DESS Réseaux (2001/2002)Les technologies DSL         ( Digital Subscriber Line ) BOEUF Stéphane - DANELON Grégory        U...
Plan   Le contexte   L’existant : les technologies concurrentes   Le principe : support et codages   Les différentes techn...
Le contexte   Contexte de la boucle Locale (last miles)   Évolution des besoins Internet et multimédia   Objectifs :     ...
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L’existant : les technologies concurrentes   Les Modems V90               Faisceaux hertziens   Le câble                  ...
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Les technologies concurrentes (2) RNIS (Réseau Numérique à Intégration de Services)        Fiabilité de la connexion : lé...
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Les technologies concurrentes (4) Courants Porteurs        Technologie prometteuse en phase d’expérimentation        Tou...
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Le principe (1)   Les technologies diffèrent sur :            Nombre de paires torsadées       Distances Central Télécom...
Le principe (2)   Réutilisation du réseau téléphonique   existant sans gêner son fonctionnement normal.   Meilleure utilis...
Le principe (3)     Codage 2B1Q                                             Bits de données                              1...
Le principe (4)   Quadrature Amplitude Modulation       Modulation de phase et d’amplitude       Augmente le nombre d’ét...
Le principe (5) Carrierless Amplitude Modulation     Technique proche du QAM     Garde en mémoire une partie du signal m...
Le principe (6)   Discrete MultiTone10/01/2002     DESS Réseaux 2001/2002   16
Le principe (7)  Discrete MultiTone            Normalisé par l’ANSI T1.413       256 porteuses (sous-canaux) de 4,3 kHz ...
Le principe (8)     Annulation d’écho Chevauchement des 2 canaux Caractéristiques du signal émis connues  Soustraction ...
Le principe (9)       Frequency Division Multiplexing   Séparation des 2 canaux   Pas d’interférence entre les canaux  ...
La symétrie   Technologies symétriques (Full-Duplex)              Central             Télécoms          Canal ascendant / ...
Plan   Le contexte   L’existant : les technologies concurrentes   Le principe : support et codages   Les différentes techn...
Les techniques symétriques (1)   High bit rate DSL            Première technologie DSL déployée (fin 80)       Parallèle...
Les techniques symétriques (2)   Single DSL            Même principe que HDSL       Full-Duplex (débit de 0,77 Mbits/s s...
Les techniques asymétriques (1)   Asymmetric DSL            Origine : 1995 pour la vidéo       Communication téléphoniqu...
Les techniques asymétriques (2)   ADSL            Séparation fréquentielle des canaux (FDM)       256 canaux de 4,3 kHz ...
Les techniques asymétriques (3)              Modem                                  Modem   Internet   ADSL               ...
Les techniques asymétriques (4)   Rate adaptative DSL            Version évolutive de l’ADSL       Pas forcement besoin ...
Les techniques asymétriques (5)   ADSL-Lite            Version allégée et spécialisée de l’ADSL       Financièrement trè...
Les techniques asymétriques (6)   Very high bit-rate DSL            Gros débit (  50 Mbits/s)            Très courte di...
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Récapitulatif des technologies DSL                 Mode de   Fonctionnement Débit (Mbits)          Distance            Sép...
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Le verdict (1)   Les problèmes :       Difficultés liées au support lui-même                Câble de cuivre pas toujours...
Le verdict (2)   Les avantages :            Utilisation de l’existant (réutilisation du RTC)            Ouverture facile...
Le verdict (3)   Les applications            Boucles locales résidentielles       Interconnexions de PABX       Accès h...
Conclusion   Technologies à utiliser maintenant   Particuliers : très intéressant            Enfin du haut débit !      ...
