Notes sur le codage, Notes de Application informatique
Francine88
Francine888 janvier 2014

Notes sur le codage, Notes de Application informatique

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Notes d'application informatique concernant le codage. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: diffèrents types de codage; la modulation de base; le multiplexage.
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Microsoft PowerPoint - 01-Introduction2.ppt [modalità compatibilità]

Introduction Réeaux haut débit 51

Codage MLT3 Utilisation : Fast Ethernet (100BaseTX, 100BaseT4), ATM Principe : Dans 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.

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Introduction Réeaux haut débit 52

Codage MLT3

Le principal avantage du codage MLT3 est de diminuer fortement la fréquence nécessaire pour un débit donné grâce à l’utilisation de 3 états. Pour 100Mbps de débit, une fréquence maximale du signal de 25Mhz seulement est atteinte.

Les longues séquences de 0 peuvent entraîner une perte ou un déphasage de l’horloge du récepteur.

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Introduction Réeaux haut débit 53

Codage 2B1Q Utilisation : RNIS/ISDN, HDSL  Principe : Le code 2B1Q fait correspondre à un groupe de

deux éléments un créneau de tension dit symbole quaternaire pouvant endosser quatre valeurs différentes suivant la table ci-dessous :

Les données sont donc transmises à deux fois la fréquence du signal.

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Introduction Réeaux haut débit 54

Codage Manchester Utilisation : Ethernet 10Base5, 10Base2, 10BaseT,

10BaseFL Principe : dans le codage Manchester, 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.

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Introduction Réeaux haut débit 55

Codage Manchester La synchronisation des échanges entre émetteur et

récepteur est toujours assurée, même lors de l’envoi de longues séries de 0 ou de 1.

Toutefois, le codage Manchester présente un inconvénient : il nécessite un débit sur le canal de transmission deux fois plus élevé que le codage binaire. Pour 10 Mbit/s transmis, on a besoin d’une fréquence à 10 Mhz. Ceci le rend difficilement utilisable pour des débits plus élevés

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Introduction Réeaux haut débit 56

Codage Manchester différentiel Utilisation : Token Ring 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.

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Introduction Réeaux haut débit 57

Codage Manchester différentiel

Le codage présente le même inconvénient que le

codage Manchester : nécessite une fréquence égale

à celle du débit utile. Il présente par contre un

avantage : ce sont les transitions du signal et non

pas ses états qui représentent les bits transmis, il

est donc insensible aux inversions de fils dans le

câblage.

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Introduction Réeaux haut débit 58

Codage bipolaire ou AMI AMI (Alternate Mark Inversion) Utilisation : Lignes DS1/T1 Principe : Les 0 sont représentés par des potentiels

nuls, les 1 par +V et –V en alternance.

Il peut y avoir de longues séquences sans potentiel

 perte de synchronisation.

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Introduction Réeaux haut débit 59

Codage HDBn HDBn (Haute Densité Binaire d'ordre n)

Utilisation : HDB3 : E1, E3 ; B8ZS : T1 ; B3ZS : T3

Principe : le principe de base est le même que pour le codage bipolaire, mais pour éviter une trop longue série de 0, on introduit un bit supplémentaire au signal pour terminer une série de n 0 consécutifs. Ce bit supplémentaire est de même phase que le dernier 1 transmis pour pouvoir l’identifier, afin qu’il ne soit pas pris en compte dans l’information transmise.

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Introduction Réeaux haut débit 60

Codage HDBn

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Introduction Réeaux haut débit 61

Codage nB/mB

Principe : Il s’agit d’un codage par bloc. On utilise une table de transcodage pour coder un groupe de n bits en m bits, avec m < n. Ce codage ne définit pas la mise en ligne des bits. On utilise généralement pour cela un codage de type NRZI ou MLT3.

 Utilisation : 4B/5B : Fast Ethernet ; 8B/10B :Gigabit Ethernet

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Introduction Réeaux haut débit 62

Codage nB/mB  Ce type de codage apporte la garantie de ne pas avoir à

transmettre plus de deux 0 successifs. Les caractères spéciaux, hors données utiles, peuvent trouver leur place dans la table de transcodage.

