multiplexage temporel : souhait de quelques éclairages

[invitefbe26600]

Bonjour,
Dans le cadre ô combien scolaire des TIPE, je m'interresse au multiplexage temporel dans les réseaux de télécommunications, et je sollicite donc l'internaute cultivé sur ce sujet qui ne manque surement pas sur ce forum à avoir la gentillesse de me préciser certains points.

- en quelle proportion est elle encore utilisée (en europe) dans la téléphonie mobile ou fixe (surtout dans la téléphonie fixe, car a priori pour les mobiles, la norme GSM commence à être surcalssé par la modulation en impulsion codé)
- les normes utilisés
- les avantages de cette technologie (en plus de sa qualité de multiplexage) et donc si elle a encore un peu d'avenir
- d'autres domaines d'applications

je sais, cela fait beaucoup de questions (et plutot vague) , donc si vous avez une quelconque précision, ou lien, à me communiquer pour participer à mon éducation sur ce sujet, n'hésitez pas, je vous en serais fort reconnaissant.

merci d'avance
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[invité576543]

Bonjour,

- en quelle proportion est elle encore utilisée (en europe) dans la téléphonie mobile ou fixe (surtout dans la téléphonie fixe, car a priori pour les mobiles, la norme GSM commence à être surcalssé par la modulation en impulsion codé)

Ta phrase en parenthèse montre pas mal de confusion. Quelles bases as-tu sur le sujet?

- les normes utilisés

La technique de multiplexage temporel est utilisée dans pas mal de domaines différents (en fait en gros toute transmission numérique utilise d'une manière ou d'une autre le multiplexage temporel!), ce qui fait pas mal de normes...

- les avantages de cette technologie (en plus de sa qualité de multiplexage) et donc si elle a encore un peu d'avenir

Là encore, on a l'impression que tu as quelque chose de précis en tête. Ensuite, c'est difficile de parler d'avantages dans l'absolu, c'est plutôt en comparaison avec d'autres techniques de multiplexages. Avec quelles alternatives veux-tu comparer?

Pour t'aider, faudrait que tu cernes un peu plus le sujet, un cours sur les différentes techniques de multiplexage par exemple risque d'être un peu lourd, non?

Cordialement,

[invitefbe26600]

Ton analyse est bonne, c'est un peu embrouillé, et voilà pourquoi :

d'une part je souhaite pour le plus possible éviter de tomber dans le cours, et de l'autre je suis obligé d'en faire un minimum. Mon idée est d'une partie rudimentaire sur la technologie en temps que telle (plus proche du cours qu'autre chose, quoique je vais essayer de le faire au travers d'une expérience) et ensuite de situer cette technologie dans son utilisation dans les réseaux de télécommunications, plus précisément de la téléphonie (choix principalement motivé par la proximité d'alcatel de chez moi et de l'obtention d'un rdv exploitable le jour des oraux).

Et pour cela je souhaiterais utiliser l'optique avantages/limites de la technologie. En effet, d'autres techniques de multiplexages existent et donc voir en quoi le TDM est plus avantageux, et d'un autre coté situer en quoi il y a des insuffisances pour les applications contemporaines des télécommunications.

Merci pour ta réponse : le fait d'avoir à te répondre permet de me clarifier à moi même ma pensée)

quant au cours, je n'ai rien trouvé de consistant mais je continue ma recherche

[Tropique]

Hello

En téléphonie fixe "classique" (non-IP) le taux d'utilisation est de 100%: que ce soient les anciens systèmes PDH ou les systèmes actuels SDH, c'est du mux temporel.
Même les protocoles plus récents, basés sur l'éthernet, IP, etc, sont d'une certaine maniére également multiplexés de façon temporelle: le milieu physique ou le codage sert à transporter des paquets de données de différentes origines vers diverses destinations à des instants différents; la différence avec les deux précédents c'est qu'il n'y a plus de structure de multiplexage fixe, prédéfinie qui détermine à quel flux appartient tel ou tel bit.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitefbe26600]

Merci pour cette réponse
Donc tout protocole par paquet avec une adresse est une forme de multiplexage temporel? Est ce donc la même chose que le multiplexage statistique ou il y a des différences? (que de questions dans ma tête ; toi le messager de la connaissance, tu as toute ma reconnaissance)

[Tropique]

Merci pour cette réponse
Donc tout protocole par paquet avec une adresse est une forme de multiplexage temporel?

