Données et signaux - couche physique

L'une des principales fonctions de la couche physique est de déplacer des données sous forme de signaux électromagnétiques à travers un support de transmission.

En général, les données utilisables par une personne ou une application ne sont pas sous une forme qui peut être transmise par un réseau. Par exemple, une image doit d'abord être transformée en une forme que les supports de transmission peuvent accepter. Les supports de transmission fonctionnent en conduisant l'énergie le long d'un chemin physique. Pour être transmises, les données doivent être transformées en signaux.

Au niveau de la couche physique, la communication est de nœud à nœud, mais les nœuds échangent des signaux électromagnétiques.

L'une des principales fonctions de la couche physique est d'acheminer les bits entre les nœuds. Cependant, les bits, en tant que représentation de deux valeurs possibles stockées dans la mémoire d'un nœud (hôte, routeur ou commutateur), ne peuvent pas être envoyés directement sur le support de transmission (fil ou air) ; les bits doivent être transformés en signaux avant d'être transmis. La principale tâche de la couche physique est donc de convertir efficacement ces bits en signaux électromagnétiques. Nous devons d'abord comprendre la nature des données, puis les types de signaux pour voir comment effectuer cette conversion de manière efficace.

Signaux analogiques et numériques

Les données peuvent être analogiques ou numériques. Le terme "données analogiques" fait référence à des informations qui sont continues. Les données analogiques, telles que les sons émis par une voix humaine, prennent des valeurs continues. Lorsque quelqu'un parle, une onde analogique est créée dans l'air. Celle-ci peut être captée par un microphone et convertie en un signal analogique ou échantillonné et convertie en un signal numérique.

Les données numériques prennent des valeurs discrètes. Par exemple, les données sont stockées dans la mémoire d'un ordinateur sous la forme de 0 et de 1. Elles peuvent être converties en un signal numérique ou modulées en un signal analogique pour être transmises sur un support.

Comme les données qu'ils représentent, les signaux peuvent être analogiques ou numériques. Un signal analogique possède une infinité de niveaux d'intensité sur une période de temps donnée. Lorsque l'onde se déplace de la valeur A à la valeur B, elle traverse et inclut un nombre infini de valeurs sur son chemin. Un signal numérique, en revanche, ne peut avoir qu'un nombre limité de valeurs définies. Bien que chaque valeur puisse être un nombre quelconque, elle est souvent aussi simple que 1 et 0. La façon la plus simple de représenter les signaux est de les tracer sur une paire d'axes perpendiculaires. L'axe vertical représente la valeur ou la force d'un signal. L'axe horizontal représente le temps. La figure ci-dessous illustre un signal analogique et un signal numérique.