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TECHNOLOGIESD’ACCES
LARGESBANDES
Objectifs du cours
A l’issue du cours, les étudiants seront capables de :
Décrire la structure et les technologies des réseaux d’accès ;
Présenter les technologies hauts débits (principes de fonctionnement,
domaine d’applications et évolution) :
• Liaisons spécialisées ou liaisons louées ;
• Technologies xDSL : ADSL, HDSL, VDSL, … ;
• Distribution à courants porteurs de lignes : (Indoor / Outdoor) ;
• L’optique en espace libre (Free Space Optic ou FSO) ;
• Les réseaux passifs optiques (PON).
Plan du cours
Les liaisons spécialisées
Les technologies xDSL
Les technologies à courant porteur de ligne (CPL)
L’optique en espace libre (FSO)
Les réseaux passifs optiques
Introduction
Introduction
Les réseaux d’accès constituent les liens de communication entre :
• d’une part :
– Le réseau personnel de l’abonné (PAN);
– Le réseau local (LAN);
– Le réseau de stockage de l’entreprise (SAN);
• d’autre part :
– Le réseau à grande distance (WAN).
Pour assurer cette interconnexion (communication), il existe une panoplie
de techniques de liaisons telles que :
 Les réseaux câblés de cuivre ;
 Les liaisons radioélectriques ;
 Les liaisons par fibre optique ;
 Les liaisons hybrides (FO/cuivre…)
Pour la distribution des flux numériques à l’intérieur des
locaux, différents montages en technique filaire, radio
(WI-FI) ou optique (VLC, WiLi ou LIFI, Wivi) pourront
être proposées.
Les technologies traditionnelles de distribution de services
sont aujourd’hui en limite de capacités.
Mais ces différentes techniques, devraient permettre aux
entreprises et aux résidentiels de bénéficier d’une gamme
importante de systèmes et de services numériques qui
présentent chacun des caractéristiques et des performances
optimales.
Plusieurs facteurs :
 La montée en puissance de services fortement
consommateurs de débit et nécessitant une connexion
permanente.
 L’approvisionnement de chaque abonné en bande
passante sur un mode dynamique et indépendant.
 La nécessité, au-delà de l’approvisionnement de
pouvoir différencier les trafics les uns des autres, pour
chaque abonné.
La globalisation de l’économie renforce pour les
entreprises la nécessité d’abolir les distances et de
maitriser les dépenses improductives, ce qui
engendre des besoins nouveaux (visioconférences
interactives avec partage de données en temps réel,
travail collaboratif, accès permanent à l’information.
Pour les loisirs, la formation continue, la sécurité des
personnes et des biens, la recherche scientifique, de
nouvelles applications sont créées (jeux en ligne,
vidéo à la demande, cours virtuels interactifs,
télésurveillance,…)
C’est quoi le haut débit ?
• UIT : 256 Kbits/s
• France : 2 Mbits/s
• Canada : 1,5 Mbits/s
• USA : 4 Mbits/s
• Japon : 100 Mbits/s
Qu’appelle-t-on dernier
kilomètre ?
Pour assurer la mission de distribution des services
d’information dans le réseau d’accès neuf (9) grandes
familles de techniques sont apparues à ce jour.
La normalisation de l’UIT-T autorise la combinaison de ces
différentes techniques.
On distingue aujourd’hui :
 Le raccordement par fibre optique
 La technique HFC qui fait intervenir une solution hybride
fibre/coaxial
 Les systèmes numériques ADSL, HDSL, VDSL, etc.
permettant de tirer profit des réseaux cuivres existants
 Les techniques à courant porteur (CPL ou DPL ou PLC)
 La distribution par satellite avec ou sans retour par radio
 Les solutions de raccordement par radio (MMDS, LMDS,
etc.)
 La distribution radio GPRS, UMTS, HSPA, 4G ou 5G
 La distribution numérique hertzienne de terre (Digital
Terestrial Television)
 L’optique en espace libre (FSO).
Généralités sur les liaisons spécialisées
On entend par liaison spécialisée la mise à disposition par un
opérateur d’une capacité de transmission, entre des points de
terminaison déterminés du réseau public, au profit d’un
utilisateur à l’exclusion de toute commutation.
Entre abonnés interurbains ou internationaux
Entre abonnés urbains
Intérêts du client
• Une disponibilité immédiate et continue 24h/24, 7j/7
• Des largeurs de bande ou débits binaires appropriés à ses
besoins
• Une meilleure qualité de transmission
• Un cout fixe et indépendant de la durée d’utilisation
• La fiabilité et la performance
• Un meilleur niveau de confidentialité
Intérêts de l’opérateur
• Libération des ressources de commutation
La liaison spécialisée emprunte la structure du RTC,
câbles, faisceaux, bâtiments mais sans emprunter les
autocommutateurs (ligne directe permanente).
