xDSL : Tour d'horizon · leçon 4 sur 12

Fonctionnement, multiplexage & codage

FDM · Annulation d'écho · 2B1Q · QAM · CAP · DMT

Plan du cours

Comment le xDSL parvient-il à faire coexister voix et données sur le même fil, tout en maximisant le débit ? Tout repose sur deux principes : le multiplexage (partage de la bande de fréquences) et le codage (comment on encode les bits dans le signal).

Le multiplexage — partager la bande passante

Deux approches existent pour séparer les canaux upload et download :

FDM — Frequency Division Multiplexing

On attribue des plages de fréquences distinctes à l'upload et au download. Elles ne se chevauchent jamais.

0–4 kHz → Voix
30–130 kHz → Upload
138–1100 kHz → Download

Avantage : simple à mettre en œuvre.
Inconvénient : gaspille de la bande passante car les plages ne se chevauchent pas.

Annulation d'écho

Les plages upload et download se chevauchent partiellement. Le modem connaît le signal qu'il émet et le soustrait du signal reçu pour éliminer l'écho.

Avantage : utilisation optimale de la bande passante → débits potentiellement plus élevés.
Inconvénient : traitement numérique plus complexe.

Le codage — transporter un maximum de bits

Le codage détermine comment on encode les données binaires dans un signal analogique. Plus on peut encoder de bits par symbole, plus le débit est élevé.

Codage 2B1Q (2 Binary, 1 Quaternary)

Utilisé par le HDSL et le RNIS. Le principe : on encode 2 bits en un seul symbole pouvant prendre 4 niveaux électriques (0, +1, -1, +2 V). On divise ainsi le débit de symboles par 2, ce qui allonge la portée de la transmission.

Exemple : 00 → -2V · 01 → -1V · 10 → +1V · 11 → +2V
4 états électriques = 2 bits d'information par symbole
Application RNIS : 160 kbit/s sur une paire de cuivre standard.

⚠ Technologie en bande de base (démarre à 0 Hz) : pas de cohabitation avec la téléphonie sur la même ligne.

Modulation QAM (Quadrature Amplitude Modulation)

Base de la plupart des modulations modernes. La QAM combine modulation d'amplitude ET de phase sur deux porteuses en quadrature. Chaque symbole peut représenter plusieurs bits selon le nombre d'états utilisés :

QAM-4
2 bits/symbole
QAM-16
4 bits/symbole
QAM-64
6 bits/symbole
QAM-256
8 bits/symbole

Plus le QAM est élevé, plus le débit est grand — mais plus la ligne doit être de bonne qualité pour distinguer les états.

Modulation CAP (Carrierless Amplitude and Phase)

Mise au point par AT&T. Code jusqu'à 9 bits par symbole. La porteuse est supprimée avant transmission (d'où "carrierless") et reconstruite à la réception. Très performante mais jamais correctement normalisée → problèmes d'interopérabilité entre équipements de marques différentes. Peu utilisée aujourd'hui.

Modulation DMT (Discrete Multi Tone) — le standard retenu

Le DMT est la technologie retenue comme standard international (ANSI + ETSI) — c'est ce que votre box ADSL utilise. Son principe :

  • La bande passante est divisée en 256 sous-canaux de 4,3 kHz chacun
  • Chaque sous-canal reçoit une modulation QAM — de 1 à 15 bits selon la qualité de la ligne sur cette fréquence
  • Les sous-canaux les plus parasités transmettent moins de bits, les meilleurs en transmettent plus
  • 20 sous-canaux pour l'upload · jusqu'à 256 pour le download
Avantage clé du DMT : le modem s'adapte en temps réel à l'état de la ligne. Si une perturbation (bruit, RFI) touche certaines fréquences, le DMT réduit automatiquement le nombre de bits sur ces sous-canaux. C'est pourquoi votre débit ADSL peut varier dans la journée.
À retenir
  • FDM = fréquences séparées · Annulation d'écho = fréquences chevauchantes → meilleure utilisation de la bande
  • 2B1Q = 2 bits par symbole, 4 niveaux électriques (HDSL, RNIS)
  • QAM = combine amplitude et phase → plus d'états = plus de bits par symbole
  • DMT = 256 sous-canaux adaptatifs — le standard ADSL utilisé sur toutes les box aujourd'hui

Cours mis à jour en mars 2026.