A partir du moment où ces paquets empruntent le même "conduit" (cable, fibre, etc)

Est ce donc la même chose que le multiplexage statistique ou il y a des différences?

Le multiplexage statistique serait plutot de l'allocation dynamique de ressources. C'est subtilement différent, mais ça commence à devenir une question de terminologie....

[invité576543]

Donc tout protocole par paquet avec une adresse est une forme de multiplexage temporel? Est ce donc la même chose que le multiplexage statistique ou il y a des différences?

Multiplexage temporel veut simplement dire que sur un signal linéaire (une variable réelle variant dans le temps) on va faire passer plusieurs flots d'information indépendants (= multiplexer) en allouant des intervalles temporels distincts à chacun des flots (= multiplexer dans le temps). C'est tout. Cela s'oppose principalement au multiplexage en fréquence, où le signal est construit comme l'addition de signaux ayant des spectres disjoints.

Ensuite se pose le problème suivant: comment un récepteur, qui reçoit le signal dont son intégralité, distingue ce qui est pour lui de ce qui est pour un autre récepteur? Comment savoir à quel flot appartient tel intervalle temporel?

Deux méthodes sont employables. Soit on se met d'accord à l'avance, pour dire que le signal entre les moments t1 à t2, puis t3 à t4, puis ... etc. appartient à tel flot, soit (une fois des intervalles définis) on met dans chaque intervalle l'adresse du destinataire du contenu de l'intervalle.

Le second est souvent présenté comme "multiplexage par paquet" et le premier comme "multiplexage par circuit" (mais ces termes sont impropres, certains multiplexages "circuit" sont paquetisés, la différence est l'adressage, pas la notion de paquet); dans les deux cas il s'agit d'un multiplexage temporel.

C'est une des (nombreuses) raisons pour lesquelles tes réflexions sur le "peu d'avenir" de cette technique sont bizarres: au contraire, tout converge pour utiliser le multiplexage temporel à outrance, du moins sous la forme du multiplexage par paquets, i.e., avec adresse par paquet (IP par exemple)! Tu confonds vraisemblablement avec les techniques "circuit", c'est à dire avec pré-allocation plutôt que par addressage interne au signal.

Cordialement,

[invité576543]

Donc tout protocole par paquet avec une adresse est une forme de multiplexage temporel?

La réponse précédente ne répond pas exactement à la question ci-dessus.

La réponse est non. Il arrive que l'on utilise de l'adressage par paquet sur plusieurs signaux multiplexés en fréquence. La technique adressage vs. pré-allocation est, dans le principe, indépendante de la technique temporel vs.fréquentiel.

La confusion vient de ce qu'en pratique on utilise presque systématiquement la pré-allocation pour le multiplexage fréquentiel. (Simplement parce que le démultiplexage en fréquence se fait en général avec un filtre physique; c'est pas cher, mais ça oblige la pré-allocation, qui permet au récepteur de configurer son filtre...)

Cordialement,

[invitefbe26600]

Tout d'abord merci pour ces réponses, et désolé de mon temps de réaction, j'ai eu quelques soucis d'ordre informatique hier.

Donc j'ai compris la différence entre l'addressage et l'allocation dynamique des slots (multiplexage temporel).

Quant à mes propos sur le "peu d'avenir", c'était suite à la lecture, un peu légère et rapide je l'avoue, d'un article sur le multiplexage par code, qui semble voué à remplacer la norme gsm dans les réseaux de téléphonie portable, et c'était donc dans cette optique de changement de technologie que je souhaitais avoir une approche point fort\point faible. Je m'en vais donc plus me documenter sur ce point là.

encore merci pour vos précisions, je vais continuer à essayer de comprendre et je reviendrais surement avec d'autres question : la rapidité et la qualité des interventions m'ont impressionnés, et je vous en suis reconnaissant.