Structure des liaisons spécialisées
1. Liaisons spécialisées locales
1.1 Liaison intra-ZL
Les deux extrémités sont desservies par le meme répartiteur de
rattachement (C.A.A ou CL) donc située dans la même zone
locale (ZL).
Structure des liaisons spécialisées
2. Liaisons Intra-ZAA
• Liaison Intra-ZAA simple
Les deux extrémités sont desservies par deux répartiteurs de
rattachement (CAA ou CL) situés dans la même zone à
autonomie d’acheminement simple (ZAAS).
Structure des liaisons spécialisées
• Liaison Intra-ZAA multiple
Les deux extrémités sont desservies par deux répartiteurs de
rattachement (CAA ou CL) situés dans la même zone à
acheminement multiple (ZAAM).
Structure des liaisons spécialisées
3.Liaisons spécialisées urbaines
Une liaison spécialisée interurbaine est une liaison dont les
deux extrémités sont desservies par deux répartiteurs de
rattachement (CAA/CL ou CU) situés dans deux zones à
autonomie d’acheminement différentes et empruntant des
moyens interurbains.
• Partie principale
La partie principale d’une liaison spécialisée interurbaine
est constituée par l’ensemble des moyens nécessaires pour
établir une (ou plusieurs) voie de communication permanente
entre deux points d’accès au réseau interurbain appelés
nœuds interurbains.
• Partie terminale
La partie terminale d’une liaison spécialisée interurbaine est
constituée par l’ensemble des moyens nécessaires pour établir
une voie communication permanente entre l’installation
située chez le client et le point d’accès au réseau interurbain.
Types de liaisons spécialisées
1. Une liaison spécialisée point-à-point
Une liaison spécialisée est dite « point à point » lorsqu’elle
relie, au moyen de connexions fixes et permanentes, deux
installations d’abonnés.
2. Une liaison spécialisée multipoint
Une liaison spécialisée est dite « multipoint » lorsqu’elle relie, au
moyen de connexions fixes et permanentes et par l’intermédiaire
d’organes de diffusion-concentration situés dans les centres de
télécommunications plus de deux installations d’abonnés.
Le poste privilégié, appelé poste principal peut transmettre
simultanément vers tous les autres postes dits secondaires.
Les postes secondaires n’ont la possibilité de répondre qu’au
poste principal et ce successivement.
Mode d’exploitation
1. Exploitation unidirectionnelle ou simplex
2. Exploitation bidirectionnelle
• A alternant ou semi- duplex ou encore half-duplex
• A alternant ou semi- duplex ou encore half-duplex
Les Modems
• Un modem est dit bidirectionnel car il module et démodule
en même temps permettant de passer du signal numériques au
signal analogique et inversement.
• Le débit se mesure en baud ou en bit/s.
• C’est un Equipement Terminal Circuit de Données (ETCD)
permettant l’adaptation entre la liaison et un terminal
générant les données par modulation ou démodulation pour
traduire les éléments binaires.
Les interfaces modems
L’interface sert à spécifier l’interconnexion entre le terminal et
le modem du point de vue des circuits (nombre, type et
fonctions des circuits) ainsi que du point de vue des signaux
échangés (type et forme) et de connecteurs utilisés. Une
jonction est définie par 3 aspects (recommandation UIT) :
1. L’interface de raccordement
2. Les caractéristiques de la jonction
3. Le type de connecteur utilisé.
Les Technologies xDSL
Introduction
Cette famille regroupe les transmissions à hauts débits sur la
boucle locale reliant le central télécom le plus proche de
l’abonné.
Ces technologies de transmission permettent de tirer bénéfice des
infrastructures existantes : réseau de cuivre.
Les principales différences entre les nombreuses technologies
DSL sont :
1. La vitesse
2. La distance
3. Le débit entre les flux (up et down)
DSL : signifie Digital Subscriber Line
Toute une gamme de technologies
 HDSL (High-bit-rate)
 SHDSL (Single-pair-High-speed)
 ADSL (Asymetric)
 RADSL (Rate-Adaptive)
 ADSL Lite
 IDSL (ISDN)
 VDSL (Very high-speed)
 …
A chacune des dérivées correspondent une utilisation et des
caractéristiques particulières.
Le choix d’une technologie est soumis à plusieurs paramètres :
Les services proposés, la distance séparant le central de
l’abonné, le débit voulu, le caractère symétrique ou
asymétrique de la liaison.
