D'après ce que l'on vient de voir, le transfert de l'information est lié au stockage de l'information, si un câble facilite le transfert de l'information, ce dernier facilite le stockage de l'information. Ainsi, différents câbles existent pour faciliter le stockage de l'information. Nous avons, le câble à paires torsadées (fin ou épais) puis, le câble coaxial (blindé ou non blindé) et enfin, la fibre optique.
![Photo](/uploads/4/5/6/9/45695089/published/4736-5227683.jpg?1486849613)
La paires torsadée est un des plus anciens supports de transmission. Il a été pendant très longtemps utilisée pour le téléphone. Ce support est encore très utilisé de nos jours.
La paire torsadée est bien adaptée pour la mise en réseau local d'un faible parc avec un budget limité, et une connectique simple. Mais sur de longues distances avec de hauts débits, l'intégrité des données n'est pas garantie par la paire torsadée. Il y a donc un risque de perte de données.
Les qualités de la paire torsadée :
Les qualités de la paire torsadée sont les suivantes :
- Très utilisé pour les réseaux locaux
- Une longueur maximale de 100 mètres
- Un débit de 10 à100 Mb/s
- Un câblage peu coûteux, c’est le moins cher
- Une installation et des connexions simples
- La plus grande flexibilité du câble
- La plus grande vulnérabilité aux interférences
- Un choix fiable mais qui ne garantit pas l’intégrité des données transmises sur de longues distances et à des débits élevés…
- La plus grande vulnérabilité aux interférences
Le câblage à paire torsadée est constitué de deux brins de cuivre enroulé l'un autour de l'autre dans une forme d'hélice. C'est deux brins de cuivre sont recouverts d'isolants.
Il existe deux types de paire torsadée avec celui blindé appelé STP ( Shielded Twisted-Pair ) et celui qui est non blindé appelé UTP (Unshielded Twisted-Pair).
La paire torsadée blindée (STP)
Ce câble utilise une gaine de cuivre d'une meilleure qualité et plus protectrice que celle utilisé par le câble UTP. Il y a entre et autour des paires, une enveloppe de protection.
La paire torsadée non blindée ( UTP)
Le câble UTP est le type de paire torsadée le plus fréquemment utilisé, il est aussi le plus répandu pour les réseaux locaux.
Le câble UTP est caractérisé par :
-Une longueur maximale d'un segment de 100 mètres
-Une composition de 2 fils de cuivre recouverte d'isolant
-Une norme UTP qui conditionnent le nombre de torsions par pied (33 cm) de câble en fonction de l'utilisation prévue
Il existe plusieurs catégories pour la câble UTP:
-Un câble téléphonique traditionnel (transfert de voix mais pas de données)
-Un câble de transmission des données à 4 Mbit/s maximum (RNIS). Ce type de câble est composé de 4 paires torsadées
-Un câble de 10 Mbit/s maximum. Ce type de câble est composé de 4 paires torsadées et de 3 torsions par pied
-Un câble de 16 Mbit/s maximum. Ce type de câble est composé de 4 paires torsadées en cuivre
-Un câble de 100 Mbit/s maximum. Ce type de câble est composé de 4 paires torsadées en cuivre
-Un câble de 1000 Mbit/s maximum. Ce type de câble est composé de 4 paires torsadées en cuivre
Le câble UTP est utilisé dans la plupart des installations téléphoniques. De nombreux locaux sont précâblés pour ce genre d'installation. Lorsque la paire torsadée préinstallée est de bonne qualité,
le transfert de données est alors possible et donc utilisable en réseau informatique.
Un problème important provient du fait que le câble UTP est particulièrement sensible aux interférences (signaux d'une ligne se mélangeant à ceux d'une autre ligne=diaphonie). Pour résoudre ce problème , il faut le remplacer par un câble du type STP.
La paire torsadée blindée (STP)
Ce câble utilise une gaine de cuivre d'une meilleure qualité et plus protectrice que celle utilisé par le câble UTP. Il y a entre et autour des paires, une enveloppe de protection.
La paire torsadée non blindée ( UTP)
Le câble UTP est le type de paire torsadée le plus fréquemment utilisé, il est aussi le plus répandu pour les réseaux locaux.
