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Implantation et réalisation d’un système de télésurveillance.par Eric KIKWETA Ecole Supérieure de Formation des Cadres/INPP - Licence Informatique 2019 |
Section 2 : Technique des télécommunications2.1. PrincipesUne liaison de télécommunications comporte trois éléments principaux : ? un émetteur qui prend l'information et la convertit en signal électrique, optique ou radioélectrique ; ? un média de transmission, pouvant être une ligne de transmission, une fibre optique ou l'espace radioélectrique, qui relie émetteur et récepteur ; ? un récepteur qui reçoit le signal et le convertit en information utilisable. Par exemple, en radiodiffusion, l'émetteur de radiodiffusion émet grâce à son antenne la voix ou la musique, qui passe dans l'espace sous forme d'onde électromagnétique, jusqu'à un récepteur AM ou FM qui la restitue. Les liaisons de télécommunications peuvent être monodirectionnelles, comme en radiodiffusion ou télévision, ou bidirectionnelles, utilisant alors un émetteur-récepteur. Quand plusieurs liaisons sont interconnectées entre plusieurs utilisateurs, on obtient un réseau, comme le réseau téléphonique ou Internet. 2.2. Médias de transmissionLes medias de communication sont constitués de tous les équipements qui permettent de relier les différentes entités d'un réseau. Sur un support de transmission, les données peuvent être transmises sous plusieurs formes : comme de ondes électromagnétiques, ou sous forme électrique, ou même lumineuse.12 Les canaux de transmissions peuvent être filaire (support guidés) et non filaire (support non guidés). Dans les supports filaires on distingue les métalliques et les non métalliques : - Les supports métalliques font circuler les données sous la forme d'une grandeur électrique (câble coaxial, paire torsadée, courant en ligne - CPL), - Les supports non métalliques font circuler les données par propagation des signaux électromagnétiques ou sous forme lumineuse (fibre optiques). Dans les supports non filaires ou non guidés (air, vide), les signaux sont les ondes électromagnétiques. 12 Alphonse IVINZA, Introduction à la télématique et aux Réseaux informatiques, Tome1, Edition Afrique 2018, P.55 Page | 11 a) le câble coaxial13
Figure .1.2. Câble coaxial14 Un câble coaxial est un câble électrique comprenant deux conducteurs. Le conducteur central rigide est un fil électrique qui est entouré d'un matériau isolant de forme cylindrique enveloppé le plus souvent d'une tresse conductrice. Le tout est enrobé d'une gaine isolante en matière plastique. La structure en couches successives permet une bonne isolation aux bruits électromagnétiques. Il comprend les parties suivantes : - une gaine protectrice en caoutchouc ou en PVC, - un conducteur interne ou blindage destiné à protéger les données transmises des bruits et distorsions, - un isolant entourant le conducteur central pour éviter tout contact avec le blindage qui provoquerait des interactions électriques, - le conducteur central qui transporte les données.
Figure .1.3. Eléments d'un câble coaxial15 13 Alphonse IVINZA, Introduction à la télématique et aux Réseaux informatiques, Tome1, Edition Afrique 2018, P.55 14 https://www.futura-sciences.com/tech/definitions/electronique-cable-coaxial-4388/ 15 https://onlybass.com/topic/74020-le-rodage-des-c%C3%A2bles/ Page | 12 On distingue plusieurs types de câble coaxial : câble coaxial mince ou fin, câble coaxial épais et câble large bande.
Le câble coaxial large bande (CATV: Community Antenna Television) est utilisé pour la transmission des chaines de télévision par câble. II permet la transmission numérique, avec une bande passante très large. II est adapté au multiplexage.
Figure .1.4. Connecteur BNC16 b) Le câble a paires torsadées (twisted pair)17 Le câble a paires torsadées (TP : twisted pair) est constitué de plusieurs fils de cuivre torsadés par paires, qui sont-elles - même torsadées. Les torsades ont pour but de diminuer les interférences entre paires.
Figure .1.5. Câble à paires torsadées18 17 Alphonse IVINZA, Introduction à la télématique et aux Réseaux informatiques, Tome1, Edition Afrique 2018, P.55 18 https://fr.wikipedia.org/wiki/Paire_torsad%C3%A9e Page | 13 Suivant les utilisations, un câble peut regrouper une ou plusieurs centaines de paires dans le cas des réseaux locaux, le type le plus utilisé est le câble à 4 paires torsadées utilisé pour les configurations en étoile. Les réseaux Ethernet 10BaseT et 100BaseT se sert de ce type de câble.
Figure .1.6. Elément d'un câble à paires torsadées19 Les connexions se font par des prises RJ45 (type téléphone). Tous les brins d'une étoile arrivent à un Hub ou concentrateur. Les câbles de la dernière génération autorisent des débits de 100 et 300 Mbits/s. II existe aussi des câbles à 2 paires (RJ11).
