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Les techniques de multiplexage
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En effet, à partir du moment où plusieurs utilisateurs se partagent un seul
support de transmission, il est nécessaire de définir le principe de partage
du canal de transmission. L'opération qui consiste à permettre à plusieurs
signaux d'entrées d'accéder à un canal de transmission unique s'appelle le
multiplexage. L'opération inverse s'appelle le démultiplexage, et elle
permet en sortie du canal unique de séparer les différents signaux en leur
affectant à chacun une sortie.
Le multiplexage et démultiplexage
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Il y a plusieurs types de techniques utilisées pour multiplexer les
signaux:
Multiplexage Fréquentiel
Multiplexage temporel
Multiplexage en longueur d’onde
FDM
TDM
WDM
Multiplexage par Code CDMA
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FDM (Frequency Division Multiplexing) est une technique de
Multiplexage par répartition de fréquence (MRF). Elle est utilisée
pour accroître les débits sur paires torsadées et plus particulièrement
des lignes libres (propagation dans le vide ou l’air).
Le multiplexage fréquentiel consiste à partager la bande de fréquence
disponible en un certain nombre de canaux ou sous-bandes plus étroites
et à affecter en permanence chacun de ces canaux à un utilisateur.
Multiplexage FDM
Schéma de principe d’un multiplexage par répartition de fréquence
5Répartition de fréquence suivant l’hiérarchie de UIT (ITU)
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L’organisation du groupe primaire ou groupe de base est basé sur
un multiplexage fréquentiel. Ce dernier consiste à regrouper 12 voix
téléphoniques (acoustique de 4000 Hz chacune (3400 Hz utilisables
plus espaces inter-bandes de 500 Hz) ce qui donne une largeur de bande
de 48 kHz répartie entre 60 et 108 kHz.
Groupe primaire
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Un ensemble de cinq groupes primaires chacun modulant une porteuse
comprise entre 60 et 300kHz forme le groupe secondaire et contient donc
60 messages.
Groupe secondaire
Groupe secondaire
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De même ensemble de cinq groupes secondaires, séparés les uns des
autres par une bande de fréquence inutilisée de 8 à 12 kHz, forme un
groupe tertiaire qui comporte 300 messages.
groupe tertiaire
groupe tertiaire
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Enfin, un super groupe est constitué de 4 groupes tertiaires séparés
les uns des autres par 8KHz; et d'occupation spectrale 4,9MHz. Notons
que simultanément, sont transmises des fréquences pilotes qui permettent
de simplifier les démodulations. finalement le canal téléphonique sert de
modulant à une porteuse de 2 GHz typique.
super groupe
super groupe
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Le multiplexage TDM (Time Division Multiplexing) ou MRT
(Multiplexage à répartition dans le temps) consiste à affecter à un
utilisateur unique la totalité de la bande passante pendant un court
instant et à tour de rôle pour chaque utilisateur.
Multiplexage TDM
Schéma de principe d’un multiplexage à répartition dans le temps
Le multiplexage TDM permet de regrouper plusieurs canaux de
communications à bas débits sur un seul canal à débit plus élevé.
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On trouve ce type d’utilisation sur les canaux T1 aux Etats-Unis qui
regroupent par multiplexage temporel 24 voies à 64 kbit/s en une voie
à 1,544 Mbit/s ou sur les canaux E1 en Europe qui regroupent 30 voies
analogiques en une voie à 2,048 Mbit/s.
Les canaux T1 ou E1 peuvent être multiplexés entre eux pour former des
canaux à plus hauts débits. Cette hiérarchie des débits est appelée
hiérarchie numérique plésiochrone ou PDH (Plesiochronous Digital
Hierarchy).
La trame primaire utilisée en Amérique dure 125 us mais contient 24 octets de voies
et un bit de synchronisation ; soit un débit de [(24 * 8) + 1 ]* 8000 trames = 1544
kbit/s.
Le transfert de données est basé sur un flux à 2 048 kbit/s. Pour la transmission
de la voix, ce flux est séparé en 30 canaux de 64 kbit/s et 2 canaux de 64 kbit/s
utilisés pour la signalisation et la synchronisation.
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Multiplexage temporel dans la hiérarchie PDH en Europe.
Cette technique présente toutefois un inconvénient dans le cas de PDH.
L’accès ou l’insertion d’une information dans un canal E4 oblige à
démultiplexeur l’ensemble du train numérique.
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Principe :Le signal est transmis sous forme d’une succession de mots
binaires de 8 bits.
IL existe entre 2 mots binaires successifs de la même voie un temps
disponible fixe. Ce temps est utilisé pour transmettre les mots binaires
correspondants à d’autres voies téléphoniques.
Multiplexage Temporel des voies téléphonique :
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Le multiplexage des voies téléphoniques entre elles peut avoir lieu :
Avant le codeur : multiplexage au niveau du P.A.M.
Après le codeur : multiplexage au niveau du code
Le multiplexage au niveau du code nécessite un codeur par voie.
Multiplexage au niveau du code :
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On peut également multiplexer dans le temps non pas les mots binaires
comme précédemment mais directement les échantillons non codés
correspondant aux différentes voies.
Dans ce cas d’ailleurs échantillonnage et multiplexage peuvent être
simultanés. Le codage est ensuite réalisé par un codeur commun.
Multiplexage au niveau de P.A.M.
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le multiplexage de 4 voies :
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Entre 2 mots de repère on trouve les uns à la suite des autres les mots
binaires respectifs de chacune des voies à transmettre.
L’ensemble de mots binaires entre les deux mots de repère s’appelle la
TRAME.
Démultiplexage des voies
Pour arriver à démultiplexeur le signal au niveau de récepteur on
transmet un mot binaire de repère à la fréquence ’échantillonnage
qui assure la synchronisation au démultiplexage.
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La durée de la trame est déterminée par la période d’échantillonnage
soit pour la voie de parole :
La trame est découpée en 32 intervalles de temps appelés I.T.
numérotés de 0 à 31.
Te= 1/ Fe = 1/ 8kHz= 125µs
La durée d’un IT= s9,332
125
Chaque IT composé de 8 bits numérotés de 1 à 8 constitue un mot binaire.