Code Ami inversé

Le Code AMI consiste à avoir 3 niveaux différents pour transmettre un signal binaire. Le "0" est à une valeur médiane et le "1" se trouve succéssivement un peu plu shaut ou un peu plus bas que le niveau intermédiaire.

Pour le Code AMI inversé ce sont les "1" binaire qui sont à la valeur moyenne et les "0" qui change de valeur succéssivement un peu plus élevée puis moin élevée que la valeur moyenne.

Dans le Système VoIP ou l'ancien ISDN il peut y avoir  un bus de communication "S" qui permet de relier le NT ou le routeur et les appareils téléphoniques numériques.  Sur ce bus le niveau de tension DC est de 40 V théorique. Ce 40 V correspond à la valeur "1" binaire. Les "0" sont 0,75 V plus haut puis plus bas.

Dans ce code il y a 2 problèmes majeur:

1. il faut savoir quand commence les signaux utiles
2. Selon la distance entre un équipement terminal (TE1 ou appareils téléphonique) la tension de référence varie

Pour résoudre le premier problème, les ingénieurs ont immaginé travailler avec des trames. Le début d'une trame commence avec une violation de la règle des "0" dont le premier de la trame est obligatoirement à 0,75 V alors que le dernier de la trame précédente est également obligatoirement à +0,75 V.

Le problème de la valeur de la tension de référence se résoud simplement en calculant la moyenne des valeurs des bit de chaque trame. Comme il y a à chaque début de trame une violation de la règle, pour maintenir le nombre de "0" à + 0,75 V et ceux à - 0,75 V en nombre identique, on est obligé de faire suivre la première violation de la règle par une seconde violation.

Dans le schéma ci-dessous, on voit que la trame du bus "S" est composée de 48 bits et qu'elle dure 250 microseconde. Chaque bit ayant une largeur de 5,2 microseconde, cela limite la longueur du bus S à 150 m de chaque coté du routeur ou du NT. En cas de communications multiples avec des TE distant et d'autres proches, le temps de propagation créerait des superposition de signaux néfaste au bon fonctionnement du système.

Le début de la trame dans le sens NT -> TE commence toujours par un bit 0  "F" à +0,75V.

Il est toujours suivit d'un bit 0  "L" à -0,75V. ( le prochain bit  0 sera obligatoirement à -0,75V)

Il y a ensuite la place pour 8 bits du canal B1.

Suivit d'un bit "E" qui est un bit d'eccho du canal D de la trame TE->NT.

puis on a un bit du canal "D" puis un bit  "A" dit bit d'activation (à "1" si activé).

Le bit   "F_A" est toujours à "0" et suivit du bit "N" qui lui est toujours à "1". Ces deux bits, ainsi que les bit M et S, qui eux sont toujours à "0", ne sont en pratique pas utilisés.

On a ensuite les 8 bits du canal B2.

Les bits L, servent à l'équilibrage. En début de trame il force la seconde violation de la règle et en fin de ligne il peut créer le début de la violation de la règle avec le bit F selon si le dernier "o" était à + ou à - 0,75 V.

On constate que sur une trame, il y a deux octets pour le canal B1 et deux octets aussi pour le canal B2 ce qui donne un débit de 64 kbits/s pour chacun des canaux - ce qui est compatible avec une fréquence d'échantillonnage de 8 kHz. Il n'y a par contre que 4 bits du canal D dans une trame ce qui donne un débit de 16 kbits/s ( il y a 4000 trames par seconde)

Ci-dessous une vue de la trame "au repos" du bus S dans le sens NT -> TE

L'analyse est faite sur une durée d'un peu plus de 250 microsecondes ce qui permet d'analyser la trame complète. On trouve assez facilement le début de la trame qui commence avec le bit F qui fait une première violation de la règle. Le repère vertical noir est à droite du bit précédent L (bit d'équilibrage). Le bit F est directement suivit d'un autre bit L qui est à la valeur -0,75 V ce qui est en parfaite adéquation avec le protocole.  Comme aucune communication n'est établie, le canal B1 est disponible et ses 8 bits sont à 1. Il en va de même pour les bit E, D (pas de transite visible sur ce bit du canal D) et A.  Nous avons vu que le bit suivant F_A est toujours à 0. Comme c'est le premier à cette valeur après le bit L du début de la trame, il doit être aussi à -0,75 V pour faire la seconde violation de la règle.

Le bit N est toujours à 1 et les bits suivants sont également à o car le canal B2 est n'est pas utilisé. On repère facilement dans la suite de la trame les bits M et S à 0 qui s'inversent à chaque fois (+0,75V  puis -0,75V). Le dernier bit d'équilibrage L présente un intérêt car il doit préparer le prochaine violation indiquant le début de la trame suivante avec le bit F à +0,75V. Le dernier bit 0 étant à la valeur -0,75 ce bit L prend la valeur 0 à +0,75V . Si le dernier bit 0 avait été à cette valeur alors il prendrait la valeur 1 ( comme on le vois sur la photo ci-dessous).

Ci-dessous la trame avec le canal B1 utilisé pour une communication.

Comme pour la photo précédente, le début de la trame est facile à repérer. On voit clairment la séquence L - F - L. Les 8 bits suivants représentent un octet du canal B1 (avec les valeurs 1-1-0-1-0-1-1-0). On voit aussi que cette fois que la seconde violation a lieu au premier bit à 0 de l'octet du canal B1. Les bits E D A sont à 1. On ne peut pas assurer qu'il ne se passe rien sur le canal D car il faut 4 trames pour visualiser son octet. Le bit F_A est à 0 et fini cette première partie. Il est à la valeur +0,75 V car le précédent 0 est à -0,75V.

Les 11 bits suivants (N -  8 bits du B2 - E - D) sont à 1. Le canal B2 est libre. Le bit M est obligartoirement à 0 et à la valeur -0,75V puisque le 0 précédent (le bit F_A) est à +0,75V.

Les 8 bit suivants représentent un nouvel octet du canal B1 (0-1-1-1-1-1-1-0).  E et D sont à 1 et le bit S se retrouve à 0 avec la valeur +0,75V. Tous les bits suivants sont à 1 (pas d'utilisation du canal B2).

Le dernier bit à 0 est à la valeur +0,75V. Le bit de d'équilibrage L prend donc la valeur 1 et permet au bit dela trame suivante (F) de faire la première violation de la règle avec son 0 à +0,75V.

 Ci-dessous la trame avec les canaux B1et B2 utilisés pour deux communications simultanées

Ici le début de la trame est un peu plus difficile à voir, car le dernier bit L d'éauilibrage est à 1. Il n'y a donc pas cette double largeur L - F que l'on avait tout à l'heure. Ici la première violation se fait avec le dernier bit de l'octet du canal B2 qui est à 0 avec une valeur à +0,75V.

Sans entrer dans le détail de la trame, on se rend compte que dans ce système avec ces débits, il n'est pas possible d'intercaler encore des octets supplémentaires pour établir une troisième communication !

Ci-dessous la trame avec le canal B2 utilisé pour une communication.

Lorsqu'on établit une première commuication c'est le canal B1 qui est obligatoirement utilisé, quelque soit le terminal utilisé. On a vu qu'une seconde communication prenait logiquement le canal B2 pour passer ses informations.  Ce que nous apprend cette photo est que si la première communication se termine, la seconde reste sur le canal B2. et que les bits des 2 octets du canal B1 restent à 1.