la courbure de la terre)
• Transmission de grande capacité à faibles coûts (vs câble en
cuivre et fibre optique)
• Peu être sujet au blocage à cause d'obstacles physiques tels
les immeubles en hauteur ou les montagnes
LES FAISCEAUX HERTZIENS
26. au-delà de 30 MHz, les ondes hertziennes se propagent en ligne
droite. En dessous de 30MHz, les ondes se réfléchissent sur
certaines couches de l’atmosphère, engendrant ainsi des trajets
multiples de propagation.
L’affaiblissement dû à la
propagation en espace libre, sur
une distance d, est :
Exemple:
Calculer l’affaiblissement pour une
fréquence porteuse de 12 GHz (d=36000
km pour un satellite géostationnaire)
A =
4πd
λ
÷
2
LES FAISCEAUX HERTZIENS
27. PERTURBATIONS
DES PROPAGATIONS HERTZIENNES
• Rarement en visibilité (line of sight)
• Réflexions multiples dues aux obstacles, étalement temporel
• Diffusions, diffractions sur les arrêtes des bâtiments
• Absorption atmosphérique
Les radio communications subissent de très nombreuses
perturbations qui rendent la propagation très complexe et
difficilement maitrisable :
Transmission
directe
diffusion
réflexion
diffraction
28. Tout signal radio subit le phénomène de Multi trajet. Le signal reçu résulte de
la somme de tous les signaux directs, réfléchies et diffractées. Il est à l’origine
d’évanouissements ou fading.
Chacun de ces signaux va posséder des caractéristiques différentes (temps
d’arrivée, angle d’incidence, amplitude, phase, fréquence, polarisation).
Les différentes contributions arrivent à des instants différents.
L’ensemble de ces contributions (principalement la différence de phase)
donne lieu à des évanouissements sélectifs en fréquence importants (de 2 à
30 dB).
Évanouissements
sélectifs en fréquence
transmission Diffusion /
diffraction
réflexion
temps
Signal reçu
seuil
Trajets multiples
Fonction de
transfert
seuil
fade
Impulsion
Plusieurs
impulsions
Signal réparti sur
plusieurs impulsions
PERTURBATIONS
DES PROPAGATIONS HERTZIENNES
29. • Satellites géostationnaires (3600 km d’altitude)
• Les stations terrestres envoient les signaux au satellite qui les
retransmet.
• Il y a réception du signal, amplification, changement de
fréquence et retransmission vers la terre.
• Toutes les stations qui «voient » le satellite peuvent se
brancher.
• Durée de vie limitée des satellites (remplacement coûteux).
SATTELITES
Notas do Editor
Les conséquences du phénomène de multitrajet constituent le problème majeur des radiocommunications mobiles !
