La transmission en "bande de base"

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1 AMSI Page 1/5 La transmission en "bande de base" 1. Introduction Le travail des cartes réseau consiste en une opération permettant de traduire le signal numérique de l'ordinateur en signal numérique circulant de façon optimale sur la voie. Cette opération s'appelle le transcodage. Imaginons que le signal circulant sur le réseau soit la traduction exacte des bits à transmettre. RZ signifie : Signal avec "Retour à Zéro" (0 V) Dans ce cas deux problèmes se posent : Le signal possède une composante nulle (0V) : il est difficile pour le récepteur de détecter la présence ou non d un signal. Dans une longue suite de "uns" ou de "zéros" le signal ne présente pas de transitions permettant la synchronisation du récepteur de la trame. Les circuits électroniques de la carte réseau réceptrice scrutent les signaux du bus au rythme d'une horloge à une fréquence très proche de celle de la carte émettrice qui a généré le signal binaire en ligne. Proche mais pas égale : très rapidement émetteur et récepteur vont se trouver en désynchronisme. Plusieurs codes sont utilisés pour substituer le signal numérique initial en un signal mieux adapté à la transmission. Ces différents codes permettent notamment de maintenir la synchronisation de l horloge de réception en présentant des changements d états (transition) fréquents, d obtenir des fréquences de signal plus hautes qu un signal binaire (les fréquences basses sont les plus affaiblies sur la voie). Voici certains des codages en transmission de donné;es. Afin de les comparer, nous allons coder à chaque fois la même séquence de bit

2 AMSI Page 2/5 2. Codage NRZ (Non Return to Zero) Principe: très proche du codage binaire de base, il code un 1 par +V, un 0 par -V Le codage NRZ améliore légèrement le codage binaire de base puisqu il n y a pas de composante nulle (0V). Ainsi le récepteur peut déterminer facilement la présence ou l absence de signal. Toutefois les longues séries de bits identiques provoquent un signal sans transition pendant une longue période de temps, ce qui peut engendrer une perte de synchronisation. 3. Codage NRZI (Non Return to Zero Inverted) Principe : on produit une transition du signal pour chaque 1, pas de transition pour les 0. Ici également, la transmission de longues séries de 0 peut provoquer un signal sans transition sur une longue période. Ce codage est utilisé par la norme Ethernet pour la fibre optique (100BaseFX ).

3 AMSI Page 3/5 4. Codage Manchester Principe : l idée de base est de provoquer une transition du signal pour chaque bit transmis. Un 1 est représenté par le passage de +V à V, un 0 est représenté par le passage de -V à +V. La synchronisation des échanges est assurée, même lors de l'envoi de longues séries de 1 ou de 0. Ce codage est utilisé par la norme Ethernet pour les réseaux 10 Mbits (10Base5, 10base2, 10BaseT, 10BaseFL). 5. Codage Manchester différentiel Principe : c'est la présence ou l'absence de transition au début de l'intervalle du signal d horloge qui réalise le codage. Un 1 est codé par l absence de transition, un 0 est codé par une transition au début du cycle d'horloge. Ce codage est utilisé par la norme Token Ring.

4 AMSI Page 4/5 6. Codage MLT3 Principe : avec ce codage, seuls les 1 font changer le signal d'état. Les 0 sont codés en conservant la valeur précédemment transmise. Les 1 sont codés successivement sur trois états : +V, 0 et V. Ce codage ne peut pas être implémenté sur fibre optique car le codage joue sur 3 états et le traitement optique du signal n'autorise que deux états (allumé ou éteint). Ce codage est utilisé par la norme Ethernet pour les réseaux 100 Mbps en paires torsadées (100baseTX, 100BaseT4). 7. Codage 2B1Q Principe : Le code 2B1Q fait correspondre à un groupe de deux éléments (deux bits) une pouvant avoir quatre valeurs différentes suivant la table ci-dessous : Ce codage est utilisé pour RNIS (numéris)

5 AMSI Page 5/5 8. Codage bipolaire ou AMI (Alternate Mark Inversion) Principe : Les 0 sont représentés par des potentiels nuls, les 1 par +V et V en alternance. Ici encore, il peut y avoir de longues séquences sans potentiel et donc perte de synchronisation. Ce codage est utilisé pour les lignes DS1/T1 (lignes WAN commutées à très haute vitesse). 9. Codage nb/mb Principe : il s agit d un codage par bloc qui viens s ajouter à un codage en ligne (généralement NRZI ou MLT3). On utilise une table de transcodage pour coder un groupe de n bits en m bits, avec m > n. Par exemple, la suite binaire précédemment utilisée va être découpée en groupes de 4 bits. La table de transcodage permet de transformer chaque groupe de 4 bits en groupe de 5 bits. On parle de codage 4B/5B La suite à transmettre ne comporte pas plus de deux 0 consécutifs, ce qui la rend plus facile à transmettre un fois codée en NRZI ou MLT3. Ce codage est utilisé en 4B/5B avec Fast Ethernet (100mbps). Il existe un codage 8B/10B qui est utilisé pour Gigabit Ethernet. 10. Conclusion : La transmission en bande de base occupe la totalité de la bande passante de la voie interdisant l utilisation de technique de multiplexage. La transmission en bande de base est une technique simple à mettre en oeuvre, mais elle est limitée par la bande passante de la voie de communication et par le rapport signal/bruit de celui-ci (cf débit binaire : théorème de Shannon). Toute transmission en bande de base est du type synchrone.