(si par hasard il y a quelque chose à ajouter sur ce sujet pour mon éducation, n'hésitez pas)

[invité576543]

Quant à mes propos sur le "peu d'avenir", c'était suite à la lecture, un peu légère et rapide je l'avoue, d'un article sur le multiplexage par code, qui semble voué à remplacer la norme gsm dans les réseaux de téléphonie portable, et c'était donc dans cette optique de changement de technologie que je souhaitais avoir une approche point fort\point faible. Je m'en vais donc plus me documenter sur ce point là.

Dans ce domaine, il faut distinguer les normes, et les techniques qu'elles emploient.

GSM est une norme, qui inclut (mais pas seulement!) des spécifications de transmission radio, qui utilisent diverses techniques de multiplexage (fréquentiel, temporel et par code; par allocation et par adressage...). La norme dite UMTS ou 3G ou autre appellation, est une autre norme, qui inclut (mais pas seulement!) des spécifications de transmission radio, qui utilisent diverses techniques de multiplexage (fréquentiel, temporel et par code; par allocation et par adressage...) , mais différemment!

Qu'une norme en remplace une autre a un sens, mais qu'une technique de multiplexage en remplace une autre n'en a pas beaucoup. La comparison entre GSM et la 3G ne se limite pas au multiplexage, et encore moins à une opposition multiplexage temporel vs. multiplexage par code.

Cordialement,

[invitefbe26600]

dommage, les clivages manichéens sont tellement plus faciles à utiliser . Mais alors, que dire de l'article de wikipédia :
"
Techniques [modifier]

Pour la téléphonie mobile, trois techniques sont envisageables pour faire passer plusieurs canaux sur la même fréquence porteuse : le multiplexage temporel (AMRT, en anglais TDMA), le multiplexage de fréquence (AMRF, en anglais FDMA) et le multiplexage par code (AMRC, en anglais CDMA).

La norme GSM ne recourt pas à l'AMRC, mais à l'AMRT et à l'AMRF.
"
?
est-ce erronné ou parle t on d'autre chose ?

[invité576543]

dommage, les clivages manichéens sont tellement plus faciles à utiliser . Mais alors, que dire de l'article de wikipédia :
"
Techniques [modifier]

Pour la téléphonie mobile, trois techniques sont envisageables pour faire passer plusieurs canaux sur la même fréquence porteuse : le multiplexage temporel (AMRT, en anglais TDMA), le multiplexage de fréquence (AMRF, en anglais FDMA) et le multiplexage par code (AMRC, en anglais CDMA).

La norme GSM ne recourt pas à l'AMRC, mais à l'AMRT et à l'AMRF.
"
?
est-ce erronné ou parle t on d'autre chose ?

C'est de la mauvaise vulgarisation (et comme auteur d'un livre fort réputé sur le GSM, je me sens autorisé à ce jugement). La référence à "fréquence porteuse" est débile quand associée à multiplexage de fréquence; il y a confusion entre multiplexage et accès multiple (AMxx veut dire Accès Multiple, pas multiplexage); le GSM contient une forme d'AMRC, mais faut connaître le détail de la norme et comprendre ce que veut dire AMRC pour le comprendre; et enfin, le "choix" entre les trois techniques n'en est pas un, toute les normes de transmission un tant soit peu évoluées présentent un mélange des différentes techniques.

Cordialement,

[invitefbe26600]

Moi qui accordait beaucoup de crédibilité à wikipédia...je ne peux que t'inviter à établir, pour le bien de tous, un article correcte sur ce sujet sur wikipédia, pour le bien de plein d'internautes crédules (comme moi) qui manquent de connaissances pour distinguer clairement les notions. Cela dit je te remercie encore une fois pour tes informations très complète et je ne suis pas surpris de te savoir spécialiste dans ce domaine.

