Micro Systèmes n°99 jui/aoû 1989
Micro Systèmes n°99 jui/aoû 1989
  • Prix facial : 30 F

  • Parution : n°99 de jui/aoû 1989

  • Périodicité : mensuel

  • Editeur : Société Parisienne d'Edition

  • Format : (203 x 271) mm

  • Nombre de pages : 188

  • Taille du fichier PDF : 156 Mo

  • Dans ce numéro : grandes écoles... du clavier au charbon.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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le récepteur puisse se synchroniser avec l'horloge de l'émetteur. Pour éviter qu'une longue chaîne de zéros - ou tout modèle de données - ne provoque l'absence de transitions pendant une longue période, les modulateurs DPSK contiennent généralement un embrouilleur : l'embrouilleur ne détruit pas les données, mais il égalise la répartition des 0 et des 1 qui transitent sur la ligne. A la réception, un débrouilleur permet de récupérer les données initiales à partir du train de données démodulé. L'embrouilleur a une conséquence négative sur la performance du modem : il a tendance à amplifier les erreurs. Une erreur reçue par un démodulateur est multipliée par trois ou plus après son passage à travers le brouilleur - parfois jusqu'à 17 bits plus loin. Il en résulte le motif] ou } que l'on voit souvent en présence de bruit sur la ligne. Modulation d'amplitude en quadrature Nous venons de voir comment un procédé PSK quadrivalent permettait l'échange de données à 1 200 bits/s sur une ligne téléphonique ordinaïre. Mais si vous vouliez aller encore plus vite ? Vous pourriez alors créer un système PSK octovalent. Les petites différences ayant trait uniquement à la phase sont difficiles à détecter et chaque erreur pourrait provoquer la réception incorrecte de 6 bits, chacune de ces erreurs étant aggravée par un brouilleur. Comme ce type de modem serait trop sensible au bruit de ligne, il est rare que l'on utilise un simple système PSK octovalent. Si l'on fait varier non seulement les phases mais également les amplitudes, on peut obtenir des états supplé- Tableau 1 : Modulation par déplacement de phase différentielle. Ce tableau contient un ensemble de règles de transition possibles pour un procédé de modulation DPSK bivalent. La phase se déplace de 180° pour indiquer un bit 1, mais ne varie pas pour un bit 0. bit 180 0 180 0 0 180 180 0 mentaires sans la faiblesse d'un simple système PSK octovalent. Ce procédé est appelé Modulation d'amplitude en quadrature, ou MAQ (voir fig. 3). Sa robustesse est due au fait que la distance entre les états est plus grande ; le démodulateur dispose donc d'un plus grand nombre d'informations à partir desquelles il peut déduire la configuration binaire correcte. La plupart des modems à 2 400 bits/s, y compris ceux qui sont conformes à l'avis V22 bis du CCITT, utilisent la modulation MAQ. Extension de la Modulation d'amplitude en quadrature codage en treillis Un modem V22 bis à 2 400 bits/s utilise une constellation MAQ composée de 16 symboles possibles (12 angles de phase possibles et trois amplitudes). Il émet 600 symboles par seconde. Chaque symbole véhicule 4 bits d'information et est appelé un quadribit. Si l'on pouvait émettre des signaux d'amplitude arbitraire sur une ligne téléphonique, il serait facile de maintenir la séparation entre les symboles à mesure que l'on en ajoute au diagramme. Mais la dynamique d'une li- (a) (b) (c) 180° Etat (Etat 0 0- A I A A Etat 0 e = 0°) Etat 1 (= 180°) A 0 1 00 ° = Etat constant 1 = Etat inversé Fig. 1. - Les deux états d'une modulation par déplacement de phase différentielle (DPSK). a) L'amplitude, qui est la même pour tous les états en mode PSK, est représentée par la longueur de la ligne raccordant les 2 points à l'origine. Quand à la phase, elle est représentée par l'angle que fait cette ligne avec le demi-axe horizontal (ici 180 0). b) Les deux signaux ont la même forme mais avec une inversion à 180 °. c) Une façon d'encoder 1 et O. 94 - MICRO-SYSTEMES Juillet/Août 1989
DOSSIER- Fig. 2. (0,0). état identique (0,1) = un pas en amère (1,0). un pas en avant (1,1). va à l'état opposé Modulation par déplacement de phase différentielle (DPSK) sur 4 états. gne téléphonique est limitée. Ainsi lorsque l'on atteint un débit de 9 600 bits/s, il est nécessaire de commencer à comprimer plus étroitement les symboles MAQ dans le plan phaseamplitude. Le codage en treillis peut diminuer le nombre d'erreurs générées par cette configuration plus « serrée ». En modulation codée en treillis, la constellation contient plus de symboles qu'il n'est nécessaire pour représenter toutes les combinaisons de bits possibles, mais toutes les transitions ne sont pas possibles. Lorsque le récepteur reçoit un symbole qui tombe entre les points de la constellation, il peut utiliser sa connaissance des symboles précédents pour exclure certains symboles interdits et choisir le plus approchant parmi les symboles restants. Le codage en treillis répartit également les informations nécessaires au décodage