Le câble UTP est caractérisé par :
-Une longueur maximale d'un segment de 100 mètres
-Une composition de 2 fils de cuivre recouverte d'isolant
-Une norme UTP qui conditionnent le nombre de torsions par pied (33 cm) de câble en fonction de l'utilisation prévue
Il existe plusieurs catégories pour la câble UTP:
-Un câble téléphonique traditionnel (transfert de voix mais pas de données)
-Un câble de transmission des données à 4 Mbit/s maximum (RNIS). Ce type de câble est composé de 4 paires torsadées
-Un câble de 10 Mbit/s maximum. Ce type de câble est composé de 4 paires torsadées et de 3 torsions par pied
-Un câble de 16 Mbit/s maximum. Ce type de câble est composé de 4 paires torsadées en cuivre
-Un câble de 100 Mbit/s maximum. Ce type de câble est composé de 4 paires torsadées en cuivre
-Un câble de 1000 Mbit/s maximum. Ce type de câble est composé de 4 paires torsadées en cuivre
Le câble UTP est utilisé dans la plupart des installations téléphoniques. De nombreux locaux sont précâblés pour ce genre d'installation. Lorsque la paire torsadée préinstallée est de bonne qualité,
le transfert de données est alors possible et donc utilisable en réseau informatique.
Un problème important provient du fait que le câble UTP est particulièrement sensible aux interférences (signaux d'une ligne se mélangeant à ceux d'une autre ligne=diaphonie). Pour résoudre ce problème , il faut le remplacer par un câble du type STP.
![Photo](/uploads/4/5/6/9/45695089/16619-3780995_orig.jpg)
Le câble coaxial à été inventer par Herman AFFEL en 1931. Il est utilisé le plus souvent dans certains cas très précis :
-entre une antenne et une TV
-dans différents réseaux, comme internet.
-entre différents équipements, par exemple, entre un microphone et un PC, ou un lecteur CD, un amplificateur ...
-dans les liaisons sous-marines (entre un continent et une île par exemple)
-lors de transports de signal vidéo, comme pour les caméras de surveillance.
Le câble coaxial est composé de différents éléments, dont une gaine isolante en PVC qui protège des facteurs qui pourraient endommager le câble. Il est composé d'un blindage tressé en cuivre ou en aluminium qui sert de conducteur aux parasites, pouvant causer une distorsion des données, en dessous de ce dernier, on retrouve une enveloppe isolante en PVC ou en Téflon qui empêche un contact entre le blindage et l'âme, ce qui causerait un court-circuit. Puis au centre on retrouve une âme, qui est le brin conducteur en cuivre qui permet le transfert de l'information.
Les câbles coaxiaux comportent plusieurs avantages qui les rendent intéressants :
-De faibles pertes comparées aux autres supports
-Un poids et un encombrement réduit
-Très résistant, mécaniquement et dans le temps
-Est plutôt souple
On peut distinguer deux types de câbles coaxiaux, le fin et l'épais.
-Le câble coaxial fin, il a un diamètre de 6 millimètres, flexible, d'un débit de 10 MB/s mais à une longueur maximale de 185 mètres. Il est le plus souvent utilisé lors des connexions avec les téléviseurs car il permet un affaiblissement du signal très faible.
-Le câble coaxial épais, est un câble blindé qui a longtemps été utilisé pour des connections internet car son âme est de 12 millimètres et permet donc de faire passer un plus grand nombre de données sans affaiblissement sur une longueur de 500 mètres maximum. Sa bande passante est de 10 MB/s et ce câble est souvent utilisé comme câble principal pour relier différents réseaux.
Plus le diamètre de l'âme est petit, plus la résistance sera grande, et donc le signal sera affaibli. De plus si l'on augmente la fréquence, il y aura plus de pertes. Plus la longueur du câble augmente, plus il y aura de pertes.
-Le câble coaxial fin, il a un diamètre de 6 millimètres, flexible, d'un débit de 10 MB/s mais à une longueur maximale de 185 mètres. Il est le plus souvent utilisé lors des connexions avec les téléviseurs car il permet un affaiblissement du signal très faible.