Donc on ne peut dissocier les différents types de multiplexages au sein des différentes utilisations? Donc finalement les différentes normes ne se différencient qu'au niveau du codage et de sa structure...

Bon, si ca ne te dérange pas (sinon, suffit de ne pas répondre ) je te pose quelque questions sur la norme GSM :
- où intervient le multiplexage temporel dans la transmission de l'information
- le GSM reste-t-il d'actualité (vu que d'après ce qu'affiche wikipédia, dont je remet en doute maintenant la véracité, il se fait concurrencer par la 3G) et qu'en est il du reseau EDGE?

une autre de mes interrogations porte sur les normes utilisées pour la téléphonie fixe : quelles sont elles?

enfin, si tu as des livres à me conseiller sur ce sujet, donc concernant le multip. temp. dans la téléphonie, ce serait la cerise sur le gateau (déjà bien chargé

merci pour ton aide

(tiens, une question d'ordre plus personnelle vu que mes concours sont dans 3 mois, quelle école d'ingénieur as tu fait?)

[invité576543]

Moi qui accordait beaucoup de crédibilité à wikipédia...je ne peux que t'inviter à établir, pour le bien de tous, un article correcte sur ce sujet sur wikipédia

Pas si facile pour un spécialiste. Ecrire 1000 pages sur le sujet destinées à des ingénieurs, facile. Ecrire une vulgarisation de qualité, ça l'est beaucoup moins! (1)

Donc on ne peut dissocier les différents types de multiplexages au sein des différentes utilisations? Donc finalement les différentes normes ne se différencient qu'au niveau du codage et de sa structure...

Si bien sûr, on peut différencier les multiplexages, mais une norme de transmission donnée va "empiler" les différentes techniques. Pour te donner une vague idée, dans le cas des mobiles par radio, il faut:

- multiplexer les signaux des différentes bases (sites fixes d'émission/réception);
- au sein d'une même base, multiplexer les signaux de divers utilisateurs;
- au sein d'un signal d'un utilisateur, multiplexer le flux d'information de l'usager et les flux annexes (signalisation, mais aussi marquages temporels, redondance, signaux permettant au récepteur d'égaliser le canal);
- éventuellement multiplexer divers flux utilisateurs (e.g., comm phonie et SMS)
- au sein d'un flux de signalisation divers sous-flux destinés à des applications différentes

Chaque "petit" problème de multiplexage va avoir sa propre solution, et les spécificateurs (mon boulot) vont piocher dans les techniques disponibles pour y prendre ce qui est le mieux adapté!

Bon, si ca ne te dérange pas (sinon, suffit de ne pas répondre ) je te pose quelque questions sur la norme GSM :
- où intervient le multiplexage temporel dans la transmission de l'information

Le principal (celui que l'on cite) est dans le multiplexage (et l'accès multiple) de plusieurs utilisateurs communiquant sur le segment radio avec une même base. Une bande de fréquence élémentaire est utilisée par multiplexage temporel pour un certain nombre d'utilisateurs (par exemple 8 ou 16 en phonie, mais jusqu'à 64 s'ils ne font que de la signalisation ou de la transmission SMS).

Mais le multiplexage temporel avec pré-allocation est aussi utilisé pour découper un flux vers/venant d'un mobile entre signalisation et flux utilisateur. Avec adressage (mode "paquet") dans le cas de canaux partagés en GPRS. Pour découper les flux de signalisation en sous-flux, etc.

- le GSM reste-t-il d'actualité (vu que d'après ce qu'affiche wikipédia, dont je remet en doute maintenant la véracité, il se fait concurrencer par la 3G) et qu'en est il du reseau EDGE?

EDGE est une extension du GSM, cela fait partie du GSM!

Avec plus d'un milliard d'utilisateurs dans le monde, le GSM reste d'actualité! La progression de la 3G est bien inférieure à ce qui avait été prévu (en contraste fort avec le GSM, dont la progression dans les années 1990 a été très supérieure à ce que nous avions prévu!).

