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Comment mesurer sa bande passante ?

Définition de la bande passante

Encore faudrait-il savoir ce que signifie ce terme.

La bande passante d'un dispositif d'où sort un signal est la plage de fréquences sur laquelle l'atténuation relative de ce signal reste inférieure à une valeur convenue.

Une bande passante s'exprime donc à l'aide de 3 valeurs, les bornes basse et haute de la plage de fréquence exprimées en Hz (hertz) ou l'un de ses multiples (kHz, MHz, etc.) et l'atténuation tolérée exprimée en dB (décibel).

L'atténuation relative en dB est donnée par la formule :

10 lg(P/P0)

P0 est la puissance maximum relevée et P est celle mesurée à une fréquence donnée.

Un exemple pour mieux comprendre

Le graphique ci-dessous représente la bande passante d'un amplificateur audio.

Ampli audio

Pour toute fréquence où la puissance est égale à P0 l'atténuation relative est nulle (lg 1 = 0). Si P vaut la moitié de P0 l'atténuation est de 3 dB (10 lg 0,5 = -3), etc.

On constate bien ici que parler de bande passante sans préciser l'atténuation tolérée n'a pas de sens. À 0 dB, la bande passante va de 100 à 3 000 Hz, à -3 dB elle s'étale de 20 Hz à 20 kHz.

Bande passante et largeur de bande

Dans un grand nombre d'articles publiés sur la toile le terme bande passante est utilisé à tort à la place de largeur de bande. Les termes anglais respectifs sont passing bandwidth et bandwidth.

La largeur de bande d'un signal est la plage de fréquences qu'il occupe. Elle peut être indiquée de manière absolue ou relative.

Dans le premier cas on donne les bornes, inférieure et supérieure, exprimées en Hz. Pour un signal modulé de fréquence connue on se contente généralement d'indiquer la largeur de la plage, elle aussi bien sûr exprimée en Hz. Sauf cas de la BLU (bande latérale unique) cette plage est alors centrée sur celle de la porteuse.

La largeur de bande normalisée pour un signal téléphonique est 300-3400 Hz (indication absolue). Celle d'un canal Wifi est de 22 Mhz (indication relative).

Bande passante et débit d'une liaison

Ce qui se mesure en kilo ou méga bits par seconde n'est donc ni la bande passante d'une liaison (filaire ou hertzienne) et encore moins une largeur de bande, mais le débit qu'elle autorise.

La confusion vient du fait que la vitesse maximum de transmission qu'on peut atteindre sur une liaison est directement liée à sa qualité, l'étendue de la bande passante en étant l'un des facteurs.

Les mesures en ligne

Il existe quantité de sites de la toile qui proposent une mesure de la bande passante de sa ligne. Indépendamment qu'il s'agit là, comme on vient de le voir, d'un abus de langage, que mesure-t-on ? Tout sauf le débit de sa ligne.

La ligne d'un abonné est le fil de cuivre qui part du central et qui se termine à l'entrée de son modem. Ce n'est donc qu'un tronçon du chemin parcouru par les données depuis le serveur. Tous les autres sont partagés avec d'autres utilisateurs et sont donc susceptibles d'encombrement. Le serveur auquel on s'adresse peut lui aussi être plus ou moins sollicité. Les mesures en ligne sont donc le reflet d'une performance globale et non pas seulement du potentiel de sa propre ligne.

Ceci explique que selon le site auquel on s'adresse et l'instant ou les tests sont effectués les résultats peuvent varier notablement. Les jours de grand départ on ne circule pas forcément à 130 km/h sur l'autoroute.

Par ailleurs, pour que le contenu d'un fichier soit transmis sur le réseau il doit être fractionné en éléments plus petits. On adjoint à chacun de ces fragments des données nécessaires à son acheminement, notamment celles qui identifient son expéditeur et son destinataire. À la traversée de chacune des couches protocolaires de nouvelles données sont ajoutées et un fragment peut même à son tour être redivisé en éléments plus petits. Au final, tous ces emballages successifs augmentent le nombre de bits à transmettre et la vitesse de réception apparente, celle de la charge utile, diminue d'autant.

Or aucun site de test ne donne d'information sur le protocole de mesure adopté ce qui retire toute signification au résultat annoncé. Tout ce qui peut être avancé est que ces résultats sont calculés après avoir mesuré le temps de transmission d'un ou plusieurs fichiers. Mais à quel niveau protocolaire les temps sont-ils mesurés ? Le nombre d'octets transmis est-il corrigé des données de transmission ? Faute de ces précisions on reste dans le flou.

Faut-il pour autant mettre les mesures en ligne systématiquement en doute ? Il convient simplement de les prendre pour ce qu'elles valent : elles permettent de se faire une idée du temps qu'il faudra pour recevoir un fichier en fonction de son volume, tout au moins à partir d'un serveur efficace.

Le débit réel de sa ligne

Pour connaître le débit réel de sa ligne il suffit de regarder ce que dit le modem.

Pour une connexion directe derrière un modem, RTC ou ADSL, cette valeur est affichée par simple survol du témoin de connexion présent dans la zone de notification.

Pour une connexion via un réseau local (derrière un modem routeur) il faut parcourir les menus de configuration de ce dernier. Le chemin d'accès à cette donnée ainsi que sa dénomination varient selon la marque et le modèle. Ci-dessous un exemple pour une Livebox 2.

Débit Livebox 2

Le débit montant (depuis internet) est 1440 kbits/s et le débit descendant (vers internet) est 130 kbits/s. Ceci ne signifie pas qu'un fichier sera téléchargé à 1440 kbits/s (180 koctets/s) mais seulement que les bits arrivent à cette cadence.

À partir de cette donnée une règle simple permet de connaître le temps qu'il faudra pour rapatrier un fichier ou une page de la toile : on divise par 10 le débit du modem exprimé en kbits/s et l'on obtient grosso modo la vitesse de téléchargement maximum exprimée en koctets/s (ou respectivement en Mbits/s et Moctets/s). Avec les données prises dans l'exemple ci-dessus on peut estimer que la vitesse maximale de téléchargement sera à peu près de 150 koctets/s.

Cette approximation, qui revient à dire qu'il faut faire circuler 10 bits pour chaque octet de charge utile transmise, peut sembler grossière mais se vérifie à 10% près dans la majorité des cas où le serveur et son accès réseau ne constituent pas un goulot d'étranglement.

Un très gros écart entre le résultat de ce calcul et celui donné par différentes mesures en ligne révèle l'existence d'un problème sur sa propre machine où sur son réseau local.

Et avec la fibre optique ?

Les indications ci-dessus ne concernent que l'ADSL. Elles ne s'appliquent pas à une connexion par fibre optique.

En principe le débit nominal, souvent 100 Mbits/s, est garanti. Les bits circulent bien à cette vitesse. Cependant dans la pratique le débit réel est généralement inférieur.

 

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