HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 1 31.Aout 2006 Standard ITU-T: G.703 & G.704 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.

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2 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 2 G.703: Caractéristiques Physiques et électriques des interfaces numériques hiérarchiques. Nous allons nous intéressé aux interfaces: 64 Kb/s (E0) et 2048 Kb/s E1 G.704: Structure de la trame synchrone utilisée pour les débits hiérarchiques 1544,6312,2048,8448 et 44736 Kb/s Nous allons nous intéressé a la trame E1 Définitions

3 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 3 I.G.703 I.1 Interfaces 64kb/s E0 Il existe 03 type d’interface: 1.Interface codirectionel. 2.Interface a horloge centralisée. 3.Interface a direction opposée.

4 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 4 1.Débit nominal: 64 Kb/s. 2.Précision du débit: +/- 6.4 bit/s I.1 Interfaces 64kb/s E0 General caractéristiques Specification a la sortie du port

5 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 5 I.1 Interfaces 64kb/s E0 Graphe et dimension de de l’impulsion

6 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 6 I.2 Interfaces 2048 Kb/s E1 General caractéristiques: 1.Débit nominal: 2048 Kb/s. 2.Précision du débit: +/- 102.4 bit/s 3.Codage: HDB3 (High density Bipolar of order 3) Codage HDB3 consiste a remplacer les “0” successive du signal par une séquence de bit bien définies. La succession de ‘0’ cause la perte du signal de synchronisation lors de l’opération de l’extraction.

7 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 7 Caractéristiques a la sortie du port: I.2 Interfaces 2048 Kb/s E1

8 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 8 I.2 Interfaces 2048 Kb/s E1

9 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 9 II. G.704 - Structure de la trame du signal 2048 Kb/s INTRODUCTION La trame MIC (Modulation par Impulsions Codées) a été développée pour la commutation temporelle de voies téléphoniques numérisées. Elle a été normalisée par la Commission Européenne des Postes et Télécommunications (CEPT). Elle permet de multiplexer, sur une même paire, 30 voies téléphoniques numérisées. Par la suite, les 30 voies numériques de la trame MIC ont été utilisées pour transmettre toutes sortes de données numériques (FAX, données en X25, vidéo...) La trame MIC permet la transmission de 30 voies numériques, plus deux (02) canaux pour la signalisation pour les 30 voies et la synchronisation de l'ensemble des informations.

10 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 10 FILTRAGE La bande passante nécessaire pour transmettre la voix humaine pour qu'elle puisse être correctement comprise est : 300 - 3400 Hz. Avant l'échantillonnage et la numérisation, le signal BF traverse un filtre qui limite la fréquence du signal à 4000 Hz. Amplitude 300 Hz4 kHz Fréquence

11 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 11 ECHANTILLONNAGE L'échantillonnage est, après le filtrage, une opération effectuée sur le signal à transmettre en vue de réaliser la conversion "analogique / numérique". Il consiste à substituer, au signal d'origine, une suite de valeurs instantanées prélevées sur le signal et régulièrement espacées dans le temps. A des instants précis, régulièrement espacés, on prélève un échantillon du signal, qui sera représentatif de l'amplitude de celui-ci. A la réception, pour retrouver le signal original, on filtre les échantillons par un filtre "passe-bas" à 4000 Hz. Le théorème de Shannon montre qu'on ne peut pas reconstitué correctement le signal origine si la fréquence d'échantillonnage n'est pas supérieure à 2 fois la fréquence supérieure du signal à transmettre. Pour la trame MIC la fréquence d'échantillonnage Fe est de 8000 Hz. Fe > 2 Fmax

12 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 12 ECHANTILLONNAGE Fe < 2fs : le signal ne peut être reconstitué ( pas assez d'échantillons ) Fe > 2fs : le signal peut être reconstitué

