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Title:
METHOD FOR CORRECTING AN IMPULSE NOISE ERRORS ON AN SDSL LINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2007/000547
Kind Code:
A3
Abstract:
The invention relates to a method for correcting errors introduced by impulse noises on an SDSL line between a data transmitter (10) and receiver (20). According to said invention, the inventive method consists, for the receiver (20), in detecting impulse noises affecting at least one data segment on said line, in identifying said affected segment, in requiring the transmitter (10) to retransmit said affected segment and, for the transmitter, in retransmitting the affected segment to the receiver (20). Said invention can be used for protecting SDSL applications against impulse noise effects.

Inventors:
NDA AMOIKON PATRICK (FR)
OUZZIF MERYEM (FR)
ZEDDAM AHMED (FR)
Application Number:
PCT/FR2006/050470
Publication Date:
March 29, 2007
Filing Date:
May 22, 2006
Export Citation:
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Assignee:
FRANCE TELECOM (FR)
NDA AMOIKON PATRICK (FR)
OUZZIF MERYEM (FR)
ZEDDAM AHMED (FR)
International Classes:
H04L1/18
Foreign References:
US6460154B12002-10-01
EP1276267A22003-01-15
Attorney, Agent or Firm:
CODA, Sandrine (38-40 rue du Général Leclerc, Issy les Moulineaux Cedex 9, FR)
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Claims:

REVENDICATIONS

1. Procédé de correction d'erreurs de transmission introduites par des bruits impulsifs sur une ligne SDSL entre un émetteur (10) et un récepteur (20) de données, caractérisé en ce que ledit procédé comprend les étapes consistant à : pour le récepteur (20), - détecter sur ladite ligne des bruits impulsifs susceptibles d'affecter au moins un segment de données,

- identifier ledit segment affecté,

- requérir auprès de l'émetteur (10) la retransmission dudit segment affecté, pour l'émetteur (10), - retransmettre le segment affecté audit récepteur (20).

2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'au moins un segment transmis en dernier lieu par l'émetteur (10) est stocké dans une mémoire-segment dudit émetteur.

3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que au moins un segment reçu avant réponse à ladite requête est stocké dans une mémoire-tampon dudit récepteur (20).

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, lors de la retransmission dudit segment affecté, au moins un segment à transmettre par l'émetteur (10) est stocké dans une mémoire-tampon dudit émetteur.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque segment de données comprend un en-tête contenant, au moins, un index d'identification dudit segment.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit index d'identification de segment correspond à un numéro de cellule de la mémoire- segment de l'émetteur (10).

7. Procédé selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que ledit en-tête comprend en outre un champ spécifiant le type du segment.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le type de segment est choisi parmi les types de segment suivants : segment normal, requête et réponse à une requête.

9. Procédé selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que, en cas de saturation de la mémoire-tampon de l'émetteur (10), la transmission des segments de données est interrompue jusqu'à disparition du bruit impulsif.

10. Procédé selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que, en cas de saturation de la mémoire-tampon de l'émetteur (10), la transmission des segments de données est poursuivie sans retransmission de segments affectés.

11. Emetteur de données sur une ligne de transmission SDSL, caractérisé en ce que ledit émetteur (10) comprend des moyens aptes à retransmettre un segment de données affecté par un bruit impulsif sur requête d'un récepteur (20) desdits segments.

12. Emetteur selon la revendication 11 , caractérisé en ce qu'il comprend une mémoire-segment apte à stocker au moins un segment transmis en dernier lieu. 13. Emetteur selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce qu'il comprend une mémoire-tampon apte à stocker au moins un segment à transmettre, lors de la retransmission dudit segment affecté.

14. Récepteur de données sur une ligne de transmission SDSL, caractérisé en ce que ledit récepteur (20) comprend un détecteur (23) de bruits impulsifs et des moyens pour identifier au moins un segment affecté par un bruit impulsif et émettre une requête (ARQ) de retransmission dudit segment affecté auprès d'un émetteur (10) desdits segments.

