Il n'y a pas que le signal adsl sur la ligne téléphonique. Il y a beaucoup d'autres signaux électriques. Tous les signaux électriques présents sur notre ligne autre que le signal adsl qui nous est destiné constituent le bruit. Les signaux constitutifs du bruit ont plusieurs origines.
Le bruit le plus fréquemment présent sur nos lignes est le bruit généré par les lignes voisines de la notre dans le câble de FT. Ce bruit est donc un ou plusieurs signaux adsl de faible puissance. Le mécanisme par lequel une ligne proche envoie une fraction de son signal sur la notre s'appelle la diaphonie. La diaphonie est minimisée par conception des cables téléphoniques mais elle n'est jamais supprimée. La puissance de bruit de diaphonie récoltée dépend du nombre de lignes voisines de la notre ayant une activité adsl (c'est à dire avec un signal adsl présent). Beaucoup d'entre nous ont vérifié sur leur connexion adsl cet effet d'augmentation du bruit de diaphonie dans la journée (aux heures de plus grande utilisation de l'adsl) ou dans le temps avec le plus grand nombre d'abonnés à l'adsl parmi les voisins de ligne. En général la plus importante contribution à la puissance de bruit sur nos ligne, c'est la diaphonie.
On peut considérer que nos lignes sont des antennes. Elles peuvent donc être le siège de signaux générés par les ondes électromagnétiques environnantes. Seuls sont perturbateurs les signaux générés qui tombent dans la bande utilisée par l'adsl soit de 30 à 2200kHz comme vu dans la rubrique précédente. Les bandes de fréquence de radiodiffusion en grandes ondes et en ondes moyennes empiètent sur la bande adsl. Certains d'entre nous récoltent un signal, donc du bruit, du fait d'émetteurs voisins. Les lignes aériennes sont plus affectées que les lignes enterrées. Le bruit généré par les émetteurs proches n'est en général pas très gênant si les émetteurs voisins sont peu nombreux.
Nota : les émetteurs de toutes catégories qui ne travaillent pas dans la bande adsl ne sont pas (sauf cas particuliers) gênants car le signal induit sur les lignes téléphoniques est naturellement éliminé par les modems.
Comme antenne nos lignes sont aussi le siège de signaux induits par les ondes électromagnétiques d'origine industrielle ou domestique. Les générateurs sont des équipements électriques ou électroniques qui émettent des ondes électromagnétiques parasites. En général ces émissions parasites sont hors la loi. Ces signaux d'origine industrielle ou domestique sont assez distincts des deux bruits ci-dessus. Ils sont de courte durée. On les appelle des bruits impulsifs. Cette brièveté fait que les conséquences de ce bruit sur nos connexions sont bien différentes de celles engendrées par les deux bruits ci-dessus.
Les signaux engendrés par les orages, indépendamment de leur dangerosité pour les modems, entrent dans la catégorie des bruits impulsifs
Il faut ajouter un autre bruit qui a la même origine que tous les bruits ci-dessus. Les bruits considérés ci-dessus se développent entre les 2 brins de la ligne. Il s'ajoutent naturellement au signal adsl. On les appellent d'ailleurs souvent les bruits additifs. On les appelle aussi le bruit différentiel car ils sont précisément entre les 2 brins de la ligne. Toutes les sources de bruit ci-dessus développent aussi un bruit encore plus important entre les 2 brins de la ligne (pris simultanément) et un troisième fil (toujours présent même si sa matérialisation n'est pas évidente) qui est la terre. Ce bruit s'appelle le bruit de mode commun ou bruit longitudinal. Ce bruit n'est gênant que dans certaines circonstances. Ces circonstances sont celles d'une symétrie de la ligne insuffisante. Si la symétrie de la ligne n'est pas parfaite, alors une faction du bruit longitudinal entre dans le modem et s'ajoute au bruit différentiel. Ce sujet mérite à lui seul toute une rubrique.
Le bruit est caractérisé par sa puissance. On l'exprime donc souvent en dBm. Une autre caractéristique du bruit qui est très importante pour l'adsl, c'est la répartition de cette puissance dans chaque bande élémentaire des porteuses. Il n'y a aucune raison à priori que la puissance du bruit soit la même dans la bande de chaque porteuse. Un exemple simple : si on est en adsl2+ on utilise toutes les bandes jusqu'à la bande n° 511. Si un voisin travaille en adsl2, il n'utilise que les bandes jusqu'au numéro 255. Le signal de diaphonie correspondant ne peut être distribué que dans les bandes allant jusqu'au numéro 255 et pas du tout sur les suivantes. De même pour le bruit d'un émetteur en petites ondes par exemple : il ne va occuper que 3 bandes élémentaires centrées sur la bande dont le numéro correspond à la fréquence de la porteuse de l'émetteur.
Voici l'exemple du bruit sur ma ligne. Ce bruit s'appelle QLN (Quiet Line Noise). C'est un ensemble de nombre à raison d'une valeur par tonalité. C'est le bruit au repos sur la ligne sans émission d'aucun des deux modems. Le QLN est connu des modems, on verra que cette information est nécessaire à son réglage. QLN, comme bien d'autres informations est accessibles sur les deux modems. Free utilise cet accès pour surveiller nos connexions. En principe l'abonné possède un accès à travers ATU-R. Mais Free a verrouillé ou condamné cet accès sur la freebox. J'ai donc obtenu ce résultat avec un autre modem, en l'occurrence avec un TECOM AH 4021 :
Le graphe affiche QNL, c'est une coquille. Il faut lire QLN.
Quelques précisions sur les unités employées sur ce graphe :
- en abscisses (sur l'axe horizontal), j'utilise la fréquence (en kHz). Je pourrai utiliser le numéro de la bande élémentaire. Rappel : la bande élémentaire a un largeur de 4312,5Hz, donc le numéro de la tonalité c'est la fréquence divisée par 4,3215kHz.
- en ordonnées (sur l'axe verticale), l'unité est une densité de puissance, le dBm par hertz (dBm/Hz).
En adsl on fait l'hypothèse que le bruit dans chaque bande élémentaire a une densité qui est la même partout (répartition uniforme). On dit que le bruit dans chaque bande est blanc. Pour obtenir la puissance de bruit dans chaque bande élémentaire il faut multiplier la densité par la largeur de bande. Ici se sont des dBm, on est donc sur l'échelle logarithmique d'expression de la puissance et sur cette échelle une multiplication se transforme en addition. Il faut donc ajouter une quantité correspondant à 4312,5 exprimée sur la même échelle soit 36,3. Exemple : la densité maximum (pointe au voisinage de 950kHz) est de -82dBm/Hz alors la puissance de bruit dans la bande correspondante est de 36,3 - 82 = -45,7dBm.
Comme vous pouvez le voir, la densité de bruit est plus importante jusqu'à 1100Hz (tonalité 255) ce qui veux dire qu'à l'époque du relevé mes voisins étaient plutôt en adsl. La stalagmite c'est le bruit de l'émetteur de France-Info à proximité de chez moi. Ce relevé date de plus d'un an. Il faudrait que je le refasse car il est possible, voire certain, que QLN a évolué sur ma ligne.
Je suis désolé de la longueur de cette rubrique mais le sujet est de grande importance. Comme on le verra plus loin le bruit joue un rôle équivalent (quoique opposé) au signal adsl reçu. Il joue même trop souvent un rôle plus important que le signal adsl au point de faire perdre les pédales à nos modems : les fameuses déconnexions adsl.
Nous allons revenir au signal adsl dans la prochaine rubrique. Cette fois nous considérerons le signal adsl reçu après sa propagation sur la ligne.