Le Multiplexage
Depuis toujours, l'objectif des transmissions est de transmettre plus de données dans un minimum d'espace. Actuellement, avec la multiplication des Réseaux hertziens, avec l'essor de la téléphonie, le manque de place est cruel. Or le monde des transmissions est régit par une loi intangible :
Pour transmettre plusieurs signaux sur un même canal, il faut être capable de tous les extraire.
Cela imposait donc de décaler soit dans le temps, soit en fréquence les signaux à transmettre. Cette technique appelée multiplexage, se conjugue donc selon 2 axes : d'un coté l'axe temporel, de l'autre, l'axe fréquentiel. Dans les 2 cas, cela revient à découper la bande autorisée en petits intervalles qui seront autant de voies de communication.
Le multiplexage fréquentiel.
Le multiplexage fréquentiel, c'est réaliser un découpage de la bande de fréquence dont on dispose en intervalles de la taille de la voie de communication. Cette technique fut très utilisée en télécommunication, à l'époque où les systèmes numériques n'étaient pas aussi performants qu'aujourd'hui.
La voix humaine telle que les télécoms l'imaginent, est un signal occupant une bande de 300 à 3400Hz (vision un peu restrictive puisqu'en général, on juge que la parole occupe une bande de 20Hz à 20KHz). Grâce à cette restriction de la bande de fréquence, et au multiplexage fréquentiel, on peut placer environ 1800 communications simultanées sur une même ligne.
Néanmoins, on ne peut réaliser directement le multiplexage de 1800 voies, on doit procéder par étapes. Tout d'abord, on part du poste téléphonique vers le boîtier d'interconnexion téléphonique de l'immeuble (ou de la rue, c'est selon), jusque là, votre ligne est personnelle, vous êtes le seul à l'utiliser (c'est d'ailleurs cette ligne que l'on peut vous pirater). Arrivée au premier poste d'interconnexion, votre ligne est multiplexée avec celles de vos voisins qui sont en train de communiquer, et expédiée sur une ligne composée de 12 voies.
Cette ligne à 12 voies va vers le poste central où elle sera encore multiplexée avec d'autres voies de même gabarit pour créer sur une ligne un canal de 144 voies. Ce canal est alors assemblé à d'autre de même taille pour former une ligne de 1728 voies.
Précisons toutefois que comme vous n'êtes pas dépositaire d'une fréquence fixée, et donc que vous utilisez la première fréquence disponible au niveau du central immeuble, il y a en systématiquement, en plus des voies de communication, des voies de codage qui sont ajoutées, et ainsi permettent d'acheminer toutes les conversations vers leurs destinataires respectifs.
On représente en général, les opérations de multiplexage de la façon suivante :
Le multiplexage temporel.
Cette méthode de multiplexage fut créée avec l'avancée des technologies numériques. Moins coûteuse que le multiplexage fréquentiel qui nécessite une pléthore de porteuses accordées très finement, et des modulations BLU (donc plutôt complexe à réaliser), le multiplexage numérique n'utilise qu'une seule horloge, couplée avec des composants numériques à haute fréquence.
C'est donc avec l'intégration des composants numériques que l'on a su réaliser des centraux numériques à haut débit, ouvrant ainsi la voie au multiplexage temporel (rappelons que c'est en 1996, que l'intégralité du système de communication, de France TELECOM, est passé au numérique).
Le principe du multiplexage temporel, c'est découper la parole ou les données en petits éléments simples (des échantillons), qui seront numérisés pour former des données numériques (paquets) elles mêmes transmises dans un bref intervalle de temps (time slot). On y accolera alors les bits issus d'un paquet émis par une autre source. L'ensemble de ces paquets formant une trame. Lors de la trame suivante, on place dans l'espace qui nous est imparti le paquet suivant.
On a donc une liaison discontinue avec notre interlocuteur. Mais si l'émission de ces petits morceaux de parole, se fait à une cadence très élevée, cela permet de rendre ce phénomène inaudible (c'est le principe de l'échantillonnage).
Il faut remarquer que de nos jours une troisième forme de multiplexage est apparue, il s'agit de la technologie employée pour les systèmes UMTS, on la nomme multiplexage de puissance. Dans l'illustration précédente, un axe n'est pas exploité (l'axe P pour puissance), c'est selon cet axe que se réalise ce multiplexage. Le concept de cette modulation totalement numérique est de mélanger aux informations à transmettre un code pseudo-aléatoire à très haute fréquence, puis à la réception d'utiliser des systèmes de corrélation pour extraire les informations.
Par cette technique, on arrive à extraire, parmi plusieurs autres signaux, transmis en même temps, et à la même fréquence, un signal par la seule connaissance de son code pseudo-aléatoire.
Cette technique est aussi utilisée (mais cette fois ci à des fins de protection) dans le concept du GPS.
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