15. Récepteur selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend une mémoire-tampon apte à stocker au moins un segment reçu avant réponse à ladite requête (ARQ).

16. Récepteur selon l'une des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce qu'il comporte un détecteur (23) de bruit impulsif comprenant un comparateur entre un signal SDSL prédit par un filtre de prédiction et le signal SDSL entrant.

17. Récepteur selon l'une des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce qu'il comprend un détecteur (23) de bruit impulsif constitué par un détecteur de variations d'amplitude de métriques de branche.

Description:

PROCEDE DE CORRECTION D'ERREURS DE BRUIT IMPULSIF SUR UNE

LIGNE SDSL

La présente invention concerne un procédé de correction d'erreurs de transmission introduites par des bruits impulsifs sur une ligne SDSL entre un émetteur et un récepteur de données. Elle concerne également un émetteur et un récepteur de données sur une ligne de transmission SDSL. L'invention a pour but de protéger les applications utilisant le SDSL comme support de transmission contre les effets du bruit impulsif.

Ces applications sont diverses. Elles peuvent être du type temps réel avec de fortes contraintes de délai, telles que les communications téléphoniques entre deux postes, les conférences d'appels, la visio- conférence, la télécommande, etc. Elles peuvent être aussi du type temps réel avec des contraintes plus faibles, comme le transfert de données, la mise à jour de bases de données, etc. Elles ne sont toutefois pas limitées au type temps réel, Internet par exemple.

Le procédé proposé pour la correction du bruit impulsif doit donc pouvoir répondre aux besoins de ces différents types d'applications.

La technologie SDSL (« Symmetric Digital Subscriber Line »), dénommée SHDSL par l'UIT, est une technologie de transmission appartenant à la famille xDSL qui utilise le câblage téléphonique existant. Le SDSL permet de transmettre des débits variant de 192 kbits/s à 5696 kbits/s à des fréquences jusqu'à 800 kHz et sur des portées pouvant atteindre 3 km.

Le SDSL utilise une modulation d'amplitude codée en treillis sur 16 niveaux (PAM 16, « Phase Amplitude Modulation ») (« Channel Coding Multilevel/Phase Signais », G. Ungerboeck, IEEE Transactions on Information Theory, Vol. IT-28, No. 1 , January 1982). Chaque niveau correspond à un ensemble de 4 bits appelé « symbole ». Les symboles sont groupés en séquences, ou « segments », formées à partir de la modulation codée.

Contrairement aux autres technologies xDSL, les signaux SDSL sont transmis sur des paires de cuivre torsadées sans entrelacement des données lors de la transmission, ce qui réduit les délais de traitement et rend cette technologie particulièrement bien adaptée aux applications temps réel. Toutefois, des perturbations électromagnétiques sévères, du type bruit impulsif, conjuguées à l'absence d'entrelacement des données, peuvent provoquer l'apparition d'erreurs et dégrader ainsi la qualité de transmission.

Le bruit impulsif est caractérisé principalement par une forte amplitude et une durée très brève. Sa durée varie de quelques centaines de microsecondes pour des bruits impulsifs isolés à une milliseconde pour des bruits impulsifs en rafale, et son spectre s'étale des très basses fréquences à quelques MHz. Il est donc susceptible de perturber les systèmes fonctionnant dans la même bande de fréquence.

Le bruit impulsif a plusieurs origines : régime transitoire de circuits électriques, rayonnement d'antennes, moteurs électriques, appareils électroménagers, etc.

La partie du réseau d'accès constituée de câbles aériens est très sensible aux ondes électromagnétiques. Par ailleurs, les câbles de l'Installation Terminale du Client (ITC) sont soumis au rayonnement électromagnétique d'appareils tels que tubes fluorescents, moteurs, etc.

