chap3 transmission_numerique-en-bd_b

824 vues

Publié le

Cours : Telecom 1

Publié dans : Formation
0 commentaire
1 j’aime
Statistiques
Remarques
  • Soyez le premier à commenter

Aucun téléchargement
Vues
Nombre de vues
824
Sur SlideShare
0
Issues des intégrations
0
Intégrations
4
Actions
Partages
0
Téléchargements
53
Commentaires
0
J’aime
1
Intégrations 0
Aucune incorporation

Aucune remarque pour cette diapositive

chap3 transmission_numerique-en-bd_b

  1. 1. TRANSMISSION NUMERIQUE EN BANDE DE BASE Page 1 Jamila BAKKOURY
  2. 2. Chaîne de transmission numérique en bande de base Page 2 Source analogique Conversion A/N Codage source Cryptage Codage canal Source numérique canal Décodage canal Décryptage Décodage source Conversion N/A Destinataire analogique Destinataire numérique bruit Exemple : Traitement & transmission
  3. 3. 3 si Fe > 2Fmax la restitution du signal continu est possible par filtrage passe-bas Rappel : Théorème de shannon Fmax signal continu Fe 2Fe Fmax signal échantillonné Signaux : Te 0 f Fe 0 f t signal continu signal échantillonné Spectres : Théorème de Shannon Chaîne de transmission numérique en bande de base
  4. 4. Page 4 Chaîne de transmission numérique en bande de base ETCD : Equipement de Terminaison du Circuit de Données (DCE) Reçoit en entrée la suite de données binaires et fournit en sortie un signal dont les caractéristiques sont adaptées au support de transmission. (Adaptation en tension, courant, optique, …) et inversement. ETTD : Equipement Terminal de Traitement des Données (DTE) Equipement qui génère les données à transmettre (Ordinateur, …) ou reçoit les données transmises
  5. 5. Page 5 • Intervalle significatif T (en secondes) : durée pendant laquelle le signal transmis sur la ligne (un état) ne varie pas. • La rapidité de modulation est le nombre d’états significatifs par seconde. Indique le nombre de symboles transmis par unité de temps. R = 1/T en Bauds (T = durée d’un état). • Théorème de Nyquist : Rmax = 2 BP (en bauds) BP (ou W ) = Bande passante du support. Exemple: sur le réseau téléphonique BP=[300Hz,3400Hz] ; BP=3100Hz Rmax = 6200 Bauds. Rapidité de modulation Caractéristiques du signal numérique
  6. 6. Débit binaire • On appelle débit binaire D le nombre de bits transmis par seconde. • Le débit binaire dépend de deux facteurs : – De la rapidité de modulation R («signaling rate») – De la technique d'encodage Cette technique détermine la valence V : nombre de niveaux significatifs. c’est à dire le nombre de symboles utilisés. • Exemple 1 : cas d’un signal binaire V=2 ; 1 bit par état D = R x log2 V = R x log2 2 = R bits/sec. Dans ce cas le débit binaire est égal à la rapidité de modulation. • Exemple 2 : V= 4 ; 2 bits par état D = R x log2 V = R x log2 4 = 2R bits/sec. Le débit binaire est deux fois supérieur à la rapidité de modulation. Page 6 Caractéristiques du signal numérique
  7. 7. Page 7 • Le bruit et les perturbations se superposent au signal utile sur le canal. • Plus le nombre de symboles est grand, plus il sera difficile de les différencier. Le nombre d’erreurs augmente. Caractéristiques du signal numérique Valence Nombre d’états représentatifs que le signal numérique peut prendre.
  8. 8. • Pour une transmission de n bits pendant un temps T (en seconde), le débit binaire D est D=n/T en bits/s multiples : kilobit /seconde (kbit/s) : , mégabit (Mbit/s) : , gigabit (Gbit/s) : , térabit (Tbit/s). • Dans la pratique on utilise fréquemment: 1 kilo-octet (ko) = 210 octets = 1 024 o 1 méga-octet (Mo) = 220 octets = 1 024 ko 1 giga-octet (Go) = 230 octets = 1 024 Mo 1 téra-octet (To) = 240 octets = 1 024 Go • Exemple : modulation à 8 états (23) à 1600 Bauds, on a D = 1600 x 3 = 4800 bit/s Page 8 Débit binaire Caractéristiques du signal numérique
  9. 9. Caractéristiques du support de transmission • Bande Passante à -3 dB : plage de fréquence pour laquelle la puissance du signal de sortie est au pire divisée par 2 par rapport à celle du signal d’entrée. • Bruits et distorsions : même si les signaux sont transmis dans la bande passante du support, les signaux sont déformés (distorsions d’amplitude et/ou de phase). Des perturbations extérieures (foudre, champ électromagnétique, diaphonie, …) peuvent également introduire des bruits. • Capacité : quantité maximale d’information transportable par unité de temps. Page 9