Schématiquement         Comparaison des performances10/01/2002      DESS Réseaux 2001/2002      37
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  1. 1. DESS Réseaux (2001/2002)Les technologies DSL ( Digital Subscriber Line ) BOEUF Stéphane - DANELON Grégory Université Claude Bernard Lyon1 UFR d’Informatique
  2. 2. Plan Le contexte L’existant : les technologies concurrentes Le principe : support et codages Les différentes technologies Verdict : problèmes et intérêts10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 2
  3. 3. Le contexte Contexte de la boucle Locale (last miles) Évolution des besoins Internet et multimédia Objectifs :  Lien haut-débit entre un abonné quelconque et des opérateurs de service  Solution à court terme (en attendant la fibre optique)  Pas de travaux de génie civil (sinon aucun intérêt)  Utilisation de l’existant (RTC)10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 3
  4. 4. Plan Le contexte L’existant : les technologies concurrentes Le principe : support et codages Les différentes technologies Verdict : problèmes et intérêts10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 4
  5. 5. L’existant : les technologies concurrentes Les Modems V90 Faisceaux hertziens Le câble Satellites Numéris Câbles électriques Lignes spécialisées10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 5
  6. 6. Les technologies concurrentes (1) Les Modems V90  Accessible par tout le monde  Peu coûteux (nombreuses offres)  Débits faibles (56 kbits/s max.) Le câble  Pas toujours accessible  Cher (tend à diminuer)  Restriction : limité au volume reçu et/ou émis  Accès à la télévision numérique  Débit élevé (dizaine de Mbits/s)10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 6
  7. 7. Les technologies concurrentes (2) RNIS (Réseau Numérique à Intégration de Services)  Fiabilité de la connexion : létablissement de la communication prend une fraction de secondes  Stabilité de la transmission  Facturation au temps de connexion  Débit peu élevé (128 kbits/s max.) Ligne spécialisée  Connexion permanente et illimitée  Cher : facturation selon la distance de la ligne  Débit très élevé (plusieurs centaines de Mbits/s)10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 7
  8. 8. Les technologies concurrentes (3) Faisceau hertzien  Installation simple : pas de câble !  Perturbations dues aux conditions climatiques  Dépend du relief (le récepteur doit être aligné sur l’émetteur)  Cher (réservé au PME)  Haut débit (jusqu’à 10 Mbits/s) Satellite  Problème pour la voie montante (modem V90)  Débit en réception correct (1 Mbits/s)  Réservé aux entreprises (cher)10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 8
  9. 9. Les technologies concurrentes (4) Courants Porteurs  Technologie prometteuse en phase d’expérimentation  Tout le monde peut être relié !  Débit élevé (10 Mbits/s) Les technologies DSL …10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 9
  10. 10. Plan Le contexte L’existant : les technologies concurrentes Le principe : support et codages Les différentes technologies Verdict : problèmes et intérêts10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 10
  11. 11. Le principe (1) Les technologies diffèrent sur :  Nombre de paires torsadées  Distances Central Télécoms – Abonné  Symétrie des canaux Débits différents Utilisation différentes10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 11
  12. 12. Le principe (2) Réutilisation du réseau téléphonique existant sans gêner son fonctionnement normal. Meilleure utilisation de la bande-passante Sur de courtes distances, la paire torsadée supporte du haut débit et des signaux hautes fréquences Performances basées sur les techniques de modulation et de codage10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 12
  13. 13. Le principe (3) Codage 2B1Q Bits de données 10 01 11 11 10 01 00 10 +3 +2,5 V +1 +0,83 V -1 -0,83 V -3 -2,5 V Symboles Amplitude des quaternaires impulsions À 2 bits (2B) correspond 1 symbole quaternaire (1Q) Bande de base  bande de fréquence de 0 à 3,4 kHz  canal téléphonique indisponible 10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 13
  14. 14. Le principe (4) Quadrature Amplitude Modulation  Modulation de phase et d’amplitude  Augmente le nombre d’états par symbole  Augmente la bande passante  Complexifie la modulation et la démodulation  Passe-bande  Bande de fréquence spécifique  Séparation des canaux  libération de la ligne téléphonique.  Jusqu’à 6 bits par symbole10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 14
  15. 15. Le principe (5) Carrierless Amplitude Modulation  Technique proche du QAM  Garde en mémoire une partie du signal modulant  Réassemblage sur le signal modulé  Débit augmenté : jusqu’à 9 bits par symbole10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 15
  16. 16. Le principe (6) Discrete MultiTone10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 16
  17. 17. Le principe (7) Discrete MultiTone  Normalisé par l’ANSI T1.413  256 porteuses (sous-canaux) de 4,3 kHz : 6 pour le canal téléphonique 32 pour le canal montant 218 pour le canal descendant  Nombre de bits par porteuse variable en fonction des conditions de transmission  Jusqu’à 15 bits par symbole  Actuellement moins utilisé que CAP10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 17
  18. 18. Le principe (8) Annulation d’écho Chevauchement des 2 canaux Caractéristiques du signal émis connues  Soustraction au signal reçu la perturbation due au signal émis Perturbation si plusieurs transmissions à annulation d’écho simultanée dans un même câble 10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 18
  19. 19. Le principe (9) Frequency Division Multiplexing Séparation des 2 canaux Pas d’interférence entre les canaux Utilise une bande passante plus grande  diminue la distance maximale de transmission 10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 19
