1. DESS Réseaux (2001/2002)
Les technologies DSL
( Digital Subscriber Line )
BOEUF Stéphane - DANELON Grégory
Université Claude Bernard Lyon1
UFR d’Informatique
2. Plan
Le contexte
L’existant : les technologies concurrentes
Le principe : support et codages
Les différentes technologies
Verdict : problèmes et intérêts
10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 2
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. Plan
Le contexte
L’existant : les technologies concurrentes
Le principe : support et codages
Les différentes technologies
Verdict : problèmes et intérêts
10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 4
5. L’existant : les technologies concurrentes
Les Modems V90 Faisceaux hertziens
Le câble Satellites
Numéris Câbles électriques
Lignes spécialisées
10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 5
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. Les technologies concurrentes (2)
RNIS (Réseau Numérique à Intégration de Services)
Fiabilité de la connexion : l'établissement 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. 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. 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. Plan
Le contexte
L’existant : les technologies concurrentes
Le principe : support et codages
Les différentes technologies
Verdict : problèmes et intérêts
10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 10
11. Le principe (1)
Les technologies diffèrent sur :
Nombre de paires torsadées
Distances Central Télécoms – Abonné
Symétrie des canaux
Débits différents
Utilisation différentes
10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 11
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 codage
10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 12
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. 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 symbole
10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 14
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 symbole
10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 15
16. Le principe (6)
Discrete MultiTone
10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 16
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 CAP
10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 17
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. 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. La symétrie
Technologies symétriques (Full-Duplex)
Central
Télécoms Canal ascendant / descendant Abonné
Technologies asymétriques (Simplex)
Canal descendant
Central
Abonné
Télécoms
Canal ascendant
10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 20
21. Plan
Le contexte
L’existant : les technologies concurrentes
Le principe : support et codages
Les différentes technologies
Verdict : problèmes et intérêts
10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 21
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. 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. Les techniques asymétriques (1)
Asymmetric DSL
Origine : 1995 pour la vidéo
Communication téléphonique et transfert de
données simultanés
10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 24
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-Serveur
10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 25
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 ADSL
10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 26
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. 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. 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 m
10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 29
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 technologie
10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 30
31. Récapitulatif des technologies DSL
Mode de Fonctionnement Débit (Mbits) Distance Séparateur de
Technologie 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. Plan
Le contexte
L’existant : les technologies concurrentes
Le principe : support et codages
Les différentes technologies
Verdict : problèmes et intérêts
10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 32
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. 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. 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 FTTC
10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 35
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 terme
10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 36
37. Schématiquement
Comparaison des performances
10/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002 37