Sujet 27Le très haut débit pour tous50 min
Liban, mai 2013
Transmettre et stocker l’information
Exercice
5 ptsCalculatrice autorisée
Le déploiement du très haut débit pour tous constitue l’un des plus grands chantiers d’infrastructure pour notre pays au cours des prochaines années. Ses enjeux techniques, économiques et sociaux sont considérables.
Les documents utiles à la résolution sont rassemblés en fin d’exercice.
Partie I Procédés physiques de transmission d’informations
À l’aide des documents et des connaissances nécessaires, rédiger en 20 lignes maximum une synthèse argumentée répondant à la problématique suivante :
« La fibre optique est-elle synonyme d’avenir incontournable pour la transmission d’informations ? »
Pour cela, citer trois types de support de transmission de l’information. Décrire le principe de fonctionnement d’une fibre optique. Préciser ensuite les enjeux pour le déploiement de nouveaux réseaux de transmission d’informations par fibre optique en soulignant les points forts et les points faibles de ce mode de transmission.
Répondre enfin à la question posée.
Partie II Analyse de la qualité d’une transmission
L’atténuation de puissance subie par le signal transmis caractérise la qualité de la transmission.
1 À l’aide des documents, déterminer quel est le domaine du spectre électromagnétique à utiliser pour obtenir une transmission d’atténuation minimale avec une fibre optique en silice. 0,5 pt
2 On suppose que le signal est à nouveau amplifié dès que sa puissance devient inférieure à 1 % de sa puissance initiale.
a. En utilisant le document 2, montrer que l’atténuation du signal, calculée par le produit , est égale à 20 dB à l’instant où le signal est réamplifié. 0,5 pt
b. Combien d’amplificateurs sont-ils nécessaires pour une liaison Rennes-Strasbourg (environ 900 km) dans le cas d’une liaison par fibre optique, puis dans le cas d’une liaison par câble électrique ? Conclure. 1 pt
Doc. 1Le très haut débit pour tous les Bretons d’ici à 2030
La Bretagne prend de l’avance sur le très haut débit. Elle est, avec la région Auvergne, la seule à avoir anticipé le maillage en fibre optique de l’intégralité de son territoire. D’ici à 2030, tous les foyers bretons auront accès à cette technologie qui augmente considérablement le débit des connexions Internet. De 1 à 20 mégabits par seconde, il passera à 100 mégabits par seconde, et dans toute la région !
Au cœur de cette petite révolution : l’installation de la fibre optique. Télévision haute définition, téléphone, Internet, photographies et vidéos transiteront désormais grâce à cette fibre optique très rapide… Un opérateur privé installera la fibre optique dans les principales agglomérations bretonnes, couvrant 40 % des foyers en 2020… Coût global pour les institutions : 1,8 milliard d’euros.
D’après Bretagne ensemble, juin 2012
Doc. 2Atténuation linéique d’un signal
L’atténuation linéique α, correspondant à la diminution de la puissance du signal par kilomètre et exprimée en dB/km, est définie par :
avec : Pe, la puissance du signal à l’entrée du dispositif de transmission ;
Ps, la puissance du signal à sa sortie ;
L, la distance parcourue par le signal en km.
Doc. 3Atténuation spectrale d’une fibre optique en silice
Doc. 4Domaines du spectre électromagnétique
Doc. 5Comparaison entre une fibre optique et un fil de cuivre
Fibre optique | Fil de cuivre |
Sensibilité nulle aux ondes électromagnétiques | Grande sensibilité aux ondes électromagnétiques |
Faible atténuation du signal : | Forte atténuation du signal : |
Réseau faiblement implanté géographiquement | Réseau fortement implanté géographiquement |
Grande largeur de bande : | Largeur de bande limitée : |
Doc. 6Description d’une fibre optique
Doc. 7Réflexion totale
Loi de Snell-Descartes : .
Lorsque l’angle d’incidence θ est supérieur à l’angle limite θ2, le rayon lumineux incident est réfléchi (cas observé pour l’angle θ3), on a .
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