Cependant, les techniques de codage de canal présentes dans le SDSL ne tiennent compte que des imperfections stationnaires et, par conséquent, ne permettent pas de lutter véritablement contre l'impact du bruit impulsif. Aussi, le problème technique à résoudre par l'objet de la présente invention est de proposer un procédé de correction d'erreurs de transmission introduites par des bruits impulsifs sur une ligne SDSL entre un émetteur et un récepteur de données, qui serait réellement efficace et viendrait compléter les techniques de codage de canal déjà existantes. La solution au problème technique posé consiste, selon la présente invention, en ce que ledit procédé comprend les étapes consistant à : pour le récepteur,

- détecter sur ladite ligne des bruits impulsifs susceptibles d'affecter au moins un segment de données,

- identifier ledit segment affecté,

- requérir auprès de l'émetteur la retransmission dudit segment affecté, pour l'émetteur,

- retransmettre le segment affecté audit récepteur.

De manière à permettre une retransmission ultérieure d'un segment déjà transmis, il est prévu par l'invention qu'au moins un segment transmis en dernier lieu par l'émetteur est stocké dans une mémoire-segment dudit émetteur.

Ladite mémoire-segment a un nombre fini de cellules et les segments transmis en dernier lieu occupent, chacun, une cellule. Le remplissage des cellules est effectué par décalages successifs au cours de la transmission des segments par l'émetteur. L'émetteur peut ainsi retrouver le ou les segments transmis en dernier lieu si, à la demande du récepteur, il doit retransmettre l'un d'entre eux après que ledit récepteur ait détecté un bruit impulsif ayant affecté le ou les segments considérés.

Du fait que la requête en retransmission émise par le récepteur et la réponse à cette requête fournie par l'émetteur induisent une interruption de la transmission normale des segments, l'invention prévoit deux dispositions permettant d'assurer la continuité de la transmission lorsque l'interruption due à la correction de bruit impulsif a cessé.

Une première disposition consiste en ce qu'au moins un segment reçu avant réponse à ladite requête est stocké dans une mémoire-tampon dudit récepteur.

Une seconde disposition consiste en ce que, lors de la retransmission dudit segment affecté, au moins un segment à transmettre par l'émetteur est stocké dans une mémoire-tampon dudit émetteur. Selon un mode de réalisation du procédé conforme à l'invention, chaque segment de données comprend un en-tête contenant, au moins, un index d'identification dudit segment.

Ainsi, lors du procédé de correction d'erreur, l'émetteur et le récepteur peuvent communiquer entre eux en utilisant ledit index d'identification pour désigner le segment affecté qui doit être retransmis.

Plus spécialement, ledit index d'identification de segment correspond à un numéro de cellule de la mémoire-segment de l'émetteur.

Dans ce cas, chaque segment est identifié dans son en-tête par le numéro de la cellule de la mémoire-segment dans laquelle l'émetteur l'a stocké. Lors d'une requête en retransmission, le récepteur indique ce numéro de cellule dans l'en-tête du segment portant la requête. A la réception de la requête, l'émetteur peut ainsi très facilement retrouver dans sa mémoire- segment le segment qu'il doit retransmettre.

Comme on le verra en détail plus loin, ledit en-tête comprend en outre un champ spécifiant le type du segment. En particulier, le type de segment est choisi parmi les types de segment suivants : segment normal, requête et réponse à une requête.

L'invention concerne également un émetteur de données sur une ligne de transmission SDSL, remarquable en ce que ledit émetteur comprend des moyens aptes à retransmettre un segment de données affecté par un bruit impulsif sur requête d'un récepteur desdits segments. Une caractéristique avantageuse de l'émetteur conforme à l'invention consiste en ce qu'il comprend une mémoire-segment apte à stocker au moins un segment transmis en dernier lieu.

Une autre caractéristique avantageuse de l'émetteur conforme à l'invention consiste ce qu'il comprend une mémoire-tampon apte à stocker au moins un segment à transmettre, lors de la retransmission dudit segment affecté.

L'invention concerne également un récepteur de données sur une ligne de transmission SDSL, remarquable en ce que ledit récepteur comprend un détecteur de bruits impulsifs et des moyens pour identifier au moins un segment affecté par un bruit impulsif et émettre une requête de retransmission dudit segment affecté auprès d'un émetteur desdits segments.