-Le câble coaxial épais, est un câble blindé qui a longtemps été utilisé pour des connections internet car son âme est de 12 millimètres et permet donc de faire passer un plus grand nombre de données sans affaiblissement sur une longueur de 500 mètres maximum. Sa bande passante est de 10 MB/s et ce câble est souvent utilisé comme câble principal pour relier différents réseaux.
Plus le diamètre de l'âme est petit, plus la résistance sera grande, et donc le signal sera affaibli. De plus si l'on augmente la fréquence, il y aura plus de pertes. Plus la longueur du câble augmente, plus il y aura de pertes.
![Photo](/uploads/4/5/6/9/45695089/fibre-optique-1_orig.jpg)
Il existe également comme mode de transmission la fibre optique.
La fibre optique a été mise au point dans les années 1970, mais est utilisée par le grand public depuis peut, notamment grâce à internet. La fibre optique est bien plus rapide que tout autre mode de transmission. Celle-ci transmet par câble et est le mode de transmission le plus rapide.
Une fibre optique est un cylindre composé d'un cœur, d'une gaine et d'un revêtement de protections.
Le cœur : est généralement en silice qui est un composant de silicium mais il peut être aussi en plastique ou bien en quartz fondu.
La silice permet à la fibre d'être dopé afin de modifier son indice de réfraction.
C'est la lumière qui porte l'information dans la fibre, elle se propage dans le cœur en suivant les lois de réfraction
La gaine optique : est constitué des mêmes matériaux que le cœur. Le revêtement entoure le cœur. La qualité de la silice du revêtement est moindre que celle du cœur car elle n'est pas destinée à transmettre la lumière. On peut également doper la gaine afin de lui donner un indice de réfraction n(g) inférieur à celui du cœur n(c)
Le revêtement de protection : est en plastique et assure la protection de la mécanique de la fibre optique. Le revêtement permet aussi de donner une flexibilité à la fibre afin de faciliter sa manipulation.
Il existe différents types de fibre comme :
La fibre multimode
La fibre multimode qui possède un cœur de diamètre pouvant varier de 50 à 200 micromètres ainsi qu'un « verre » de moins bonne qualité. Ce « verre » entraîne alors des atténuations et des dispersions chromatiques.
Ce type de fibre fut le premier fabriqué et possède une performance de l'ordre du Gb/km.
Leur utilisation est actuellement pour les courtes distances.
Il existe deux sous-catégories de fibre multimode :
-La fibre à saut d'indice dont le cœur a un gros diamètre. Cela qui entraîne deux problèmes majeurs tels que le décalage entre l'arrivée des rayons lumineux qui est plus importante de par l'épaisseur du coeur
Ou encore, une atténuation du signal très importante.
-La fibre à gradient d'indice, qui possède les mêmes problèmes que la fibre optique à saut d'indice, apporte tout de même deux améliorations.
Cette catégorie de fibre est utilisée sur les réseaux locaux.
La fibre multimode
La fibre multimode qui possède un cœur de diamètre pouvant varier de 50 à 200 micromètres ainsi qu'un « verre » de moins bonne qualité. Ce « verre » entraîne alors des atténuations et des dispersions chromatiques.
Ce type de fibre fut le premier fabriqué et possède une performance de l'ordre du Gb/km.
Leur utilisation est actuellement pour les courtes distances.
Il existe deux sous-catégories de fibre multimode :
-La fibre à saut d'indice dont le cœur a un gros diamètre. Cela qui entraîne deux problèmes majeurs tels que le décalage entre l'arrivée des rayons lumineux qui est plus importante de par l'épaisseur du coeur
Ou encore, une atténuation du signal très importante.
-La fibre à gradient d'indice, qui possède les mêmes problèmes que la fibre optique à saut d'indice, apporte tout de même deux améliorations.
- Le diamètre du cœur possède une taille pouvant être de deux à quatre fois plus petit.
- Le cœur est constitué de plusieurs couches à indice de réfraction de plus en plus grand.
Cette catégorie de fibre est utilisée sur les réseaux locaux.
La fibre monomode
La fibre monomode est le type de fibre le plus performant grâce à une épaisseur du cœur très fin d'environ 10 µm. Le rayon lumineux va donc se propager pratiquement en ligne droite ce qui va rendre la dispersion du signal et l'atténuation quasiment nulle.