Figure .1.7. Connecteur RJ - 45, Prise murale20 Le connecteur RJ-45 se compose de huit broches. Les fils des câbles sont torsadés pour former 4 paires. Les couleurs de ces paires sont le plus souvent: Paire 1: bleu et blanc/bleu Paire 2 : orange et blanc/orange Paire 3 : vert et blanc/vert Paire 4 : marron et blanc/marron Le fil d'écran (blindage) se connecte sur la neuvième borne. 19 http://dlr13.free.fr/Reseaux/medias.htm Page | 14
Figure .1.8. Elément d'un connecteur RJ 4521 On distingue plusieurs types de câble à paires torsadées :
L'écran est une feuille d'aluminium placée entre les fils et la gaine PVC, qui crée un blindage sommaire pour protéger les paires des interférences extérieures. s) Le câble blindé (STP : shield twisted pair) II permet une transmission plus rapide et sur une longue distance. II est protégé des parasites par une tresse métallique. Les câbles à paires torsadées sont soumis à certaines normes : six catégories sont définies actuellement et deux autres sont en phase d'étude (voir tableau 1.1) Page | 15 Tableau 1.1. Catégories de câbles à paires torsadées22
22 Alphonse IVINZA, Introduction à la télématique et aux Réseaux informatiques, Tome1, Edition Afrique 2018, Page 60 Page | 16 c) La fibre optique23 Une fibre optique est un câble constitué d'un matériau en verre ou en matière plastique conduisant la lumière. Ce matériau, qui est un fil mince est la partie centrale du câble (le coeur), il est enveloppé dans un isolant. Les données sont transmises sous la forme d'ondes lumineuses par réfractions successives. La connexion à la fibre optique s'effectue grâce à un émetteur optique qui convertit un signal électrique en provenance d'une machine (ordinateur et autres périphériques) en un signal lumineux adapté à la fibre.
Figure .1.9. Elément d'une fibre optique24 On distingue trois types de fibres optiques : - Fibres multimodes à saut d'indice ; - Fibres multimodes à gradient d'indice ; - Fibres monomodes. 1° Fibres multimodes à saut d'indice. Le coeur translucide d'une fibre optique à saut d'indice est recouvert d'un matériau sombre qui ne laisse pas passer la lumière et donc qui a un indice de réfraction nul. Les rayons lumineux sont transmis dans le coeur de la fibre d'une extrémité à l'autre par réfractions successives. Ce type de fil propose une bande passante de 100 MHz, qui est utilisée dans les réseaux locaux à haut débit.
Figure .1.10. Fibre optique multimode à saut d'indice25 23 Alphonse IVINZA, Introduction à la télématique et aux Réseaux informatiques, Tome1, Edition Afrique 2018, Page 60 25 http://physique.unice.fr/sem6/2005-2006/PagesWeb/Fibres/Texte2.htm Page | 17 2° Fibres multimodes à gradient d'indice Dans ce type de câble, les rayons lumineux qui sont transmis dans le coeur de la fibre d'une extrémité à l'autre par réfractions successives diminuent en s'éloignant du coeur. Le chemin parcouru par le rayon lumineux est plus court en distance, ce qui diminue le temps de transmission et améliore le débit offert. La forme de la trajectoire du rayon lumineux est plus sinusoïdale parce qu'il est dévié au fur et à mesure qu'il s'éloigne du centre. La variation du chemin optique est ici plus faible parce que le coeur est de petit diamètre de dimension.
Figure .1.11. Fibre optique multimode à gradient d'indice26 3° Fibres monomodes Une fibre monomode a la particularité de ne transmettre que les rayons lumineux sur la trajectoire du coeur de la fibre. On obtient ce seul mode grâce à la très faible dimension du coeur (diamètre de 10 um et moins). De cette manière, il n y a qu'un seul chemin pour les rayons lumineux, c'est celui du coeur. Dans ces câbles, on obtient des débits intéressants qui peuvent dépasser plusieurs dizaines de Gigabit/seconde.
Figure .1.12. Fibre optique monomode27 26 http://physique.unice.fr/sem6/2005-2006/PagesWeb/Fibres/Texte2.htm 27 http://physique.unice.fr/sem6/2005-2006/PagesWeb/Fibres/Texte2.htm Page | 18 d) Les courants porteurs en ligne (CPL)28 1° Présentation C'est une technique qui consiste à transmettre les données binaires sur une ligne électrique de courant fort. Cette technologie est intéressante dans deux cas particuliers : - Création d'un réseau local dans un vieux bâtiment dans lequel le câblage s'avère complexe et couteux, c'est le cas des locaux industriels à forte perturbation électromagnétique ; - Connexion internet à tous les postes d'une entreprise ou d'une habitation. 2° Principes La distribution du courant domestique dans les habitations s'effectue sur une fréquence de 50 HZ. Le CPL sera un second courant transmis sur la même ligne, mais en utilisant une autre fréquence. Cette dernière est en général éloignée de celle du courant normal et peut se situer entre 1,6 Mhz à 30 Mhz selon les constructeurs. La problématique de la mise en oeuvre du CPL est le choix de la puissance de l'émission du signal. Car, un signal faible ne permet pas d'obtenir un débit binaire suffisant pour la transmission des données. Tandis qu'un signal de puissance élevée peut générer des interférences avec les transmissions radio présentes dans le même environnement. 3° Intégration dans une installation électrique Pour mettre en place le CPL, il faut installer un adaptateur sur les prises électriques qui vont servir de point d'accès au réseau informatique. Cet adaptateur a la forme d'une prise RJ 45. L'adaptateur est constitué de deux éléments : - Un filtre permettant de n'utiliser que les fréquences autorisées pour les transmissions simultanées du signal ; - Un système de modulation (en émission) et de démodulation (en réception) du signal. 28 Alphonse IVINZA, Introduction à la télématique et aux Réseaux informatiques, Tome1, Edition Afrique 2018, Page 63 Page | 19 e) Les supports non filaires29 L'air et le vide peuvent être considérés comme des supports de transmission des ondes électromagnétiques. Les milieux conducteurs des ondes électromagnétiques (air, vide) sont appelés espace hertzien. L'absence de support physique apporte une souplesse qui ne nécessite pas la pose des câbles. Une onde électromagnétique est caractérisée par deux paramètres : - Sa fréquence, en Hertz (Hz), c'est le nombre d'oscillations observées en une seconde; - Sa longueur d'onde évaluée en mètres mesure la distance entre deux maxima ou minima consécutifs. Dans les réseaux informatiques on utilise surtout les types suivants : les ondes radios, infrarouges et lumineuses. |
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