 Le codage 4B5B augmente la fréquence du signal. Par exemple 125Mhz pour 100Mbps. Associé à un codage de type NRZI, on obtient dans le cas du Fast Ethernet (100BaseFX) une fréquence de 62.5Mhz. Avec un codage MLT3, la fréquence du signal tombe à 31.25Mhz pour le Fast Ethernet 100BaseTX.

 Par ailleurs ce type de codage laisse un nombre important de mots de 5 bits inutilisés.

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Introduction Réeaux haut débit 63

Les modulations de base  Modulation de fréquence ou FSK (Frequency Shift

Keying

En modulation de fréquence, les niveaux logiques sont représentés par la

variation de la fréquence de la porteuse.

Par exemple : La modulation FSK est utilisée pour des transmissions à

faible débit sur le réseau téléphonique commuté.

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Introduction Réeaux haut débit 64

Les modulations de base

Modulation de phase ou PSK (Phase Shift Keying)

La modulation de phase associe à un code binaire une valeur de la phase de la porteuse. La vitesse peut être facilement augmentée en utilisant un code binaire sur 2, 3 bits ou plus sans augmentation de la fréquence de la porteuse.

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Introduction Réeaux haut débit 65

Les modulations de base

Modulation d'amplitude ou ASK (Amplitude Shift Keying)

La modulation d’amplitude s’applique en faisant varier l’amplitude du signal en fonction des bits à coder.

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Introduction Réeaux haut débit 66

Les modulations de base - QAM

Modulation QAM La modulation QAM (Quadrature Amplitude Modulation) ou modulation d’amplitude en quadrature de phase est une technique qui emploie une combinaison de modulation de phase et d’amplitude. Elle est largement employée par les modems pour leur permettre d’offrir des débits binaires élevés

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Introduction Réeaux haut débit 67

Les modulations de base - QAM Exemple : Un signal modulé QAM avec 3 bits transmis par

baud. Une telle modulation requiert donc 23 soit 8

combinaisons binaires différentes. on prend 2 amplitudes combinées avec 4 décalages

de phase différents. La table de correspondance pourra être du type :

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Introduction Réeaux haut débit 68

Les modulations de base - QAM

A partir de l’exemple précédent on code la suite binaire 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0, ce qui donne le schéma suivant :

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Introduction Réeaux haut débit 69

Les modulations de base - QAM

Les combinaisons possibles en modulations QAM sont souvent représentées par une constellation de points représentant chacun un groupe de bits.

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Introduction Réeaux haut débit 70

Les modulations de base - QAM Dans une constellation QAM, l’éloignement du point

par rapport à l’origine indique l’amplitude, son angle indique le décalage de phase. Chacun des canaux définis par le multiplexage DMT en ADSL est modulé en QAM sur 15 bits au maximum. 32768 combinaisons d’amplitudes et de décalages de phase sont donc nécessaires.

Il existe également une variante de la modulation QAM, la modulation codée en treillis TCM (Trellis Coded Modulation). Ce type de modulation est utilisé pour les modems rapides (V32, V34, V90).

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Introduction Réeaux haut débit 71

Multiplexage - FDM Multiplexage FDM

FDM (Frequency Division Multiplexing) est une technique de multiplexage par répartition de fréquence. Il consiste à partager la bande de fréquence disponible en un certain nombre de canaux ou sous-bandes plus étroits et à affecter en permanence chacun de ces canaux à un utilisateur ou à un usage exclusif.

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Introduction Réeaux haut débit 72

Multiplexage - TDM Le multiplexage TDM (Time Division Multiplexing)

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. 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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Introduction Réeaux haut débit 73

Multiplexage - WDM Multiplexage WDM (Wavelength Division Multiplexing)

La technologie WDM met en œuvre un multiplexage de longueurs d’onde en injectant simultanément dans une fibre optique plusieurs trains de signaux numériques sur des longueurs d’ondes distinctes.

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