Les techniques de multiplexage

Transcription

1 Les techniques de multiplexage 1

2 Le multiplexage et démultiplexage 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. 2

3 Il y a plusieurs types de techniques utilisées pour multiplexer les signaux: Multiplexage Fréquentiel FDM Multiplexage en longueur d onde WDM Multiplexage temporel TDM Multiplexage par Code CDMA 3

4 Multiplexage FDM 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. Schéma de principe d un multiplexage par répartition de fréquence 4

5 Répartition de fréquence suivant l hiérarchie de UIT (ITU) 5

6 Groupe primaire 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. 6

7 Groupe secondaire 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 7

8 groupe tertiaire 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 8

9 super groupe 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 9

10 Multiplexage TDM 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. 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. 10

11 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). 11

12 Multiplexage temporel dans la hiérarchie PDH en Europe. 12

13 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. 13

14 Multiplexage Temporel des voies téléphonique : 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. 14

15 Le multiplexage des voies téléphoniques entre elles peut avoir lieu : Après le codeur : multiplexage au niveau du code Avant le codeur : multiplexage au niveau du P.A.M. Multiplexage au niveau du code : Le multiplexage au niveau du code nécessite un codeur par voie. 15

16 Multiplexage au niveau de P.A.M. 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. 16

17 le multiplexage de 4 voies : 17

18 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. 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. 18

19 La durée de la trame est déterminée par la période d échantillonnage soit pour la voie de parole : Te= 1/ Fe = 1/ 8kHz= 125µs La trame est découpée en 32 intervalles de temps appelés I.T. numérotés de 0 à 31. La durée d un IT= 125 3,9 s 32 Chaque IT composé de 8 bits numérotés de 1 à 8 constitue un mot binaire. 19