Une caractéristique avantageuse du récepteur conforme à l'invention consiste en ce qu'il comprend une mémoire-tampon apte à stocker au moins un segment reçu avant réponse à ladite requête.

Enfin, il est prévu que le récepteur conforme à l'invention comporte un détecteur de bruit impulsif comprenant un comparateur entre un signal SDSL prédit par un filtre de prédiction et le signal SDSL entrant.

Un autre mode de réalisation propose que le récepteur conforme à l'invention comporte un détecteur de bruit impulsif constitué par un détecteur de variations d'amplitude de métriques de branche. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.

La figure 1 est un schéma de communication entre deux modems sur une ligne SDSL. La figure 2 montre un modèle en couches d'une transmission SDSL.

La figure 3 est un schéma de principe du procédé de correction conforme à l'invention.

La figure 4 représente la structure d'un segment pour la mise en œuvre du procédé de correction conforme à l'invention. La figure 5 montre la structure d'une mémoire-segment utilisée pour la mise en œuvre du procédé de correction conforme à l'invention.

La figure 6 est un schéma décrivant l'algorithme de correction du côté émetteur (a) et du côté récepteur (b).

Les figures 7a, 7b et 7c sont des schémas d'un premier exemple d'application du procédé de correction conforme à l'invention.

Les figures 8a et 8b sont des schémas d'un deuxième exemple d'application du procédé de correction conforme à l'invention.

La figure 9 est un schéma d'implantation d'un détecteur de bruit impulsif à filtre de prédiction. La figure 10a est un schéma de chaîne SDSL en réception.

La figure 10b est un schéma de modèle de canal SDSL.

La figure 10c est un diagramme d'évolution des métriques de branche.

Sur la figure 1 , est représentée de manière schématique une communication SDSL entre deux modems, à savoir un modemi 10 qui sera considéré comme le modem émetteur de segments susceptibles d'être affectés par des bruits impulsifs au cours de leur transmission, et un modem2 20 destiné à recevoir les segments transmis par le modem émetteur 10 et à détecter et corriger d'éventuelles erreurs survenues à ces segments du fait des bruits impulsifs.

Comme le montre la figure 1 , chaque modem 10, 20 comprend des moyens d'émission 11 , 21 et de réception 12, 22, étant entendu que la transmission sur la ligne 1 est symétrique, conformément à la nature même de la transmission SDSL.

De façon pratique, le modem émetteur 10 peut être celui d'un central et le modem récepteur 20 celui d'un client. On appellera alors sens descendant ou DS (« DownStream ») le sens des communications du central vers le client, et sens remontant ou UP (« UpStream ») le sens des communications du client vers le central.

Au niveau fonctionnel, une ligne SDSL peut être décomposée en couches. Le modèle en couches au niveau du central est identique au modèle au niveau du client. Toutefois, le modem 10 au niveau du central est le modem maître. C'est-à-dire qu'il décide des paramètres de fonctionnement à chaque mise en marche du système.

Un modèle en couches du SDSL est représenté sur la figure 2.

La couche PMS-TC (« Physical Media Spécifie-Transmission Convergence ») peut être considérée comme la couche haute du SDSL. Elle dépend de l'application transportée et est chargée des fonctions de:

- multiplexage de canal,

- mise en trame,

- synchronisation des trames,

- détection des erreurs par CRC (« Cyclic Redundancy Check), - justification,

- maintenance.

La couche PMD (Physical Médium Dépendant) peut être considérée comme la couche basse du SDSL. Elle dépend du support physique utilisé et est chargée des fonctions de :

- génération et récupération d'horloge, - démarrage (start-up),

- brassage et débrassage,

- codage et décodage,

- modulation et démodulation,

- annulation d'écho, - égalisation de ligne.

Le procédé qui, conformément à l'invention, permet de corriger des erreurs de transmission introduites par des bruits impulsifs est implémenté entre les couches PMS-TC et PMD. Son principe est illustré sur la figure 3.