Cette performance s'élève à environ 100 Gb/km, mais elle requiert des diodes laser relativement chères afin d'obtenir une puissance d'émission suffisamment élevée. Ce type de fibre est utilisées pour le moment seulement sur les sites à grande distance.
La fibre monomode est le type de fibre le plus performant grâce à une épaisseur du cœur très fin d'environ 10 µm. Le rayon lumineux va donc se propager pratiquement en ligne droite ce qui va rendre la dispersion du signal et l'atténuation quasiment nulle.
Cette performance s'élève à environ 100 Gb/km, mais elle requiert des diodes laser relativement chères afin d'obtenir une puissance d'émission suffisamment élevée. Ce type de fibre est utilisées pour le moment seulement sur les sites à grande distance.
La réfraction
Les informations se déplacent donc par un système de réfraction.
La réfraction est un rayon lumineux appelé rayon incident qui passe d'un milieu transparent à un autre milieu également transparent avec un certain angle appelé angle d'incidence.
Le rayon incident va être réfléchi sur là l'axe qui sépare deux milieux et donner un autre rayon qui est appelé rayon réfléchi.
Mais le rayon va aussi traverser le premier milieu et être dévié dans le second milieu suivant un indice de réfraction n qui est différent selon le milieu. Ce rayon est appelé rayon réfracté
Une formule a été définie concernant la réfraction par Descartes qui est la suivante ;
n(i) x sin Ø1 = n(r) x sin Ø2
avec Ø1 = angle d'incidence
Ø2 = angle de réfraction
(ces 2 angles sont défini par rapport à une droite perpendiculaire à la surface de séparation des deux milieux appelés la normale)
n=indice de réfraction d'un milieu transparent
(défini par n=c/v, ou c est égal à la vitesse de la lumière dans le vide et v sa vitesse dans le milieu traversé)
Lorsque dans la formule, n(r) est supérieur à n(i), le rayon est réfléchi jusqu'à un certain angle que l'on appelle l'angle limité de réfraction
Ce qui se passe dans la fibre est similaire, le rayon lumineux qui arrive dans la fibre est réfléchi tout le long de la fibre optique. La silice est dopée empêchant ainsi le rayon lumineux de sortir du cœur de la fibre pour obtenir n(c) supérieur à n(g), ou n(c) représente l'indice de réfraction du cœur et n(g) celui de la gaine optique
Les informations se déplacent donc par un système de réfraction.
La réfraction est un rayon lumineux appelé rayon incident qui passe d'un milieu transparent à un autre milieu également transparent avec un certain angle appelé angle d'incidence.
Le rayon incident va être réfléchi sur là l'axe qui sépare deux milieux et donner un autre rayon qui est appelé rayon réfléchi.
Mais le rayon va aussi traverser le premier milieu et être dévié dans le second milieu suivant un indice de réfraction n qui est différent selon le milieu. Ce rayon est appelé rayon réfracté
Une formule a été définie concernant la réfraction par Descartes qui est la suivante ;
n(i) x sin Ø1 = n(r) x sin Ø2
avec Ø1 = angle d'incidence
Ø2 = angle de réfraction
(ces 2 angles sont défini par rapport à une droite perpendiculaire à la surface de séparation des deux milieux appelés la normale)
n=indice de réfraction d'un milieu transparent
(défini par n=c/v, ou c est égal à la vitesse de la lumière dans le vide et v sa vitesse dans le milieu traversé)
Lorsque dans la formule, n(r) est supérieur à n(i), le rayon est réfléchi jusqu'à un certain angle que l'on appelle l'angle limité de réfraction
Ce qui se passe dans la fibre est similaire, le rayon lumineux qui arrive dans la fibre est réfléchi tout le long de la fibre optique. La silice est dopée empêchant ainsi le rayon lumineux de sortir du cœur de la fibre pour obtenir n(c) supérieur à n(g), ou n(c) représente l'indice de réfraction du cœur et n(g) celui de la gaine optique
L'émission se fait par propagation d'un signal lumineux à l'intérieur d'une fibre optique. Celle-ci utilise alors 3 types d'émetteurs :
-il y a d'abord les LED qui fonctionnent avec du rouge visible à la limite de l'infrarouge qui est d'une longueur d'onde de 850 nm
-Ensuite il y a les diodes à infrarouge qui émettent un signal lumineux invisible d'une longueur d'onde de 1300 nm
-Enfin il y a les lasers, avec une longueur d'onde de 1300 ou 1550 nm, l'intensité du signal est modulée en fonction de l'information.
