L’infrastructure d’un réseau, la qualité de service offerte, les solutions logicielles à mettre en œuvre, dépendent largement des supports de transmission utilisés. Les supports de transmission exploitent les propriétés de conductibilités des métaux (paires torsades, câble coaxial) ou celles des ondes électromagnétiques (faisceau hertzien, fibre optique). Dans cette partie, nous allons passer en revue quelques caractéristiques essentiels des supports de transmission sachant que les possibilités de transmission (débit, taux d’erreurs, distance franchissable,) dépendent essentiellement des caractéristiques et de l’environnement de celui-ci.
Nous appelons support de transmission tout moyen permettant de transporter des données sous forme de signaux de leur source vers leur destination.
On distingue trois types de supports de transmission :

• Les supports filières : permettent de faire circuler une grandeur électrique sur un câble.
• Les supports aériens : désigne l’aire ou le vide, ils permettent la circulation d’ondes électromagnétiques ou radioélectriques diverses
• Les supports optiques : permettent d’acheminer des informations sous forme lumineuse

Caractéristiques communes à tout support à prendre en compte :

• L’affaiblissement
• Le déphasage
• La bande passante
• Le bruit
• La capacité
• L’affaiblissement

Un canal de transmission atténue (affaiblit) l’amplitude du signal qui le traverse. Le phénomène d’atténuation correspond à une perte d’énergie du signal pendant sa propagation sur le canal, et s’accentue avec la longueur de celui-ci. La quantité d’énergie perdue dépend très étroitement de la fréquence du signal et de la bande passante du système.

On mesure l’atténuation par le rapport    où Ps est la puissance du signal à la sortie du canal et Pe la puissance du signal à l’entrée du canal.
Il est courant d’exprimer l’atténuation en décibels (dB) sous la forme

pour A < 3dB, il faut donc que Ps > Pe/2
Remarque :
Dans la plupart des cas, le taux d’atténuation d’un canal est connu et il peut être possible, en associant des amplificateurs correcteurs de compenser l’atténuation dès que celui-ci atteint une valeur trop grande.

• Le déphasage

Le déphasage encore appelé distorsion de phase, implique un retard su signal reçu par rapport au signal émis dû au temps de propagation de ce signal de l’émetteur vers le récepteur. Il ne concerne que les signaux sinusoïdaux (la phase est un angle). Pour les autres signaux, le terme exact est « décalage (temps) » ; mais on a coutume par simplification d’utiliser le terme « déphasage » quelle que soit la forme des signaux.
La figure ci-dessous illustre les phénomènes d’atténuation et de retardement subis par un signal de forme sinusoïdale.

Illustration des phénomènes d’atténuation et de retardement subis pour un signal sinusoïdal traversant un canal
La bande passante
En général, on caractérise un support par sa bande passante à 3dB (décibels) : c’est la plage de fréquence dans laquelle les signaux appliqués à l’entrée du support subissent un affaiblissement inférieur à 3 dB.
La largeur de la bande passante est la caractéristique essentielle d’un support de transmission, qui se comporte généralement comme un filtre qui ne laisse donc passer qu’une bande limitée de fréquence appelée bande passante. Toute fréquence en dehors de cette bande sont fortement affaiblie. Exemple : une ligne téléphonique ordinaire ne laisse passer que les signaux de fréquence comprise entre 300Hz et 3400Hz. Au dehors de cette bande les signaux sont fortement atténués et ne sont plus compréhensible, on dit alors que la bande passante d’une telle ligne est de 3400–300 Hz soit 3100Hz. Par contre un câble coaxial utilisé dans les réseaux locaux à une bande passante nettement supérieur dont la largeur est de l’ordre des centaines de MHz (300 à 400 MHz). Il est important de noter que lorsqu’on parle de bande passante W (en Hz), on indique une longueur d’intervalle sans préciser les bornes de cet intervalle.
La rapidité de modulation maximal
Le nombre maximal de modulation (changement d’états) d’un signal par unité de temps est lié à la bande passante du support de transmission par le critère de Nysquist

Où BP est la bande passante et Mmax le nombre de modulation maximal.
Exemple : une ligne téléphonique a une bande passante comprise entre 300 et 3400 Hz. La rapidité de modulation maximale est donc de :
Mmax = 2*(3400-300) = 6200 bauds.

• Le bruit

Le bruit est un signal perturbateur provenant du canal lui-même ou de son environnement externe. Il est de comportement aléatoire est vient s’ajouter au signal véhiculant les informations et provoquer ainsi les erreurs de transmission (on va voir dans la dernière partie de ce chapitre comment protéger l’information contre ces bruit). On distingue généralement deux types de bruit : le bruit blanc et le bruit impulsif.

• • Bruit blanc

Le bruit blanc1 est un bruit dont la puissance est uniformément repartie dans toute la bande passante du canal, il s’agit essentiellement d’un bruit provoqué par l’agitation thermique des électrons dans le conducteur électrique.

Bruit blanc

• • Bruit impulsif

Comme son nom l’indique ce type de bruit est a caractère impulsif, il se présente sous forme de tensions perturbatrices de valeur élevée mais de durée brève. Ces bruits sont très gênants pour la transmission de données, car le signal perturbateur modifie la forme du signal reçu à des instants quelconques (aléatoires) telles qu’il se produit des erreurs à la réception. Les sources de bruit impulsif sont nombreuses. On peut citer notamment :

• La diaphonie (crosstalk) est d’une manière générale, une influence mutuelle indésirable entre signaux utiles transmis sur des conducteurs voisins l’un de l’autre dans l’espace, par exemple dans un même câble. Cela résulte principalement d’un couplage inductif dû au champ magnétique de l’une des lignes sur l’autre et réciproquement.
• Les brusques variations de courant sur les lignes d’alimentations électriques.
• Phénomènes atmosphériques, solaires, ou autres.

Distorsion, atténuation et bruit impulsif
Notion de rapport signal sur bruit
La quantité de bruit présente sur un canal de transmission, est exprimé par le rapport de la puissance du signal transmis sur la puissance de bruit et prend le nom de rapport signal sur bruit, nous écrivons ce rapport
              r en décibels (dB)
Ce rapport varie dans le temps, puisque le bruit n’est pas uniforme, toutefois on peut en estimer une valeur moyenne sur un intervalle de temps. Le rapport signal sur bruit est aussi une caractéristique d’un canal de transmission

• La capacité

La capacité ou débit binaire maximal d’un support de transmission est la quantité d’information maximal transportée par unité de temps.
La valence maximale Vmax d’un support de transmission est donnée par la relation de Shannon :

La capacité est alors donnée par la relation :

Où Dmax est le débit maximal ou la capacité (en bit/s), BP est la bande passante du support (en Hz) et  est le rapport signal sur bruit sans unité (il est exprimé en valeur et non en dB).