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         Mars 1998

Le transfert des données via le RNIS

 

par J.C. SOHM - Enseignant à l'EFPG

 


Chapitre IV - Le fonctionnement du RNIS

1 - La vitesse de modulation du signal

2 - L'algorithme de modulation

3 - Les paquets


 

1 - La vitesse de modulation du signal

 
Sommaire Chapitre

L'usager du téléphone est relié au central le plus proche par une ligne dont la longueur n'excède généralement pas 6 km. Aux Etats-Unis, on l'appelle "local loop", ou encore "the last mile" (ce qui est un peu optimiste puisque le mile terrestre vaut environ 1.600 mètres). La bande passante d'une ligne d'usager est très souvent supérieure au MHz (quand elle n'est pas volontairement bridée à 4 kHz par la compagnie de téléphone) ; cela signifie qu'on peut transmettre sur cette ligne un signal sinusoïdal de fréquence 1 MHz, sans qu'il soit complètement absorbé par la capacité répartie de la ligne. Il en résulte qu'on peut faire circuler sur la ligne des impulsions à une fréquence environ dix fois plus faible, sans que ces impulsions soient trop déformées pour être irrécupérables. Si chaque impulsion représente un bit (ce qu'il y a de plus simple en matière de modulation), on peut faire circuler l'information à 100 kilobits/sec. Il n'y a donc pas d'obstacle technique majeur à ce que le téléphone devienne numérique chez une majorité d'usagers, et même à ce que l'on transmette d'autres types d'information que la voix. Cette constatation, vieille de 20 ans, arrive enfin -- avec le RNIS -- au stade de la commercialisation.

Pour numériser la boucle locale, il faut d'abord faire choix d'une fréquence de répétition des impulsions : celle-ci a été fixée à 80 kHz (en Amérique du Nord). Dans le jargon de la téléphonie, on dit que la "vitesse de modulation du signal" vaut 80 kilobauds. La durée d'une impulsion est donc 10 puissance6 /80.000=12,5 µsec.

 

2 - L'algorithme de modulation

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Il faut ensuite décider de la manière dont chaque impulsion transporte l'information, ce que l'on appelle la "modulation". En Amérique du Nord, on a choisi une modulation appelée 2B1Q (2 Binary 1 Quaternary), qui fonctionne sur quatre niveaux de tension. Ces niveaux varient régulièrement de -2,5 à +2,5 V (figure 5), parce qu'une différence de tension de 5 V est classique en téléphonie. A chacun de ces quatre niveaux on associe l'un des nombres binaires suivant : 00, 01,10 et 11. Ainsi, une impulsion peut transporter un nombre binaire de deux chiffres, soit deux bits. Le débit de la ligne RNIS vaut donc

80(kHz) x 2(bits) = 160 kilobits/sec,

en valeur brute (on notera qu'en téléphonie 1 Ko vaut 1.000 octets, et non 1.024 octets comme c'est le cas en informatique). En Europe, la modulation choisie est un peu plus complexe (4B3T) et la vitesse de modulation plus élevée (120 kilobauds), mais le débit résultant est le même.

 

Figure 5 : la modulation utilisée par l'ISDN américain

 

 

3 - Les paquets

Sommaire Chapitre

Il faut enfin grouper les informations par paquets. La figure 6 représente la constitution globale d'un paquet RNIS de 240 bits, qui dure :

12,5(µsec) x 240/2(bit par impulsion) x 1000 = 1,5 millisecondes

 

La partie utile est constituée de 216 bits ; elle représente 90 % du paquet, ce qui conduit à une bande passante nette de 160 x 0,9 = 144 kilobits/sec. Cette partie utile transporte l'information des canaux B et D dans les rapports 4/4/1, ce qui correspond bien aux bandes passantes respectives de 64/64/16 kilobits/sec des canaux B/B/D. Finalement les paquets sont groupés par 8 pour former des "super paquets" de 1920 bits, soit 240 octets. Ce sont donc des trains d'impulsions d'une durée de 1,5 x 8 = 12 millisecondes qui circulent sur la ligne de l'usager.

Figure 6 : le contenu d'un paquet RNIS
 

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