13 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 13 QUANTIFICATION L'échantillonnage d'un signal BF consiste en une modulation d'un peigne d'impulsions par le signal BF. Le résultat est une modulation d'amplitude de l'impulsion par le signal encore appelée PAM (Pulse Amplitude Modulation). Nous pouvons transmettre ces impulsions modulées en amplitude mais elles seraient très sensibles aux bruits et distorsions. Pour reconstituer le signal à la réception, il n'est pas indispensable de transmettre directement ces impulsions. Il suffit de transmettre une information caractérisant l'amplitude de chacune d'entre elles. Pour cette raison, nous quantifions le signal en faisant correspondre à chaque amplitude d'échantillon, l'amplitude la plus voisine d'une suite discrète et finie d'amplitudes "étalons" appelées "niveaux". C'est la valeur de ces niveaux qui, à l'émission, après codage, sera transmise en ligne. Chaque niveau de l'échelle de quantification est caractérisé par un numéro binaire.

14 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 14 QUANTIFICATION ( suite ) 128 plages V +0 +1 +4 -0-0 -2 -3 -4 milieu de la plage plage +2 +3

15 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 15 QUANTIFICATION ( suite )  A chaque plage comprise entre 2 niveaux correspond un numéro. C'est un mot codé en BINAIRE.  Pour le MIC, les échantillons sont codés par des mots de 8 bits. On dispose donc de 256 plages, soit 256 mots de 8 bits. Il y a 128 plages de niveaux positifs et 128 plages de niveaux négatifs.  A chaque échantillon situé dans une plage, est associé un mot binaire correspondant au numéro de la plage.  Cette information est transmise et à la réception, le mot binaire reçu est reconverti en une impulsion dont le niveau correspond au milieu de la plage correspondante.  L'erreur de quantification (différence entre niveau réel de l'échantillon et le milieu de la plage correspondante) est d'autant plus faible que le nombre de plages est grand.

16 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 16 ECHELLE DE QUANTIFICATION ( partie positive ) N° de plage en décimal 0 96 80 64 48 32 16 11/2 1 = Vmax = 3 072 mV 1/41/81/16 128 112

17 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 17 CODAGE Constitution du mot binaire. Un mot binaire de 8 bits, correspondant à une plage du signal, est constitué ainsi LSB 1 MSB 8 SABCWXYZ  Le bit S est le bit de signe ( "1" pour tension positive )  Les bits A, B, C représente le numéro de segment de droite  Les bits W, X, Y, Z indiquent la plage parmi les 16 plages possibles sur le segment de droite sélectionné.  Le mot 1 1 0 0 1 0 1 0 représente une impulsion positive de la plage 10 du segment 4.

18 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 18 MULTIPLEXAGE  La trame MIC est conçue pour transmettre simultanément 30 voies téléphoniques, en utilisant les temps libres entre deux échantillonnages successifs d'une voie pour intercaler les échantillons des autres voies.  Chaque voie est échantillonnée à : - 8 kHz soit toutes les 125 microsecondes - chaque échantillon est codé par mot de 8 bits - chaque voie transmet donc un débit de 64 kbps.  Bien que la trame ait été conçue pour transmettre 30 voie téléphoniques numérisées, les voies BF peuvent être remplacées par des voies de données à 64 kbps.  L'assemblage des mots binaires entre 2 échantillons successifs d'une même voie forme la trame. Chaque voie dispose dans la trame d'un intervalle de temps correspondant à 8 bits (en abrégé IT).

19 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 19 MULTIPLEXAGE ( suite ) nConstitution de la trame. Dans une trame nous avons 30 IT d'information ou 30 mots de 8 bits à transmettre en 125 microsecondes. V1V2V30V1V2 T = 125 microsecondes V3 8 bits

20 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 20 ORGANISATION DE LA TRAME nOrganisation de la trame A la réception, pour diriger sur chaque voie les mots qui lui appartiennent, il est indispensable de posséder une référence; à cet effet, un intervalle de temps supplémentaire placé en début de chaque trame ( IT 0 ) permet de transmettre un mot de Verrouillage de Trame ( VT ). Une communication téléphonique ne se conçoit pas sans signalisation. Un IT supplémentaire de signalisation est placé au milieu de la trame ( IT 16 ). Finalement la trame contient 32 IT de 8 bits chacun pour une durée de 125 microsecondes. Le débit numérique est donc de 32 voies à 64 kbps soit 2 048 kbps.

