Principe de transmission de l'information

L’informatique et ses fondements

Publié le 24/06/19Modifié le 06/11/19

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Qu'est-ce que la communication réseau ?

Communiquer sur un fil

Le principe de la communication réseau est de transférer de l'information sur un fil, par exemple, entre un ordinateur et une imprimante par USB, ou entre un ordinateur et un téléphone. Concrètement, les bits sont envoyés en série, bit par bit, sur le fil : l'émetteur a un certain nombre de bits dans sa mémoire, et il les envoie vers le récepteur. Celui-ci reçoit le premier bit, le stocke en mémoire, il reçoit le deuxième, le stocke derrière, etc. Parfois, l'envoi peut se faire octet par octet en fonction du câble et de la technologie. 

Transmettre des bits sur un fil

Pour envoyer un bit sur un fil électrique, on lui associe un potentiel électrique. Par exemple, un bit à 0 aura un potentiel électrique de 0, alors qu’un bit à 1 aura un potentiel électrique de 5 volts. Le récepteur mesure la tension pour connaître la valeur des bits. Mais une question se pose : si le récepteur voit, pendant une milliseconde, un potentiel de 5 volts, est-ce que cela correspond à un seul bit 1 ou à plein de bits 1 successifs, stockés les uns derrière les autres ? Il faut définir une convention préalable sur la fréquence de transmisson.

Types de connecteurs filaires

Différents types de connecteurs filaires existent.  Il faut savoir que :

  • plus on augmente la distance, plus il y aura une perte d'énergie (effet Joule). La qualité du signal se détériorera.
  • si on augmente la fréquence, c'est-à-dire le nombre de bits qu'on envoie successivement, il y aura également une perte d'information parce que certains fils ne résistent pas très bien à l'envoi d'informations très serrées les unes derrière les autres.

Historiquement, le câble coaxial est le câble couramment utilisé chez les fournisseurs d'accès internet. Il ressemble à l'antenne télé classique. Ce fil est entouré d'une grosse gaine d'isolation, il est relativement facile à déployer, très bien isolé et permet d'aller à grande distance.

Aujourd'hui, on utilise des technologies plus récentes, comme la paire torsadée (plusieurs paires de fils mélangés sont agrégés dans un même câble) qui permet de transférer des informations sur une distance relativement limitée, mais l'isolation est moins bonne que sur un câble coaxial.

La fibre optique est très utilisée. C'est un fil dans lequel on fait passer de la lumière. Le signal se déplace sur des centaines de kilomètres, voire des milliers de kilomètres car il n'y a pas d'interférences électromagnétiques. En revanche, c'est plus coûteux et un peu plus compliqué à déployer. On le réserve donc pour les grandes distances et les installations importantes, avec beaucoup de débits.

Le choix de la technologie dépend de la distance, du débit ou de la fréquence des données qu'on veut faire passer, et de la tolérance aux interférences dont on a besoin. Le principe est le même : on fait passer des bits les uns derrière les autres, soit avec de la lumière, soit avec de la tension électrique.

Qu'est-ce que la communication sans fil ?

La communication par fil est pratique, mais présente des contraintes, notamment pour le déploiement et pour la mobilité (la connexion par fil peut limiter les déplacements). Les technologies sans fil sont beaucoup utilisées de nos jours. Elles fonctionnent avec des ondes électromagnétiques pour transmettre de l'information, que ce soit de la télévision, de la radio, de la téléphonie mobile, etc. À la différence de la communication avec fil, dans la communication sans fil, l'émetteur peut émettre vers beaucoup de récepteurs : les ondes se propagent partout et peuvent atteindre plusieurs personnes. Il faut donc faire de l'adressage, c'est-à-dire ajouter au message de l'information, ce qui pose des contraintes sur les protocoles à utiliser au niveau du réseau.

La performance de la communication électromagnétique dépend des interférences (comme les murs...) entre l'émetteur et le récepteur. Par exemple, un fichier PDF classique, d'une centaine de kilooctets, peut être transféré de l'ordinateur vers une imprimante en USB en un dixième ou un centième de seconde. Ce même transfert, par Wifi ou 4G, prendra quasiment le même temps. En revanche, ce sera beaucoup plus rapide, de l'ordre de quelques microsecondes, par la fibre optique qui offre un débit gigantesque. Pour un film full HD de quelques gigaoctets, on s'approcherait de la seconde ou du dixième de seconde selon la qualité de la fibre.  En revanche, sur l'ADSL, ce sera plus lent, moins instantané, avec un transfert de plusieurs minutes. 

Nom de l'auteur : Liliane Kahmsay / Florent Masseglia

Producteur : Inria

Année de diffusion : 2016

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