Il y a également une lentille qui a pour rôle de diriger le signal lumineux dans la fibre.
La réception se fait grâce à l'utilisation de capteurs telle que :
-une photodiode qui a pour rôle de moduler le courant en fonction de l'information du rayon lumineuse reçue. On associe à ce capteur un préamplificateur de signal
-Un phototransistor, qui amplifie le signal lumineux directement par le gain de courant.
Ces capteurs convertissent une variation d'intensité lumineuse en une variation de courant électrique
Le codage
Dans le cas de la fibre optique, l'information qu'elle soit audio, vidéo ou informatiques est codée numériquement en binaire. Le temps est divisé en intervalles de durées égales. Dans c'est intervalle, une impulsion lumineuse correspond à un 1 et une absence d'impulsion correspond à un 0.
Une fois que l'information lumineuse est numérisée, elle est ensuite transmise à haute vitesse à l'intérieur de la fibre, sous forme de ses nombreuses impulsions lumineuses successives. Lorsque ces informations sont réceptionnées, les impulsions sont reconverties en une suite de 0 et de 1. Une fois que quelles sont décodés, l'information reprendra la forme identique à celle de départ.
Contrainte :
-L'économie : la pose de la fibre optique qui entraîne des coûts équivalents à ceux des travaux d'enfouissement
-La commodité: pas de déformation élastique ce qui entraîne des risques de cassure car ne permet pas de se courber sans contrainte
-Performances limitées
Avantages :
-Économique : Les frais d'entretien d'un réseau en fibre optique est inférieur à d'autres types de câblages
-Une commodité : Car le point au mètre est faible, résiste bien à la corrosion et ne conduit pas l'électricité
-Un avantage de performance : augmente les débits de communication numérique
-il y a d'abord les LED qui fonctionnent avec du rouge visible à la limite de l'infrarouge qui est d'une longueur d'onde de 850 nm
-Ensuite il y a les diodes à infrarouge qui émettent un signal lumineux invisible d'une longueur d'onde de 1300 nm
-Enfin il y a les lasers, avec une longueur d'onde de 1300 ou 1550 nm, l'intensité du signal est modulée en fonction de l'information.
Il y a également une lentille qui a pour rôle de diriger le signal lumineux dans la fibre.
La réception se fait grâce à l'utilisation de capteurs telle que :
-une photodiode qui a pour rôle de moduler le courant en fonction de l'information du rayon lumineuse reçue. On associe à ce capteur un préamplificateur de signal
-Un phototransistor, qui amplifie le signal lumineux directement par le gain de courant.
Ces capteurs convertissent une variation d'intensité lumineuse en une variation de courant électrique
Le codage
Dans le cas de la fibre optique, l'information qu'elle soit audio, vidéo ou informatiques est codée numériquement en binaire. Le temps est divisé en intervalles de durées égales. Dans c'est intervalle, une impulsion lumineuse correspond à un 1 et une absence d'impulsion correspond à un 0.
Une fois que l'information lumineuse est numérisée, elle est ensuite transmise à haute vitesse à l'intérieur de la fibre, sous forme de ses nombreuses impulsions lumineuses successives. Lorsque ces informations sont réceptionnées, les impulsions sont reconverties en une suite de 0 et de 1. Une fois que quelles sont décodés, l'information reprendra la forme identique à celle de départ.
Contrainte :
-L'économie : la pose de la fibre optique qui entraîne des coûts équivalents à ceux des travaux d'enfouissement
-La commodité: pas de déformation élastique ce qui entraîne des risques de cassure car ne permet pas de se courber sans contrainte
-Performances limitées
Avantages :
-Économique : Les frais d'entretien d'un réseau en fibre optique est inférieur à d'autres types de câblages
-Une commodité : Car le point au mètre est faible, résiste bien à la corrosion et ne conduit pas l'électricité
-Un avantage de performance : augmente les débits de communication numérique