21 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 21 ORGANISATION DE LA MULTITRAME nOrganisation de la multi trame L'IT 16 de signalisation ne comprend que 8 bits pour transmettre la signalisation de 30 voies. On admet pour la signalisation un rythme plus lent que pour les données. L'ensemble de la signalisation pour les 30 voies s'effectue sur 16 trames soit : 125 microsecondes x 16 = 2 millisecondes Ces 16 trames forment la multi trame. La répartition se fait de la manière suivante : - l'IT16 de la trame "0" est le mot de Verrouillage de Multi-Trame (VMT) indispensable pour la synchronisation des signalisations à la réception - 2 à 4 bits par IT 16 pour les trames "1 à 15"

22 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 22  Le bit n°1 (RI1) est Réserve Internationale n°1, il est mis à "1" si la réserve n'est pas utilisée.  Les bits n°2 à 8 forment le mot de Verrouillage de Trame (VT): marquer le debut de la trame (synchronisation) LSB 1MSB 8 RI 10011011 Mot de Verrouillage Trame : MVT ORGANISATION DE LA TRAME ( suite )  L'IT0 possède 2 configurations particulières suivant que la trame est paire ou impaire  IT0 de des trames paires ( 0, 2, 4... )

23 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 23 ORGANISATION DE LA TRAME ( suite ) nL'IT0 possède 2 configurations particulières suivant que la trame est paire ou impaire nIT0 de des trames impaires ( 1, 3, 5... ) nLe bit n°1 ( RI2 ), Réserve Internationale 2, est à "1" si réserve non utilisée. Les bits n°2 et 6 sont fixés à "1" pour éviter toute ressemblance avec le mot VT. Le bit n°3 est utilisé pour l'alarme en cas de perte de VT : "0" pas d'alarme. Le bit n°4 est utilisé pour l'alarme taux d'erreur : "0" = erreur < 10 -3 Les bits ( RN ), Réserve Nationale sont à "1" si réserve non utilisée. LSB 1MSB 8 RI 21AERN1

24 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 24 ORGANISATION DE LA MULTITRAME (suite) IT 16 de la trame "0" Les bits n°1 à 4 forment le mot de Verrouillage Multi-Trame ( VMT ) Le bit n°5, Réserve Internationale n°3 Le bit n°6 est utilisé pour l'alarme en cas de perte de VMT : "0" pas d'alarme Les bits n° 7 et 8 sont en réserve LSB 1MSB 8 0000RI 3ARR Mot de Verrouillage MultiTrame : MVMT

25 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 25 ORGANISATION DE LA MULTITRAME (suite) nIT 16 de la trame "n" Les bits n°1 et 2 forment la signalisation de la voie n ( 1 ou 2 bits ) Le bit n°4 est fixé à "1" pour éviter toute ressemblance avec le VMT Les bits n°5 et 6 forment la signalisation de la voie m = n+15 Les bits n° 7 et 8 sont en réserve ( fixés respectivement à "0" et "1" ) LSB 1MSB 8 S1 n S2 n 01S1 m S2 m 01

26 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 26 RESUME La transmission numérique des 30 voies MIC s'effectue par : FILTRAGE de chacune des voies pour limiter le spectre ECHANTILLONNAGE de chacune des voies QUANTIFICATION et CODAGE des échantillons MULTIPLEXAGE temporel des échantillons codés TRANSFERT du signal codé en un signal HDB3 Cela nécessite une organisation en : TRAME pour les voies MULTITRAME pour les signalisations

27 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 27 Filtrage 4 kHz QuantificationCodage Signal audio Signal à spectre borné Voie codée Signal numérique tramé Autres voies Multiplexage TRAITEMENT D'UNE VOIE

28 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 28 Thank You www.huawei.com