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Les techniques de multiplexage

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En effet, à partir du moment où plusieurs utilisateurs se partagent un seul

support de transmission, il est nécessaire de définir le principe de partage

du canal de transmission. L'opération qui consiste à permettre à plusieurs

signaux d'entrées d'accéder à un canal de transmission unique s'appelle le

multiplexage. L'opération inverse s'appelle le démultiplexage, et elle

permet en sortie du canal unique de séparer les différents signaux en leur

affectant à chacun une sortie.

Le multiplexage et démultiplexage

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Il y a plusieurs types de techniques utilisées pour multiplexer les

signaux:

Multiplexage Fréquentiel

Multiplexage temporel

Multiplexage en longueur d’onde

FDM

TDM

WDM

Multiplexage par Code CDMA

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FDM (Frequency Division Multiplexing) est une technique de

Multiplexage par répartition de fréquence (MRF). Elle est utilisée

pour accroître les débits sur paires torsadées et plus particulièrement

des lignes libres (propagation dans le vide ou l’air).

Le multiplexage fréquentiel consiste à partager la bande de fréquence

disponible en un certain nombre de canaux ou sous-bandes plus étroites

et à affecter en permanence chacun de ces canaux à un utilisateur.

Multiplexage FDM

Schéma de principe d’un multiplexage par répartition de fréquence

5Répartition de fréquence suivant l’hiérarchie de UIT (ITU)

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L’organisation du groupe primaire ou groupe de base est basé sur

un multiplexage fréquentiel. Ce dernier consiste à regrouper 12 voix

téléphoniques (acoustique de 4000 Hz chacune (3400 Hz utilisables

plus espaces inter-bandes de 500 Hz) ce qui donne une largeur de bande

de 48 kHz répartie entre 60 et 108 kHz.

Groupe primaire

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Un ensemble de cinq groupes primaires chacun modulant une porteuse

comprise entre 60 et 300kHz forme le groupe secondaire et contient donc

60 messages.

Groupe secondaire

Groupe secondaire

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De même ensemble de cinq groupes secondaires, séparés les uns des

autres par une bande de fréquence inutilisée de 8 à 12 kHz, forme un

groupe tertiaire qui comporte 300 messages.

groupe tertiaire

groupe tertiaire

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Enfin, un super groupe est constitué de 4 groupes tertiaires séparés

les uns des autres par 8KHz; et d'occupation spectrale 4,9MHz. Notons

que simultanément, sont transmises des fréquences pilotes qui permettent

de simplifier les démodulations. finalement le canal téléphonique sert de

modulant à une porteuse de 2 GHz typique.

super groupe

super groupe

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Le multiplexage TDM (Time Division Multiplexing) ou MRT

(Multiplexage à répartition dans le temps) 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.

Multiplexage TDM

Schéma de principe d’un multiplexage à répartition dans le temps

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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On trouve ce type d’utilisation sur les canaux T1 aux Etats-Unis qui

regroupent par multiplexage temporel 24 voies à 64 kbit/s en une voie

à 1,544 Mbit/s ou sur les canaux E1 en Europe qui regroupent 30 voies

analogiques en une voie à 2,048 Mbit/s.

Les canaux T1 ou E1 peuvent être multiplexés entre eux pour former des

canaux à plus hauts débits. Cette hiérarchie des débits est appelée

hiérarchie numérique plésiochrone ou PDH (Plesiochronous Digital

Hierarchy).

La trame primaire utilisée en Amérique dure 125 us mais contient 24 octets de voies

et un bit de synchronisation ; soit un débit de [(24 * 8) + 1 ]* 8000 trames = 1544

kbit/s.

Le transfert de données est basé sur un flux à 2 048 kbit/s. Pour la transmission

de la voix, ce flux est séparé en 30 canaux de 64 kbit/s et 2 canaux de 64 kbit/s

utilisés pour la signalisation et la synchronisation.

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Multiplexage temporel dans la hiérarchie PDH en Europe.

Cette technique présente toutefois un inconvénient dans le cas de PDH.

L’accès ou l’insertion d’une information dans un canal E4 oblige à

démultiplexeur l’ensemble du train numérique.

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Principe :Le signal est transmis sous forme d’une succession de mots

binaires de 8 bits.

IL existe entre 2 mots binaires successifs de la même voie un temps

disponible fixe. Ce temps est utilisé pour transmettre les mots binaires

correspondants à d’autres voies téléphoniques.

Multiplexage Temporel des voies téléphonique :

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Le multiplexage des voies téléphoniques entre elles peut avoir lieu :

Avant le codeur : multiplexage au niveau du P.A.M.

Après le codeur : multiplexage au niveau du code

Le multiplexage au niveau du code nécessite un codeur par voie.

Multiplexage au niveau du code :

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On peut également multiplexer dans le temps non pas les mots binaires

comme précédemment mais directement les échantillons non codés

correspondant aux différentes voies.

Dans ce cas d’ailleurs échantillonnage et multiplexage peuvent être

simultanés. Le codage est ensuite réalisé par un codeur commun.

Multiplexage au niveau de P.A.M.

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le multiplexage de 4 voies :

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Entre 2 mots de repère on trouve les uns à la suite des autres les mots

binaires respectifs de chacune des voies à transmettre.

L’ensemble de mots binaires entre les deux mots de repère s’appelle la

TRAME.

Démultiplexage des voies

Pour arriver à démultiplexeur le signal au niveau de récepteur on

transmet un mot binaire de repère à la fréquence ’échantillonnage

qui assure la synchronisation au démultiplexage.

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La durée de la trame est déterminée par la période d’échantillonnage

soit pour la voie de parole :

La trame est découpée en 32 intervalles de temps appelés I.T.

numérotés de 0 à 31.

Te= 1/ Fe = 1/ 8kHz= 125µs

La durée d’un IT= s9,332

125

Chaque IT composé de 8 bits numérotés de 1 à 8 constitue un mot binaire.