J'ai mon opinion personnelle sur la 3G. Sans rentrer dans les détails polémiques, la 3G va s'imposer petit à petit, mais pas par nécessité vu des usagers, mais par volonté politique. Les opérateurs sont un peu coincés entre un système rentabilisé et qui satisfait la plupart des besoins, et diverses volontés de rentabiliser à terme les coûts de développement, très important, de la 3G. Cela amène les nouveaux investissements principalement sur la 3G, ce qui condamne le GSM à terme, mais pas avant qu'il ait générer de bons bénéfices...

une autre de mes interrogations porte sur les normes utilisées pour la téléphonie fixe : quelles sont elles?

Pour la téléphonie, il faut déjà distinguer la "boucle locale" (entre le poste et le commutateur) et la transmission entre commutateurs. Sur la boucle locale, la transmission analogique reste d'actualité (norme très ancienne!), avec un intermède numérique (avec multiplexage temporel, norme RNIS) et une transition vers la voix sur IP (diverses normes).

Entre commutateurs, faut distinguer les supports (coax, fibre optique, faisceau hertzien, satellite, ...). Il y a des normes support par support. En général, la hiérarchie analogique (multiplexage fréquentiel, norme très ancienne) a disparu. La hiérarchie numérique dominait à la fin XXème, et est remplacée petit à petit par IP sur les divers supports. Un intermède entre la hiérarchie numérique et IP est la norme ATM.

enfin, si tu as des livres à me conseiller sur ce sujet, donc concernant le multip. temp. dans la téléphonie, ce serait la cerise sur le gateau (déjà bien chargé

Adapté à ce que je pense être ton niveau, rien! Ce n'est pas un domaine où la bonne vulgarisation est courante, et encore moins si on se restreint au français. Tous les bouquins que j'ai sont très spécialisés...

(tiens, une question d'ordre plus personnelle vu que mes concours sont dans 3 mois, quelle école d'ingénieur as tu fait?)

Regarde le profil... En MP si pas suffisant...

Cordialement,

(1) Et puis si je le fais, je le réserverai à Futura-Science...

[invitefbe26600]

waouw...et bien, je vais digérer tout ça, je continuerai mon inquisition dans les domaines obscures mais passionnant des télécommunications une fois ceci assimilé. On ne pourrait rêver plus exhaustive comme réponse, et encore une fois (ce ne sera pas de trop) je t'en remercie. Quant à mon niveau, il n'est pas fameux en effet dans ce domaine, mais où serait le challenge si je savais déjà tout . Bonne soirée, et I will come back (et oui, je commence à être conquis par futura-science, je n'avais jamais pris le temps de parcourir vraiment ce qu'il propose, et je sens que je vais m'y plaire)

[invitefbe26600]

I'm back, and I have another question
tu faisais référence précédement à la différence entre le TDMA (AMRT) et le multiplexage temporel : donc si j'ai bien compris, le multiplexage temporel c'est d'un seul envoyeur à un seul recepteur alors que pour l'AMRT c'est le fait d'utiliser un seul médium à haut débit pour réunir des canaux d'origines différentes? ou il y a encore d'autres différences?
D'autre part je me rend bien compte que le sujet est (très) spécialisé et que ce serait ridicule de ma part de vouloir m'y lancer sans restreindre le plus possible mon sujet. Et là j'hésite et je demande conseil : serait il plus interressant de traiter la norme du GSM et la place du multiplexage temporel (de facon très édulcorée) ou alors de s'orienter plutot vers les canaux à haut débit joignant les commutateurs (plutot donc dans le cas de la téléphonie fixe)?

cordialement (je me permet de t'empreinter cette fin de message qui est très appropriée sur un forum)

emilien

[invité576543]

I'm back, and I have another question
tu faisais référence précédement à la différence entre le TDMA (AMRT) et le multiplexage temporel : donc si j'ai bien compris, le multiplexage temporel c'est d'un seul envoyeur à un seul recepteur alors que pour l'AMRT c'est le fait d'utiliser un seul médium à haut débit pour réunir des canaux d'origines différentes? ou il y a encore d'autres différences?

