Le procédé de transmission de données adsl


Le signal adsl





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Nous avons vu que le porteur des données adsl sur la ligne téléphonique est un signal électrique qui se propage sur celle-ci.

Quand on parle de ligne de transmission (la ligne téléphonique en est une) on dit plus couramment que ce qui se propage est une onde. Mais je conserverai le mot signal car l'onde qui se propage est bien générée par un signal électrique délivré par l'émetteur du modem à une extrémité de la ligne. A l'autre extrémité cette onde développe un signal électrique sur les bornes d'entrée du récepteur du modem.

Certes le signal reçu est différent du signal émis, mais les différences n'empêchent pas le transport de données.

Parmi tous les signaux électriques, le plus simple est le signal pur. L'image du signal pur c'est le signal délivré par EDF sur nos lignes électriques. Il n'est pas vraiment pur car il est déformé. Il faut imaginer le signal EDF idéal défini totalement par seulement trois grandeurs :
- l'amplitude,
- la fréquence,
- la phase.

Pour EDF l'amplitude est de 220 volts.

Pour EDF la fréquence est de 50 hertz.

Pour EDF la phase prend tout son sens dans le cas du triphasé. Le signal triphasé est constitué de 3 signaux purs de même amplitude, de même fréquence mais de phase différente. La différence de phase entre signaux pris deux à deux est de plus ou moins 120 degrés.

On utilise aussi une autre grandeur qui est reliée à l'amplitude. C'est la puissance délivrée à l'appareil utilisateur. Le puissance s'exprime en watt (ou plutôt en kilowatt, ou mille watts, pour les équipements alimentés en énergie par EDF).

Pour transporter les données, l'adsl utilise des signaux purs. Chaque signal porteur, on dit aussi porteuse ou tonalité, est de même défini par :
- son amplitude (0,2 volts environ pour une porteuse à l'émission),
- sa puissance (0,4 milliwatt à l'émission qui correspond à l'amplitude de 0,2 volts),
- sa fréquence qui est représentative d'une porteuse donnée parmi toute les porteuses utilisables en adsl,
- sa phase qui va être utilisée en liaison avec l'amplitude pour porter les données à transmettre.

Pour relier les données ci-dessus à des unités fréquemment rencontrées dans les caractéristiques d'une connexion adsl, il faut introduire une autre grandeur pour exprimer la puissance du signal. Concurremment avec l'échelle linéaire dans laquelle la puissance du signal adsl est exprimée en milliwatt, soit un millième de watt (mW en abrégé), il existe une échelle logarithmique qui a le mérite de transformer les multiplications en addition et les divisions en soustraction. Cette unité est le "décibel par rapport à 1 mW" (dBm en abrégé). Il faut savoir que 0dBm <=> 1mW, que les puissances supérieures au mW ont un signe plus (omis en général) et que les puissances inférieures au mW ont un signe moins. La puissance de notre porteuse ci-dessus de 0,4mW s'exprime par -3,98dBm dans l'échelle logarithmique.

Les porteuses en adsl ont une fréquence qui est un multiple de 4312,5 hertz (Hz en abrégé). Une porteuse est déterminée par un numéro. La fréquence de la porteuse est donnée par son numéro multiplié par 4312,5Hz. La tonalité 128 a donc une fréquence de 552 000Hz ou bien 552kHz (kilohertz).

Le tableau suivant donne les porteuses utilisées en adsl :

Voie montante Voie descendante
Tonalité Fréquence Tonalité Fréquence
ADSL (GDMT) du n° 7 au n° 29 de 30kHz à 125kHz du n° 36 au n° 255 de 155kHz à 1 100kHz
ADSL2 du n° 7 au n° 31 de 30kHz à 134kHz du n° 33 au n° 511 de 142kHz à 1 100kHz
ADSL2+ du n° 7 au n° 31 de 30kHz à 134kHz du n° 33 au n° 255 de 142kHz à 2 204kHz

Quelques remarques :
- toutes les fréquences sont arrondies au kHz près dans le tableau,
- la tonalité n° 0 est réservée à la bande téléphonique du réseau commuté de FT,
- la puissance maximum délivrée par le modem ATU-C est de 19,9dBm, c'est à dire 97,7mW. Si toutes les porteuses de L'adsl2+ sont utilisées alors chacune des 480 porteuses de la voie descendante a une puissance 0,2mW ou -6,9dBm.

Chaque tonalité ou porteuse de l'adsl est un signal pur. Afin de transporter les données, la porteuse va être chargée ou modulée par les données qui lui sont attribuées par l'émetteur. La modulation utilisée ici n'est pas la modulation de nos vieux postes de TSF qui était la modulation d'amplitude où seule l'amplitude du signal pur est modifiée pour porter le son. En adsl la modulation modifie la phase et l'amplitude de la porteuse. Cette modulation est désignée par l'acronyme QAM (Quadrature Amplitude Modulation). Dès l'instant où la porteuse est chargée par les données qui lui sont attribuées, elle cesse d'être un signal pur. Néanmoins elle ne sort pas de la bande de 4312,5Hz qui lui est allouée. Chaque porteuse peut transporter en adsl de 0 à 15 bits. Nous verrons plus loin comment le choix du nombre de bits est fait.

Ce type de modulation utilisé en adsl qui consiste à faire porter les données par des porteuses elles-mêmes modulées en QAM avec un nombre variable de bits est appelé DMT (Discrete MultiTone). Le très grand intérêt de DMT est que toutes les opérations nécessaires, ainsi que par son inverse (la démodulation dans le récepteur), sont des opérations numériques qui peuvent être faites par des processeurs particuliers que l'on appelle DSP (Digital Signal Processor). Nous avons donc un DSP dans le circuit adsl (chipset adsl) de nos modems.

Il n'y a pas qu'un seul signal, le signal adsl, sur nos lignes. Il y en a malheureusement beaucoup d'autres. Nous les aborderons dans la rubrique suivante.


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