Si, au cours d'une transmission de données dans le sens descendant (DS), un bruit impulsif survient affectant au moins un segment, un détecteur 23 de bruit en informe (1 ) le modem récepteur 20, lequel identifie les données affectées et requiert (2) auprès du modem émetteur 10 la retransmission de ces données. La requête en retransmission émanant du modem récepteur 20 est notée ARQ (« Automatic Repeat reQuest »). En réponse à cette requête, le modem émetteur 10 retransmet les données qui ont été affectées par le bruit impulsif.

Comme cela a déjà été mentionné plus haut, les données sont transmises dans des segments constitués d'un ensemble de symboles conformes, par exemple, à une modulation codée PAM à 16 états. Chaque symbole est donc représentatif de 4 bits. Sur la figure 4, on a représenté en (a) un tel segment dont la longueur L peut être égale à une centaine de symboles.

La mise en œuvre de l'invention implique une modification de cette structure de base. En effet, pour que les segments affectés puissent être repérés par les modems 10, 20, il convient de leur adjoindre des données d'identification. Ainsi qu'on peut le voir en (b) sur la figure 4, ceci est réalisé au moyen d'un en-tête qui, pour respecter la modulation PAM 16, s'étend

également sur 4 bit (bi, b 2 , b 3 , b 4 ), augmentant ainsi d'une unité la longueur L du segment.

Les deux bits b 3 et b 4 , désignés ensemble sous le terme de « requête », constituent un champ spécifiant le type du segment. Plus précisément, on indiquera, par exemple, par (00) que le segment est normalement transmis et par (11 ) qu'il s'agit d'une réponse à une requête de retransmission. Les valeurs (01 ) et (10) sont réservées à la formulation d'une requête de retransmission de la part du modem récepteur 20 et font office d'index d'identification à deux bits (bi, b 2 ) figurant dans le champ « index » de l'en- tête.

Ainsi, les segments normalement transmis par le modem émetteur 10 auront un champ « requête » égal à (00) et un champ « index » alternativement égal à (01 ) ou (10). Si une erreur est détectée sur un segment, le modem récepteur 20 émettra un segment ayant pour champ « requête » la valeur (01 ) ou (10) selon l'index du segment affecté et pour champ « index » un index de séquence sur deux bits. Enfin, la retransmission de segments par le modem émetteur 10 sera accompagnée d'un champ « requête » égal à (11 ).

L'émetteur 10 est muni d'une première mémoire, dite mémoire- segment, dans laquelle sont stockés un certain nombre de segments émis afin de pouvoir les retransmettre à la suite d'une requête en ce sens émise par le récepteur 20. Les segments transmis sont rangés dans les cellules de la mémoire-segment de sorte que chaque segment soit rangé dans une cellule dont le numéro correspond à l'index du segment considéré, comme représenté sur la figure 5. Ainsi, dans le cas mentionné plus haut où les index peuvent prendre les deux valeurs (01 ) ou (10), la mémoire-segment aura deux cellules numérotées (01 et (10).

L'émetteur 10 comporte en outre une deuxième mémoire, dite mémoire- tampon, destinée à stocker les segments reçus des couches supérieures en attendant d'être transmis après qu'un segment affecté ait été retransmis. Cette mémoire-tampon est dimensionnée en fonction du retard maximum que peut tolérer le système. Sa structure est identique à celle de la figure 5.

Le récepteur 20 comprend également une mémoire-tampon de même structure que les précédentes. Lorsqu'une requête en retransmission de segment erroné est effectuée, le récepteur stocke dans cette mémoire-tampon les segments consécutifs au segment affecté reçus avant réception de la réponse à la requête. Après réception du(es) segment(s) retransmis, le récepteur replace les segments dans le bon ordre en plaçant les segments tamponnés après la réponse à la requête.