  10. 10. ( ) ( )       == 0 1 log10log10 P P xdBX( ) ( )       == 0 1 log20log20 V V xdBX Lorsqu’on exprime une grandeur (tension, puissance) en dB, on calcule le rapport entre cette grandeur et une grandeur de référence, et on place ce rapport sur une échelle logarithmique. Rappel : décibel (dB) Page 10 Caractéristiques du support de transmission
  11. 11. Rappel : décibel (dB) ( ) 20 log 1 V V dBV V   = ×  ÷   Exemple ( )       ×= W P dBWP 1 log10 1 0.1 0.01 0.001 10 100 1000 Volts 0 -20 -40 -60 20 40 60 dBV 1 0.1 0.01 0.001 10 100 1000 Watts 0 -10 -20 -30 10 20 30 dBW Page 11 Caractéristiques du support de transmission
  12. 12. Page 12 Bande passante • Largeur de bande (bandwith) – C'est l'intervalle de fréquences pour lequel les signaux subissent un affaiblissement inférieur ou égal à 3db. les signaux sont alors correctement reçus. BP = [Fmin , Fmax] – Exemple : Le réseau téléphonique a une BP= [300 Hz,3400 Hz] l’oreille humaine est sensible dans la bande [20 Hz, 20000 Hz] Caractéristiques du support de transmission
  13. 13. Bruit • Pour caractériser l’effet du bruit sur un signal, on utilise le rapport signal sur bruit (SNR : Signal to Noise Ratio). • Un signal harmonique est détectable si SNR > 0 dB. bruit signal f N S SNR < 0 dB bruit signal f S N SNR > 0 dB ( )       = N S dBSNR log.10 • Le bruit a un effet très néfaste sur la qualité des signaux analogiques. • Exemple voix/son : 45 – 50 dB requis. 30 dB : bruit de gênant. Page 13 Caractéristiques du support de transmission
  14. 14. • Les signaux numériques sont sensibles au bruit, mais moins que les signaux analogiques. • La qualité d’un signal numérique ne se mesure pas à la distorsion du signal, mais à la capacité d’un récepteur d’interpréter correctement l’état binaire transmis. • Taux d’Erreur Binaire (Bit Error Rate) : Rapport du nombre de bits erronés reçus au cours d’une période significative d’observation sur le nombre total de bits reçus pendant cette période (Il s’agit en fait d’une probabilité d’erreur). reçusbitsdetotalnombre erronésbitsdenombre BER = Bruit Page 14 Caractéristiques du support de transmission
  15. 15. Page 15 Caractéristiques du support de transmission Taux d’Erreur Binaire
  16. 16. Page 16 Théorème de Shannon : La capacité du canal ou débit maximum dépend du rapport signal/bruit : C=Dmax = BP log2 ( 1 + S/B) (bit/s) S puissance du signal ; B (ou N) puissance du bruit Exemple: ligne téléphonique On considère SNR=S/B = 33 dB, Le rapport S/B Signal sur Bruit exprimé en décibel en terme de puissance. dB Dans le théorème de shannon : S/B = 1033/10 = 1995, d’où C= Dmax = 3100 x 10,96 = 33976 bit/s. (rappel : log2 x = log x / log2) Calculer C pour S/B =30 dB puis 20 dB Capacité du canal Puissance du signal 10.log Puissance du bruit S B   =  ÷   Caractéristiques du support de transmission
  17. 17. Page 17 Caractéristiques du support de transmission longueur élémentaire L'affaiblissement du signal représente la perte de signal en énergie dissipée dans le canal. L'affaiblissement se traduit par un signal de sortie plus faible que le signal d'entrée et est caractérisée par la valeur : L'affaiblissement est proportionnel à la longueur de la voie de transmission et à la fréquence du signal. La longueur élémentaire du canal représente la longueur maximale du support utilisé au-delà de laquelle le signal dit être amplifié ou répété pour assurer une réception correcte.
  18. 18. Temps de transfert Durée qui sépare le début d’émission de la fin de réception : T transfert = T émission + T propagation . Caractéristiques du support de transmission Notion de qualité de service :  Le débit  La latence (temps de transfert)  La fiabilité (taux d’erreurs) Page 18
  19. 19. LES MODES DE TRANSMISSION La transmission est caractérisée par :  le sens des échanges,  le mode de transmission : série ou parallèle,  la synchronisation : synchrone ou asynchrone. Page 19
  20. 20. LES MODES DE TRANSMISSION SENS DES ECHANGES Page 20