  20. 20. La symétrie Technologies symétriques (Full-Duplex) Central Télécoms Canal ascendant / descendant Abonné Technologies asymétriques (Simplex) Canal descendant Central Abonné Télécoms Canal ascendant10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 20
  21. 21. Plan Le contexte L’existant : les technologies concurrentes Le principe : support et codages Les différentes technologies Verdict : problèmes et intérêts10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 21
  22. 22. Les techniques symétriques (1) High bit rate DSL  Première technologie DSL déployée (fin 80)  Parallèlement au développement du 2B1Q  Full-Duplex (débit de 1,5 – 2 Mbits/s sur 2 ou 3 paires)  "Longue distance" (4,5 km)  Deux composants spéciaux du DSLAM Un brouilleur (comme pour les modems analogiques) L’égaliseur auto-adaptatif :  phase d’initialisation avant l’échange de données pour fixer l’annulateur d’écho  la mise en place de la technique d’égalisation adaptative.10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 22
  23. 23. Les techniques symétriques (2) Single DSL  Même principe que HDSL  Full-Duplex (débit de 0,77 Mbits/s sur 1 paire)  Distance moyenne (3,6 km)  Solution simpliste :  Faible débit  Faibles coûts d’investissement (DSLAM)10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 23
  24. 24. Les techniques asymétriques (1) Asymmetric DSL  Origine : 1995 pour la vidéo  Communication téléphonique et transfert de données simultanés10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 24
  25. 25. Les techniques asymétriques (2) ADSL  Séparation fréquentielle des canaux (FDM)  256 canaux de 4,3 kHz (32 et 218)  Débit fonction de la distance :  5,5 Km  1,5 Mbits/s  2,8 Km  8,4 Mbits/s  Exigences d’architecture Client-Serveur10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 25
  26. 26. Les techniques asymétriques (3) Modem Modem Internet ADSL ADSL Ordinateur Filtre 1 paire torsadée Voix RTC Filtre Téléphone Abonné Connexion abonné avec réseaux voix-données Architecture ADSL10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 26
  27. 27. Les techniques asymétriques (4) Rate adaptative DSL  Version évolutive de l’ADSL  Pas forcement besoin d’un débit constant  Adapte et optimise la vitesse aux conditions locales selon les paramètres (auto-configuration)10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 27
  28. 28. Les techniques asymétriques (5) ADSL-Lite  Version allégée et spécialisée de l’ADSL  Financièrement très intéressant  Plus pratique (absence de filtre)10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 28
  29. 29. Les techniques asymétriques (6) Very high bit-rate DSL  Gros débit (  50 Mbits/s)  Très courte distance (300 m)  Complète une infrastructure FTTC  Reste encore des problèmes à résoudre paire Fibre optique Modem torsadée Modem Télécoms ONU VSDL VSDL < 1500 m10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 29
  30. 30. Les techniques asymétriques (7) Des variantes :  ISDN-DSL : DSL sur ISDN.  Consumer DSL : Version très proche de l’ADSL-Lite  Il existe également des implémentations de DSL (codage et modulation) avec des supports type satellites et sans-fils Rq : beaucoup de patronymes différents pour quasiment la même technologie10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 30
  31. 31. Récapitulatif des technologies DSL Mode de Fonctionnement Débit (Mbits) Distance Séparateur deTechnologie Codage transmission du canal min / max maxi canaux Full Duplex CAP, Annulation HDSL Symétrique 1,544 à 2,048 4,5 Km (2 ou 3 paires) 2B1Q d’échos Full Duplex CAP, Annulation SDSL Symétrique 0,768 3,6 Km (1paire) 2B1Q d’échos Descendant 1,5 à 6 CAP, Annulation ADSL Asymétrique 5,4 Km DMT d’échos, FDM Ascendant 0,016 à 0,64 Descendant 0,6 à 7 RaDSL Asymétrique 5,4 Km CAP FDM Ascendant 0,128 à 1 Descendant 13 à 51 CAP, VDSL Asymétrique 1,3 Km FDM DMT Ascendant 1,5 à 2,3 10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 31
  32. 32. Plan Le contexte L’existant : les technologies concurrentes Le principe : support et codages Les différentes technologies Verdict : problèmes et intérêts10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 32
  33. 33. Le verdict (1) Les problèmes :  Difficultés liées au support lui-même  Câble de cuivre pas toujours de bonne qualité  Diaphonie  Dissipation  Pupinisation  Difficultés liées au principe  Pas de couverture nationale (distance maximale)  Pas d’équité dans la qualité de service  Difficultés d’ordre financier et géopolitique  Equipement initial onéreux (DSLAM ≈ 1800 €)  Abonnement conséquent pour le particulier  Problème de concurrence (ART et associations de consommateurs)10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 33
  34. 34. Le verdict (2) Les avantages :  Utilisation de l’existant (réutilisation du RTC)  Ouverture facile de nouvelles lignes (pas de travaux de génie civil)  Possibilité avec certain codage de garder la ligne téléphonique libre (ADSL,…)  Accès pour l’utilisateur moyen à du haut-débit  Prix acceptable pour une entreprise, plusieurs postes connectés sur une seule ligne…10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 34
  35. 35. Le verdict (3) Les applications  Boucles locales résidentielles  Interconnexions de PABX  Accès haut-débit à Internet (en tant qu’utilisateur)  Applications multimédia « de qualité »  Interconnexion de réseaux locaux  Travail à distance  Interrogation de bases de données distantes  Compléter une infrastructure FTTC10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 35
  36. 36. Conclusion Technologies à utiliser maintenant Particuliers : très intéressant  Enfin du haut débit !  Prix raisonnable  Pas de travaux PME : intéressant  Partage de connexion  Débit satisfaisant Grands comptes : peu intéressant  Débit insuffisant (ascendant)  Partage de connexion avec un faible nombre de postes  Arrivée de la fibre optique  investissement à long terme10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 36
  37. 37. Schématiquement Comparaison des performances10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 37

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