La taille utile de la mémoire-tampon dépend du nombre de segments transmis par l'émetteur avant traitement de la requête en retransmission. Ce nombre peut varier en fonction du débit. Il dépendra aussi de la longueur de la ligne. La valeur maximum sera déterminée par le débit maximum sur une portée maximum ou le débit minimum sur sa portée maximum.

Lors de sa mise en œuvre, le procédé de correction conforme à l'invention entraîne naturellement des délais supplémentaires par rapport au SDSL dans sa version actuelle. Ces facteurs sont :

- le délai d'envoi de la requête (ARQ),

- le délai de traitement de la requête,

- le délai de réponse à la requête.

Les délais d'envoi et de réponse à la requête se limitent au temps de parcours de l'information sur le support, soit environ 5 μs/km.

Le délai de traitement de la requête sera considéré égal au délai de décodage, soit 100 fois le temps d'un symbole (1 ,29 μs pour un débit de 2304 kbits/s)).

La figure 6 illustre les algorithmes de correction utilisés par l'émetteur 10 (a) et le récepteur 20 (b) lors de l'application du procédé conforme à l'invention.

En l'absence de bruit impulsif, la transmission des segments par le modem émetteur 10 et leur réception par le modem récepteur 20 se déroulent normalement, selon les recommandations de la norme ETSI (« Transmission and Multiplexing (TM); Access transmission System on metallic access cables ; Symmetric single pair high bit rate Digital Subscriber Line (SDSL) », TS 101 524 V1.1.3 (03-2003)).

Si un bruit impulsif est détecté par le détecteur 23 associé au récepteur 20, une mise en mémoire des index des segments affectés par le bruit est effectuée. Le récepteur 20 émet alors une requête ARQ de retransmission de chacun des segments affectés par le bruit impulsif. Cette requête est réalisée en inscrivant chacun des index associés aux segments erronés dans les champs « requête » des segments émis par le modem récepteur 20. Les segments reçus par le modem récepteur 20 avant la réponse à la requête ARQ sont stockés dans la mémoire-tampon du récepteur 20.

Les moyens récepteurs 12 du modem émetteur 10 interprètent la requête en décodant l'en-tête du segment reçu, et envoie vers les moyens émetteurs 11 l'index du segment à retransmettre, c'est-à-dire le numéro de la cellule de la mémoire-segment contenant le segment à retransmettre.

A la réception de la requête ARQ, les couches basses des moyens émetteurs 11 redirigent les segments de données vers la mémoire-tampon du modem 10.

Les moyens émetteurs 11 du modem 10 effectuent une lecture dans la mémoire-segment du segment associé à la requête et le retransmet aux moyens récepteurs 22 du modem 20 en mettant les bits du champ « requête » à 1 , (11 ) dans l'exemple précité. Toutes les requêtes sont traitées de la façon qui vient d'être présentée.

Après réception des réponses aux requêtes ARQ, les moyens récepteurs 22 du modem 20 remettent dans l'ordre les segments retransmis et les segments se trouvant déjà dans le mémoire-tampon.

Notons que si le bruit impulsif affecte plus de segments que ne le permet la capacité de correction du système, les moyens récepteurs 22 du modem 20 les traitent comme des segments non erronés.

Pour illustrer le procédé de correction qui vient d'être décrit, trois exemples de situations vont maintenant être présentés en terme de retard engendré par le traitement des erreurs de bruit impulsif sur le système de transmission.

Dans le premier exemple, la durée du bruit impulsif est courte, à savoir que les erreurs engendrées provoquent une retransmission rapide, sans

surcharge de la mémoire-tampon de l'émetteur 10 et sans retard dégradant la qualité de service (QoS) des applications des couches supérieures.

Dans le deuxième exemple, la durée du bruit impulsif est moyenne au sens où les erreurs engendrées provoquent une retransmission à la limite des retards acceptés par les couches supérieures et provoquent l'utilisation totale de la mémoire-tampon de l'émetteur 10.

Dans le troisième exemple, la durée du bruit impulsif est longue. La retransmission sans erreur est alors impossible à cause de l'absence des données requises dans la mémoire-tampon de l'émetteur 10 ou à un retard excédant la limite supportée par les applications utilisant le SDSL.