  21. 21. Page 21 LES MODES DE TRANSMISSION MODE DE TRANSMISSION
  22. 22. SYNCHRONISATION Liaison synchrone : Emetteur et Récepteur sont cadencés à la même horloge. Le récepteur reçoit de façon continue les informations au rythme où l'émetteur les envoie. Liaison asynchrone : Chaque caractère est émis de façon irrégulière dans le temps. L’émission s’accompagne de celle de bits ‘START’ et ‘STOP’ qui servent de repérage du symbole transmis. Page 22 LES MODES DE TRANSMISSION
  23. 23. 23 émetteur récepteur D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Données parallèles Conversion parallèle/série Horloge émission Synchronisation Conversion série/parallèle D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Données parallèles Données série synchronisées Données Série non synchronisées Horloge réception Données série synchronisées LES MODES DE TRANSMISSION Liaison asynchrone
  24. 24. 24 Stop bit Bit Start Bit de parité 0 1 0 1 0 0 1 caractère n+1 Trame n Trame n+1 Repos Données émises Horloge émission t 1 1 0 1 0 0 1 Bits de données (caractère n) MSBLSB LES MODES DE TRANSMISSION Trame asynchrone : exemple Bit Stop
  25. 25. MULTIPLEXAGE Page 25 LES MODES DE TRANSMISSION • FDMA multiplexage fréquentiel • TDMA multiplexage temporel
  26. 26. 26 Multiplexage :  Transmission simultanée de plusieurs informations sur un même support de transmission : – informations indépendantes – ou différentes composantes d'une même information (exemples : voix / données, son / image en TV )  Chaque information occupe une voie sur le support  2 types : • multiplexage fréquentiel • umltiplexage temporel LES MODES DE TRANSMISSION
  27. 27. Multiplexage fréquentiel FDM : Frequency Division Mutiplexing FDMA : Frequency Division Multiple Access Bande 1 Bande 2 Bande n-1 Bande n ……….. Fréquence f LES MODES DE TRANSMISSION Page 27
  28. 28. Multiplexage temporel TDM : Time Division Mutiplexing TDMA : Time Division Multiple Access TC : temps de transmission d’un échantillon d’une source T : temps entre 2 échantillons T TC t LES MODES DE TRANSMISSION Page 28
  29. 29. Page 29 Exemple : Codage MIC Le système téléphonique MIC 30 voies (européen) permet de transmettre simultanément sur un même support 30 voies téléphoniques. • Parole BP=[300 Hz, 3400 Hz], fréquence d’échantillonnage fe=8 kHz. • Numérisation sur 8 bits. • Multiplexage temporel à 32 intervalles de temps (IT) dont IT repères : verrouillage de trame (VT) et signalisation (SI). 1.Quelle est la durée de la trame ? 2.Quelle est la durée d’un bit ? 3.Quel est le débit de la voie composite ?
  30. 30. 30 Exemple : Codage MIC 01001100 ... t 01001100 01001100 t Echantillons Echantillonnage Quantification Codage 1octet/125 µs 64Kbit/s
  31. 31. 31 Trame MIC : 32 IT et 30 communications possibles Exemple - trame MIC
  32. 32. On utilise les temps libres entre deux échantillonnages successifs d'une voie pour intercaler les échantillons des autres voies. Chaque voie est échantillonnée à : - 8 kHz soit toutes les 125 microsecondes - chaque échantillon est codé par mot de 8 bits - chaque voie transmet donc un débit de 64 kbps. Bien que la trame ait été conçue pour transmettre 30 voie téléphoniques numérisées, les voies BF peuvent être remplacées par des voies de données à 64 kbps. Chaque voie dispose dans la trame d'un intervalle de temps (IT), correspondant à 8 bits. Exemple - trame MIC Page 32
  33. 33. La trame comporte 30 IT d'information ou 30 mots de 8 bits à transmettre en 125 microsecondes. V1 V2 V30 V1 V2 T = 125 microsecondes V3 8 bits 8 bits 8 bits 8 bits 8 bits 8 bits Exemple - trame MIC Page 33
  34. 34. Organisation de la trame A la réception, pour diriger sur chaque voie les mots qui lui appartiennent, il est indispensable de posséder une référence : un intervalle de temps supplémentaire placé en début de chaque trame ( IT 0 ) permet de transmettre un mot de Verrouillage de Trame ( VT ). Un IT supplémentaire de signalisation est placé au milieu de la trame ( IT 16 ). Finalement la trame contient 32 IT de 8 bits chacun pour une durée de 125 microsecondes. Le débit numérique est donc de 32 voies à 64 kbps soit 2 048 kbps. Exemple - trame MIC Page 34

×