Presque! Pas mal pour un "débutant" de voir si vite le point. On parle de multiplexage quand il y a un seul émetteur de tous les flots (un seul point géographique), même s'il y a plusieurs récepteurs. Et on parle d'accès multiple quand les flots viennent d'émetteurs géographiquement distincts et que le mélange des flots est obtenu par une opération très simple, en général l'addition pure et simple des signaux vu du récepteur (c'est le cas de la radio cellulaire et de la technique Ethernet, dans les deux cas cela procède par additivité des champs e.m.).

Cette différence est fondamentale d'un point de vue technique, puisque dans le premier cas il n'y a aucune difficulté à imposer une coordination totale des flots, alors que dans le second la coordination pose pas mal de problèmes.

Du coup, la comparaison des techniques de multiplexage TDM, FDM et CDM est différente de la comparaison TDMA, FDMA et CDMA.

D'autre part je me rend bien compte que le sujet est (très) spécialisé et que ce serait ridicule de ma part de vouloir m'y lancer sans restreindre le plus possible mon sujet. Et là j'hésite et je demande conseil : serait il plus interressant de traiter la norme du GSM et la place du multiplexage temporel (de facon très édulcorée) ou alors de s'orienter plutot vers les canaux à haut débit joignant les commutateurs (plutot donc dans le cas de la téléphonie fixe)?

Comme spécialiste du GSM (j'ai participé à sa conception) et plus généralement du cellulaire, je suis un peu biaisé! Plus que le sujet précis, je pense que le choix de l'état d'esprit du TIPE est plus important. Je vois une différence entre un travail purement descriptif, décrire ce qui a été choisi, et un travail d'analyse portant sur pourquoi cela a été choisi (1). Dans le premier cas, le sujet technique peut être plus vaste que dans le second, où tu ne pourra pas regarder plus qu'un cas limité. Dans le premier cas, le GSM est certainement plus riche, il y a moyen de montrer différentes applications du TDM et du TDMA, en particulier montrer la différence entre les deux. Avec le GPRS, à peu près toutes les variantes du TDM et du TDMA sont "visibles". Pour une analyse des choix, avantages et inconvénients, aussi bien le GSM que le fixe conviennent, mais dans le cas du GSM, faudra choisir un point particulier. Le sujet "bateau" dans le cas du GSM est le choix du TDMA. Le fixe ne permet pas vraiment d'aborder autre chose que le TDM.

Cordialement,

(1) Mais je ne suis qu'un vulgaire ingénieur, je n'ai jamais participé de près ou de loin à un TIPE, pas trop d'idée ce que les enseignants et les colleurs de concours attendent...

[invitefbe26600]

D'abord quant au vulgaire ingénieur, tu l'as déjà démenti dans chacun de tes messages en montrant que tu es aussi un pédagogue capable d'ammener les notions à un niveau suffisamment vulgarisé pour les mettre à la porté de l'interlocuteur : moi.
Compris pour la différence entre TDMA et TDM.
Je rajouterai une troisième voie, médiane, dans les travaux possible qui est celle de l'expérimentation, et de baser le travail autour d'une expérience (cela allie analyse et description) et je vais essayer d'intégrer un peu de ces trois choix car autant le descriptif pur va à l'encontre d'un objectif de TIPE, l'analyse seul n'implique pas beaucoup d'engagement personnel, et la mise en oeuvre d'une expérience complète nécessite à la fois connaissance et matériel adaptés. Donc analyse de la technologie sans une expérience simple et partie descriptive dans son utilisation au sein de la norme GSM, sans nécessairement tout détailler (je n'aurais que 10 min de présentation, c'est peu ...)
Donc merci de cette moisson de réponses, je m'en vais me familiariser avec les bases du GSM et localiser un domaine d'étude, et je reviendrais surement ensuite m'instruire
cordialement,
emilien