Pour traiter ces exemples, les paramètres considérés sont les suivants :

- le débit binaire est de 2320 kbit/s soit un débit symbole de 773,33 ksymboles/s (rendement de 3 A). La durée d'un symbole est donc de 1 ,29 μs. En considérant une longueur de troncature de 100 symboles, on aura une durée de chaque segment de 129 μs.

- en choisissant une taille de mémoire-segment au niveau de l'émetteur 10 égale à 2 cellules mémoire (une cellule stocke un segment), le marquage de l'en-tête se fera sur 4 bits. La durée totale du segment sera donc de 129 μs + 1 ,29 μs soit 130,29 μs.

- la ligne a une longueur de 3 km. Le temps de parcours sur le support est pris égal à 5 μs/km.

- on supposera aussi que le délai maximum que le système peut tolérer dans le traitement des données est de 500 μs, ceci conformément aux recommandations de l'UlT.

Exemple 1

Cet exemple est illustré aux figures 7a, 7b et 7c.

Lorsqu'il survient, le bruit impulsif est détecté par le détecteur 23 du récepteur 20, lequel n'effectue aucun traitement sur le segment affecté, ici le segment i ainsi que le montre la figure 7a. Ce segment touché par le bruit impulsif est donc ignoré. Ayant reçu le précédent segment i-1 , le récepteur 20

connaît l'index associé au segment i erroné. Il peut donc demander une retransmission de ce segment à l'émetteur 10.

Le récepteur 20 envoie alors, par l'intermédiaire de ses moyens émetteurs 21 associés, une requête ARQ avec l'index du segment i attendu et met le segment en cours de réception, le segment i+1 , en mémoire-tampon. La figure 7b illustre cette opération.

Dès que l'émetteur 10 reçoit la demande de retransmission, il envoie à nouveau le segment i, comme indiqué sur la figure 7c. Le récepteur 20 traitera donc dans l'ordre le segment i ainsi retransmis puis le segment i+1 stocké en mémoire-tampon. La transmission continue normalement par la suite.

Dans ce cas, les retards induits par la correction d'erreur sont :

- réception et traitement (décodage et lecture) de la requête ARQ = (3 km)x(5 μs /km) + 130,29 μs = 145,29 μs

- envoi du segment demandé : (3 km)x(5 μs /km) = 15 μs Le retard total est donc de 160,29 μs. Ce retard est acceptable vu qu'il respecte le retard maximum imposé de 500μs. Par ailleurs, il convient de remarquer qu'une telle erreur n'aurait pas pu être corrigée par le codage de canal normalement associé à la transmission SDSL.

Exemple 2

Cet exemple est illustré aux figures 8a et 8b.

Dans cet exemple, le bruit impulsif se superpose à trois segments (figure 8a).

Le récepteur 20, après détection de chaque segment erroné, envoie successivement 3 requêtes ARQ de retransmission de segment, toujours par l'intermédiaire de ses moyens émetteurs 21 associés. L'émetteur 10, de son côté, met en mémoire-tampon les segments à transmettre et répond aux requêtes du récepteur. Pour ce faire, il effectue un décodage des segments contenant les ARQ, ce qui induit un délai de traitement qui est fonction du nombre de segments à décoder. La figure 8b illustre l'envoi des requêtes et la mise en mémoire-tampon des segments à transmettre.

Quand le bruit impulsif est détecté pour la première fois sur la première émission du segment i, le récepteur 20 génère une requête ARQI i. La

transmission de la réponse à cet ARQ1 i se trouve également affectée par le bruit impulsif, car celui-ci a une durée pouvant couvrir trois segments. Le récepteur 20 ne tient pas compte de cette réponse et reformule une requête ARQ2i qui, à son tour, est affectée par le bruit impulsif et pour laquelle le récepteur 20 reformule une requête ARQ3i pour laquelle il reçoit une réponse correcte.

