Avantages et inconvénients de la paire torsadée

olution consiste à séparer les bandes de fréquences utilisées en réception et en émission. Pour cela on utilise une technique de multiplexage en fréquence. Cette technique n'introduit pas de nouvelles interférences mais utilise une bande passante plus large ce qui diminue la distance maximale de transmission. Les bandes de fréquences sont séparées, respectivement pour les flux de données montants et descendants.

2. Multiplexage à annulation d'écho (EC)

L’annulation d’écho permet de véhiculer les flux de données montants et descendants dans la même bande de fréquence. La bande [25,872 kHz, 133,688 kHz] est utilisée par les flux montants et descendants, la bande [142,312 kHz, 1 100 kHz] étant réservée au seul flux descendant.

L’EC autorise des débits plus élevés pour le flux descendant que dans le cas du FDM seul.

Par contre l’EC est plus sujette à la paradiaphonie. A l’initialisation, le modem doit passer par une phase d’apprentissage de la qualité de la ligne qui consiste à mémoriser l’amplitude de l’écho local en fonction de la bande de fréquence d’émission.

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POTS = Plain Old Telephone service

3. Modulation et Codage

Il existe différentes façons de traiter la porteuse HF, en fonction de la donnée à transmettre ; dans le cas de l'ADSL on utilise une des deux techniques :

• CAP (Carrier Amplitude/Phase modulation)

• DMT (Discret Multitone Modulation)

Ces techniques utilisent une modulation en phase et en amplitude (QAM). Elles sont apparues en complément au codage 2B/1Q utilisé notamment pour le ISDN (Integrated Services Digital Network ou RNIS Réseau numérique d’intégration de services).

4. Codage 2B/1Q

Cette technique de codage est apparue pour permettre d'augmenter la distance maximale de transmission nécessaire pour l'introduction du réseau RNIS.

Ce codage 2B/1Q fait correspondre à un groupe de deux éléments (2bits: 2B) un créneau de tension, dit symbole quaternaire (1Q), pouvant prendre quatre valeurs différentes. Ce mode de codage est utilisé pour l'HDSL avec une vitesse de modulation de 584000 bauds/s soit un débit supérieur à 1Mbits/s.

Cependant, ce codage est à bande de base (transmission à partir de 0 Hz, pas de modulation), ce qui ne permet pas l'utilisation simultanée du transfert de données et du service téléphonique (300-3400Hz).

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5. Modulation QAM (quadrature Amplitude Modulation)

La modulation mono-porteuse QAM consiste à associer à toute suite de n bits (appelée symbole) un point particulier au sein d’une constellation.

Cela correspond à une combinaison d'une modulation de phase et d'amplitude, ceci afin d'augmenter le nombre d'état par symbole.

La porteuse est transmise en ligne avec le signal modulé, la démodulation se faisant au niveau du récepteur. Cette technique pose certaines difficultés dues à la distorsion de phase de la porteuse inhérente à la propagation.

La figure, ci-dessous représente la valeur binaire associée à chaque point d’une constellation 16-QAM utilisée dans les modems V32.

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La figure, ci-dessous affiche les différentes modulations QAM qui sont utilisées par les modems ADSL. (4-QAM, 16-QAM, 32-QAM, 64-QAM)

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A la différence du codage 2B/1Q, les code CAP et DMT, dérivés du QAM, sont typiquement passe-bande et peuvent opérer sur une bande de fréquence spécifiée.

Ceci va permettre de séparer les canaux réservés à la ligne téléphonique, la réception et l'émission de données.

6. Modulation CAP (Carrierless Amplitude/Phase modulation)

En parallèle au développement du codage 2B/1Q, une entreprise américaine AT&T/Paradyne a développé le CAP.

Le codage CAP utilise une porteuse unique. La porteuse modulée est supprimée avant la transmission, d'où le qualificatif de carrierless, puis reconstruite par le modem récepteur.

Cette technique est très semblable à la Modulation d'Amplitude en Quadrature (QAM) mais n'utilise pas la transposition en fréquence. De ce fait, elle est purement numérique et est implémentée avec des processeurs DSP qui réalisent le traitement numérique du signal.

La bande passante disponible est divisée en trois canaux par un multiplexage FDM.

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Les canaux montants et descendants ne sont pas subdivisés en canaux plus étroits.

Toute dégradation du rapport signal sur bruit S/B dans une bande de fréquence donnée, perturbe la qualité de l’ensemble du canal donc réduit la capacité globale de l’accès. Cette diminution de la capacité revient à diminuer d’un bit la taille du symbole de la constellation, c’est à dire à réduire par deux les performances.

|Constellation |2n |Nbre de bits/bauds |

|2-CAP |21 |1 |

|4-CAP |22 |2 |

|8-CAP |23 |3 |

|16-CAP |24 |4 |

|32-CAP |25 |5 |

|64-CAP |26 |6 |

|128-CAP |27 |7 |

|256-CAP |28 |8 |

|512-CAP |29 |9 |

Les émetteurs-récepteurs CAP peuvent utiliser des constellations multiples créant 2n valeurs. N peut varier de 2 à 512 en fonction des caractéristiques de la ligne utilisée. On parle alors de N-CAP (2-CAP, 64-CAP,…512-CAP). Cette capacité à changer la taille des constellations, est utilisée par CAP pour s'adapter aux caractéristiques de la ligne.

La période symbole du système CAP mono-porteuse est petite. En effet, la rapidité d’un modem CAP est de 1 024 kHz. Ce qui est pénalisant, par rapport à la durée d’un bruit impulsif qui serait égal ou inférieur à 500 µs.

7. Modulation DMT (Discret Multi-Tone Modulation)

DMT a été adopté comme Norme par l'ANSI(American national Standards Institute) et par l'ETSI (Institue Européen de Normes de Télécommunications), ce qui permet une plus grande inter-opérabilité entre les équipements des différents constructeurs et le développement de l'ADSL.

La technique consiste à partager la bande passante disponible en un nombre élevé de canaux. Ces canaux reçoivent une modulation de type QAM et sont transmis en parallèle. Cette technique multi-porteuses nécessite de forts traitements numériques et n'a donc vu le jour qu'à partir du moment ou les DSP sont devenus abordables en matière de coûts.

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La norme ADSL spécifie l'utilisation de 256 sous-canaux, chacun des sous-canaux ayant une largeur de 4, 3125 KHz, soit une largeur de bande globale de 1 104 kHz.

Le sous-canal 1 est réservé au canal téléphonique analogique.

Les sous-canaux 2 à 6 sont réservés à la signalisation du canal téléphonique et servent de bande de garde avec les sous-canaux ADSL.

250 sous-canaux sont utilisés pour transporter le flux ADSL, sur une bande utile qui s’étend de 25 kHz à 1,1 MHz. La bande de garde entre 2 sous-canaux est de 300 Hz.

Chacune des porteuses peut être modulée de 0 à 15 bits/s par HZ, ce qui permet un débit de 64 Kbps pour chacun de ces canaux de transmission.

DMT alloue les données de manière à optimiser le débit de chaque canal c'est à dire d'adapter la transmission aux caractéristiques de la ligne téléphonique.

Le nombre de bits portés sur chaque porteuse est variable, parce que les capacités internes de transport de chaque porteuse varie en fonction de leur fréquence.

Plus la fréquence est élevée, et plus l'atténuation est importante, permettant aux fréquences les plus basses de transmettre le plus d'informations. De plus, on fait varier le nombre de bits par porteuse en fonction