Supports de transmission de données

Les signaux électriques créés au niveau de la couche physique ont besoin de supports de transmission pour passer d'un point à un autre. Les supports de transmission sont en fait situés sous la couche physique et sont directement contrôlés par la couche physique. On pourrait dire que les supports de transmission appartiennent à la couche zéro.

Dans le domaine des télécommunications, les supports de transmission peuvent être divisés en deux grandes catégories : guidés et non guidés. Les supports guidés comprennent les câbles à paires torsadées, les câbles coaxiaux et les câbles à fibres optiques. Le support non guidé est l'espace libre.

Les supports guidés, qui sont ceux qui fournissent un conduit d'un dispositif à un autre, comprennent un câble à paire torsadée, un câble coaxial et un câble à fibre optique.

Câble à paire torsadée 

Une paire torsadée se compose de deux conducteurs (normalement en cuivre), chacun avec sa propre isolation plastique, torsadés ensemble. L'un des fils est utilisé pour transporter les signaux vers le récepteur, et l'autre sert uniquement de référence de masse. Le récepteur utilise la différence entre les deux.

En plus du signal de l'expéditeur, des interférences (bruit) peuvent affecter les deux fils et créer des signaux indésirables. Si les deux fils sont parallèles, l'effet de ces signaux indésirables n'est pas le même dans les deux fils car ils sont à des emplacements différents par rapport aux sources de bruit. En tordant les paires, un équilibre est maintenu.

Les lignes DSL utilisées par les compagnies de téléphone pour fournir des connexions à haut débit sont également des câbles à paires torsadées.

Câble coaxial

Au lieu d'avoir deux fils, le câble coaxial a un conducteur central en fil solide ou toronné (généralement en cuivre) enfermé dans une gaine isolante, qui est, à son tour, enfermée dans un conducteur extérieur en feuille métallique, en tresse ou dans une combinaison des deux. L'enveloppe métallique extérieure sert à la fois de bouclier contre le bruit et de deuxième conducteur, qui complète le circuit. Ce conducteur extérieur est également enfermé dans une gaine isolante, et l'ensemble du câble est protégé par un couvercle en plastique.

Les réseaux de télévision par câble utilisent un câble coaxial. Dans le réseau de télévision par câble traditionnel, l'ensemble du réseau utilisait un câble coaxial. Plus tard, cependant, les fournisseurs de télévision par câble ont remplacé la plupart des médias par des câbles à fibre optique ; les réseaux hybrides n'utilisent le câble coaxial qu'aux limites du réseau, à proximité des locaux du consommateur.

Câble à fibre optique

Un câble à fibre optique est en verre ou en plastique et transmet des signaux sous forme de lumière. Cette technologie utilise la propriété d'un faisceau lumineux qui est réfracté (revient) lorsqu'il rencontre un milieu moins dense. Couvrir un support en verre ou en plastique avec un autre support moins dense (appelé gaine) guide la lumière à travers le support.

Le câble à fibre optique est souvent utilisé dans les réseaux backbone (Réseaux de base d’internet) car sa large bande passante est rentable.

Les supports non guidés transportent des ondes électromagnétiques sans utiliser de conducteur physique. Ce type de communication est souvent appelé communication sans fil. Les signaux sont normalement diffusés dans l'espace libre et sont donc disponibles pour toute personne disposant d'un dispositif capable de les recevoir.

La communication utilise aujourd'hui trois gammes différentes de spectre électromagnétique : les ondes radio, les micro-ondes et l'infrarouge.

La figure ci-dessous montre la partie du spectre électromagnétique, allant de 3 kHz à 900 THz, utilisée pour la communication sans fil.

Ondes radio

Les ondes électromagnétiques dont la fréquence est comprise entre 3 kHz et 1 GHz sont normalement appelées ondes radio. Elles sont principalement utilisées pour les communications radio.

Micro-ondes

Les ondes électromagnétiques ayant des fréquences comprises entre 1 et 300 GHz sont appelées micro-ondes. Les micro-ondes sont unidirectionnelles. Lorsqu'une antenne émet des micro-ondes, celles-ci peuvent être étroitement focalisées. Cela signifie que les antennes d'émission et de réception doivent être alignées. La propriété unidirectionnelle a un avantage évident. Une paire d'antennes peut être alignée sans interférer avec une autre paire d'antennes alignées.

Infrarouge

Les ondes infrarouges, avec des fréquences de 300 GHz à 400 THz (longueurs d'onde de 1 mm à 770 nm), peuvent être utilisées pour la communication à courte portée. Les ondes infrarouges, ayant des fréquences élevées, ne peuvent pas traverser les murs. Cette caractéristique avantageuse évite les interférences entre un système et un autre ; un système de communication à courte portée dans une pièce ne peut pas être affecté par un autre système dans la pièce voisine.

Lorsque nous utilisons notre télécommande infrarouge, nous n'interférons pas avec l'utilisation de la télécommande par nos voisins. Cependant, cette même caractéristique rend les signaux infrarouges inutiles pour la communication à longue distance. De plus, nous ne pouvons pas utiliser d'ondes infrarouges à l'extérieur d'un bâtiment car les rayons du soleil contiennent des ondes infrarouges qui peuvent interférer avec la communication.