Le bruit aura finalement affecté le segment i, lors de sa transmission initiale, ainsi que les deux réponses ARQ formulées pour ce segment, soit au total trois segments. Dans cet exemple, les retards induits par la correction d'erreur sont :

- traitement des requêtes ARQ : 3x(130,29 μs) = 390,87 μs

- acheminement : 3x(3 km)x(5 μs/km) = 45 μs

Le retard total est de 435 μs. Ce retard reste toujours en dessous des retards imposés et les segments à émettre utilisent la totalité de la mémoire- tampon de l'émetteur 10 sans pour autant en excéder la capacité.

Exemple 3

Dans ce cas, le bruit impulsif dure sur plus de 3 segments. L'émetteur ne peut donc plus stocker les segments reçus des couches supérieures. Deux choix sont alors possibles :

- effectuer un arrêt de la transmission jusqu'à disparition du bruit. Ceci évite une retransmission et une saturation de la mémoire-tampon de l'émetteur 10, donc une perte de données.

- continuer la transmission et laisser le soin aux couches supérieures de gérer les opérations de requête de retransmission.

La figure 9 montre une première réalisation d'un détecteur 23 de bruit impulsif apte à équiper le modem récepteur 20. Ce mode de réalisation est basé sur l'utilisation d'un filtre de prédiction disposé en parallèle sur la chaîne SDSL en réception.

En effet, compte tenu de son caractère bref, le bruit impulsif ne peut être prédit. Par contre, le signal SDSL est stationnaire et peut donc être prédit. Le but du filtre de prédiction est donc de prédire le signal SDSL reçu sur la ligne. On pourra ainsi générer un signal d'erreur entre le signal prédit et

le signal SDSL initial. Ce signal d'erreur sera en général un bruit blanc stationnaire. Lorsque le bruit impulsif impacte la ligne de transmission, le signal d'erreur n'est plus stationnaire. Cette information peut donc être interprétée comme étant du bruit impulsif couplé sur la ligne. Cette méthode présente l'avantage d'être rapide et de donner avec précision les instants où le bruit impulsif s'est couplé sur la ligne.

Un autre mode de réalisation d'un détecteur de bruit impulsif est illustré sur les figures 10a à 10c.

Au niveau physique, le SDSL ne fournit pas de moyen de détection d'erreur. Il effectue seulement un contrôle CRC au niveau logique pour savoir si une trame contient ou non une erreur. La figure 10a présente un modèle de la chaîne SDSL.

Le décodeur de Viterbi est un décodeur de type maximum de vraisemblance. Les décisions effectuées par le décodeur sont basées sur la distance euclidienne entre les séquences reçues et les séquences possibles dans le treillis.

En observant la métrique de branche (distance entre chaque symbole reçu et chaque symbole estimé) à chaque étape du décodage, on peut voir que, pour le chemin correct dans le treillis, les amplitudes des ces métriques se situent au niveau du bruit blanc.

Si on considère un canal sans interférence entre symboles (égaliseur parfait), il peut être modélisé comme sur la figure 10b.

Pour chaque symbole reçu, nous avons:

r k = x k + n k

où le kième symbole transmis x k appartient à la constellation de la modulation utilisée, r k est le kième symbole reçu. n k est le kième échantillon de bruit blanc. On a ainsi la métrique de branche évaluée pour le symbole r k :

d k 2 = {r k -x k f

ce qui représente bien (n k ) 2 , le bruit additif.

Lorsque le canal est impacté par du bruit impulsif, on peut observer une forte variation de l'amplitude des métriques de branche pendant le processus de décodage, comme l'indique la figure 10c. La variation de métrique est due à l'addition du bruit impulsif. La forte amplitude observée lors de l'impact du bruit impulsif disparaît lorsque le bruit impulsif disparaît.

Cette forte amplitude est due à la perte du chemin correct dans le treillis lors du processus de décodage et peut être exploitée pour la détection de signaux perturbateurs superposés au signal SDSL reçu, à savoir ici le bruit impulsif.