de chaque bit parmi plusieurs symboles. Il en résulte environ 4 décibels (un peu plus du double du rapport signal-bruit d'un système non codé). Les modems Full-Duplex à 9 600 bits/s, conformes à l'avis V32 du CCITT, utilisent le codage en treillis. Ils sont également dotés de circuits spéciaux destinés à annuler l'écho. Les circuits d'annulation d'écho sont souvent complexes et onéreux à mettre en œuvre ; c'est la principale raison pour laquelle l'avis V32 du CCITT n'a pas été unanimement adopté par les constructeurs de modems. Cela va probablement changer, à présent que des sociétés comme Rockwell travaillent d'arrache-pied à des modems V32 complets tenant sur quelques puces seulement. La demande de modems haute vi- tesse n'a pourtant pas attendu que la technologie VLSI rattrape son retard. En l'absence d'une norme industrielle clairement définie, les fabricants de modems ont mis en avant leurs propres normes, dont certaines sont très éloignées de l'avis V32. Dans ce domaine, les deux normes les plus répandues (et les plus récentes) sont le protocole PEP (Packet Ensemble Protocol) de Telebit et la technologie HST (High-Speed Technology) d'USR. EST : une approche asymétrique Les modems HST de la société USR sont des modems Full-Duplex asymétriques. Ils divisent la bande passante disponible en deux voies asymétriques : une voie haute vitesse dans un sens (14 400, 12 000, 9 600, 7 200 ou 4 800 bits/s) et une voie basse vitesse dans l'autre (450 bits/s). La voie à 450 bits/s est plus qu'adaptée au traitement des données résultant de la frappe la plus rapide ; la voie haute vitesse est bien adaptée aux opérations de téléchargement et de mise à jour d'écrans rapides. (Les deux voies peuvent changer de place au moment approprié - pendant les remontées par exemple.) La voie haute vitesse utilise toujours le codage en treillis mais effectue un ajustement du débit et de la constellation en fonction des conditions de la ligne. Les modems HST utilisent la constellation V32 jusqu'à 9 600 bits/s et la constellation de l'avis V33 - une norme concernant les lignes louées - pour les vitesses supérieures. Avec la compression de données, le débit net d'un modem HST peut atteindre 17 500 bits/s. Les modems Half-Duplex ne maintenant pas des voies ouvertes simultanément dans les deux sens, ils doivent donc travailler en alternance (autrement dit, faire varier périodiquement le sens de transmission) afin de pouvoir traiter les données circulant dans les deux sens. Les modems HST conservant toujours une voie basse vitesse ouverte en sens « inverse », leur temps de réponse d'un écho aller et retour - le temps qui s'écoule entre le moment où vous appuyez sur une touche et le moment où vous observez une réaction - est inférieur à celui des modes Half-Duplex. Mille instruments vibrants Les modems Trailblazer de Telebit Corp., qui ont acquis une certaine popularité dans le monde Unix, utilisent une technique brevetée appelée DAMQAM (Dynamically Adaptive Multicarrier Quadrature Amplitude Modulation) (voir fig. 4). Ce procédé fait appel à un grand nombre de très petites voies - jusqu'à 512 d'entre elles, espacées seulement de 7,8125 Hz. Une rapide multiplication permet de constater que la largeur de bande totale nécessaire à l'utilisation de l'ensemble de ces voies serait de 4 000 Hz, soit plus que la bande passante d'une ligne téléphonique de base (limitée de 300 à 3 000 Hz). Toutefois, le modem ne s'attend pas à pouvoir utiliser toutes ces voies ; au contraire, il les teste chacune séparément de façon à voir si elles peuvent être utilisées. Il est possible d'utiliser différents procédés de modulation sur différentes voies ; certaines des voies de moindre qualité pourront être codées au moyen d'une modulation DPSK bivalente, tandis que les voies de meil7 leure qualité utiliseront une modulation MAQ 4 ou 6 bits. Sur une ligne commutée type, un modem Telebit utilise 400 voies dans la gamme de 300 à 3 400 Hz, disposant ainsi d'une largeur de bande plus grande qu'un système moins adaptable. Les modems Trailblazer sont Half- Duplex et utilisent un protocole spécial, le PEP (Packet Ensemble Protocol) pour échanger des paquets de données en répartissant les bits parmi les voies disponibles. Les premiers modems Telebit excellaient dans la gestion d'importants volumes de données, en raison d'une intense utilisation de la bande passante, mais n'offraient qu'une faible réponse d'écho : pour un débit binaire de 7,8 Hz, la transmission de chaque paquet durait au minimum 1/7 de seconde. Récemment, Telebit a ajouté à ses modems un autre système de modulation qui divise la bande passante disponible en voies d'environ 88 Hz de large ; les paquets transmis à cette vitesse (appelés micropaquets) arrivent à destination environ 10 fois plus vite et procurent à l'utilisateur un meilleure « sensation » lors des sessions interactives. Juillet/Août 1989 MICRO-SYSTEMES - 95



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