Le problème de la longueur et du débit binaire est étroitement lié à la façon dont les bits sont représentés.
La description suivante est valable pour la modulation d'amplitude de base qui s'applique à votre proposition "d'envoyer des bits par un câble". Comme le souligne @sawdust dans le commentaire ci-dessous, les réseaux modernes font les choses plutôt différemment [1].
Les uns et les zéros sont exprimés par des niveaux de tension différents. Dans le domaine numérique, on peut y penser comme aux carrés parfaits du premier tracé de l'image ci-dessous.
Maintenant, si vous transférez ce signal sur un câble, il sera déformé (voir 2ème graphique). Il y a beaucoup de facteurs comme la capacité et la résistance du câble, les interférences électromagnétiques, ... Un ingénieur électricien pourrait vous donner plus de détails. Le fait est que la distorsion s'aggrave avec des câbles plus longs. Cela signifie que l'amplitude du signal diminuera et que sa forme peut changer considérablement.
À l'extrémité du câble, le récepteur utilisera le signal déformé pour recréer le tracé du carré parfait (voir le troisième tracé ci-dessous). Si le câble était trop long et la distorsion trop forte (surtout la plus petite amplitude), le récepteur pourrait ne pas être capable de dire à quoi ressemblait le signal original. C'est donc le facteur de la longueur du câble.
L'autre problème est l'augmentation du débit binaire, car elle réduira la distance entre les carrés. La distorsion pourrait rendre impossible de dire s'il y a un ou deux carrés cachés dans le signal maintenant déformé. C'est pourquoi on ne peut pas rapprocher les bits à l'infini.
Au final, vous pouvez choisir : une distance élevée entre les bits (faible débit) et un long câble. Ou un débit binaire élevé et un câble court de haute qualité (qui introduira moins de distorsion et d'amortissement).
La figure ci-dessous devrait permettre d'illustrer comment un signal carré se déteriore au cours d'une transmission. Ce n'est pas le meilleur exemple, donc si quelqu'un en trouve un meilleur, n'hésitez pas à l'éditer.
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[1] : Les technologies de transmission modernes utilisent une onde porteuse à haute fréquence (un signal sinusoïdal), qui ne contient aucune information en soi, et la modulent. Cette modulation (les changements apportés à l'onde sinusoïdale d'origine) est ce qui contient l'information réelle. En théorie, tous les paramètres de l'onde sinusoïdale peuvent être utilisés pour transférer des informations (fréquence, amplitude, phase) et des combinaisons sont également possibles.
Cependant, certains compromis sont toujours valables :
Par exemple, dans la modulation multi-amplitude, où vous avez plus de deux niveaux d'amplitude différents. Vous pouvez utiliser 2^n pour coder jusqu'à n bits dans chaque symbole transmis. Une valeur plus élevée de n améliore le débit binaire, mais rend plus difficile la distinction entre le 2^n différents niveaux d'amplitude.
