Couche 1 : Couche Physique

La couche physique contient les règles et procédures à mettre en œuvre pour acheminer les éléments binaires sur le médium physique. Cette couche (sous entendu le protocole qui gère cette couche) doit garantir la parfaite transmission des données sur le medium physique: un bit 1 envoyé doit bien être reçu comme bit valant 1.

Le but ultime est alors de définir comment envoyer un 1 ou un 0.

Les différentes topologies de support physique affectent le comportement de la couche physique.

Dans les entreprises, par exemple, les plans de câblage ont une importance parfois déterminante pour le reste de l’architecture.
La couche physique nécessite un matériel fiable, et il faut parfois dupliquer ou mailler le réseau pour obtenir des taux de défaillance acceptables.

L’unité d’information typique de cette couche est le bit, représentée par une certaine différence de potentiel.

Concrètement, cette couche doit normaliser :

• les caractéristiques physique (un bit 1 doit être représenté par une tension de 5 V, par exemple)
• les caractéristiques mécaniques (forme des connecteurs, de la topologie…)
• les caractéristiques fonctionnelles des circuits de données et les procédures d’établissement, de maintien et de libération du circuit de données.

Modes de transmission

• Unidirectionnelles (simplex) :
  Les données sont transmises dans une seule direction.
  Exemple : Télévision
• Bidirectionnelles à l’alternat (half duplex) :
  Les données sont transmises dans les deux directions, mais il n’y a qu’un émetteur à tout instant.
  Exemple : radio de police.
• Bidirectionnelles simultanées (full duplex) :
  Les données sont transmises dans les deux directions, et il peut y avoir plusieurs émetteurs simultanés.
  Exemple : téléphone

Supports matériels

• Câble coaxial :
  Constitué d'un fil au centre entouré d'une tresse métallique qui fait office de blindage.
• Paire torsadée :
  2 fils torsadés afin de réduire les interférences servent à transmettre les données.
• Fibre optique :
  Câble très fin, en verre ou en plastique, a la propriété de conduire la lumière et sert pour la fibroscopie, l'éclairage ou la transmission de données numériques.

Transmission sur le support

Transmission en bande de base :

• Les signaux sont transmis tels qu’ils sortent de la source
• Utilisée lorsque le signal est accepté tel quel par le medium.

code tout ou rien

code RZ

Si 0 : V =0 sur la période
Si 1: front montant en début / descendant en milieu de période

code NRZ

La méthode NRZ (Non Return to Zero) représente la technique la plus simple de codage.

Dans cette technique à 2 niveaux, le signal numérique est codé suivant les règles :

• Bit de données à 0 -> tension négative
• bit de données à 1 -> tension positive

code Manchester

• Une transition montante :
  (L -> H) correspond à la valeur « 1 » du signal binaire à transmettre.
• Une transition descendante :
  (H -> L) correspond à la valeur « 0 » du signal binaire à transmettre

Transmission en modulation (large bande) :

• Le signal sortant de la source est modifié [modem] avant d’être envoyé/li>
• Utilisée lorsque le medium n’est pas bien adapté au signal qui sort de la source

Modifier (moduler) un ou plusieurs paramètres d’une onde porteuse en fonction du rythme des signaux binaire à transmettre.

La porteuse est une onde sinusoïdale, qui verra un de ses paramètres (amplitude, fréquence ou phase) être modifié par le signal modulant.
Le paramètre qui varie définit le type de modulation. On dit : la porteuse est modulée par un signal modulant

Le signal modulant c’est l’information à transmettre.
Ce signal modifie un des paramètres (amplitude, fréquence ou phase) de la porteuse.
On dit : le signal modulant module la porteuse.

Equipements

Modem

Le MOdulator-DEModulator va transformer le signal numérique en signal analogique modulé et inversement.
Votre box ADSL contient un modem ADSL, la box numericable un modem câble, votre téléphone portable un modem 4G…

Concentrateur

Cet équipement filaire dispose plusieurs connexions vers le réseau local et répète le signal de chaque connexion sur toutes les autres connexions.

Son unique but est de récupérer les données binaires parvenant sur un port et de les diffuser sur l'ensemble des ports

L’équipement est symbolisé ainsi :

On parle parfois de multi-répéteur. En anglais, on appelle cela un HUB.