Aujourd’hui seulement trois variantes de xDSL émergent sur le
marché notamment : le HDSL, le SHDSL et l’ADSL (G-lite, 2,
2+,…)
ADSL
Normalisé depuis 1993, sous le numéro ANSI 1.413
Débits :
• Voie descendante : 128 Kbps à 8 Mbps
• Voie montante : 64 Kbps à 640 Kbps
• Téléphone : 4 KHz
• Sur une distance maximale de 5 km
Utilisation
• Consultation multimédia
• Télétravail
• Téléenseignement
• Internet
• Vidéo sur demande
Mode de transmission
• CAP (Carrierless Amplitude and Phase modulation)
• DMT (Discrete Multi-Tone)
ADSL G-Lite
ITU G 992.2
La norme G-Lite définit la version légère de l’ADSL, encore
appelé (Universal ADSL, Lite ADSL, Splitterless ADSL)
Débit :
• 1,5 Mbps dans le sens descendant
• 384 Kbps dans le sens ascendant
Utilisation :
Idem que pour l’ADSL
 Elle intègre le splitter au modem (splitterless ADSL)
 Elle impose un modem auto-configurable
 Plus de limitation de distance
Le mode de transmission utilisé est basé sur le procédé DMT,
de préférence au CAP.
HDSL
High data rate Digital Subscriber Line (G991.1 normalisé en 1998)
Débits : 1,544 Mbps (T1) ou 2,048 Mbps (E1)
• Mode de transfert full duplex symétrique
• Bande des 80 KHz à 240 KHz
• Distance maximale de 3,6 Km
Utilisation :
• Connexion des équipements de commutation déportés
• Connexion de PABX
• Connexion de PCM
• Réseaux privés et accès Internet (Serveur)
Mode de transmission
• 2B1Q ( 2 Binary 1 Quarternary)
• CAP
SHDSL
Single line Digital Subscriber Line G.991.2, est une version
améliorée de HDSL utilisant une seule paire torsadée.
Elle offre les mêmes débits que le HDSL, elle supporte le service
téléphonique et peut s’étendre sur une distance maximale de 3Km.
Utilisation
• Multimédia
• Internet
• Réseaux privés
Mode de transmission :
2B1Q, CAP et 4B1H (4 Binary 1 Hexadecimal )
RADSL
Rate Adaptative DSL (Boucle locale à débit variable) permet
d’adapter la vitesse de transmission entre les deux modems de
manière automatique et dynamique en fonction de la qualité de la
ligne.
Débits :
• 600 Kbps à 7 Mbps dans le sens descendant
• 128 Kbps à 1 Mbps dans le sens ascendant
• Pour une longueur maximale de boucle locale de 5,4 Km.
Utilisation
• Bien adapté aux architectures client/serveur
• Internet et Multimédia
• Accès au réseau à distance.
Mode de transmission
• QAM (Quadrature Amplitude Phase)
• CAM (Carrierless Amplitude and Phase)
• FDM (Frequency Division Mutliplex)
VDSL
Very high Digital Subscriber Line connu sous la norme G.993.2,
peut fonctionner suivant les 2 modes :
1. Offre asymétrique de débit :
• 52 Mbps (Descendant) pour une longueur maximale de
300m et 2,3 Mbps (Ascendant).
• 27 Mbps (Descendant) pour une longueur maximale de
1km et 2 Mbps (Ascendant).
• 14 Mbps (Descendant) pour une longueur maximale de
1500 m et 2 Mbps (Ascendant).
2. Offre symétrique de débit :
• Jusqu’à 14 Mbps pour une longueur maximale de 300m.
• Jusqu’à 25 Mbps pour une longueur maximale de 500m.
Utilisation
• Internet
• Multimédia
• Télévision HD
• Vidéo de qualité numérique
VDSL 2
Normalisée en 2005 par l’UIT.
Offre asymétrique de débits :
• Jusqu’à 100 Mbps (sens descendant) pour une longueur
maximale de 150m et 40 Mbps (sens ascendant).
• Jusqu’à 50 Mbps (sens descendant) pour une longueur
maximale de 1000m et 8 Mbps (sens ascendant).
Performances de l’ADSL, VDSL et VDSL2
La Technologie
ADSL
Principe de fonctionnement
Caractéristiques de transmission
Principaux problèmes de transmissions sur les câbles de
cuivre
• Affaiblissement
- Perte d’énergie
- Dépend de la longueur du câble (dB/km)
- Différent suivant les fréquences
- Affecte la puissance de réception
• Distorsion
- Déformation de la forme du signal
- Temps de propagation du signal différent selon les
fréquences
- Affecte la reconnaissance du signal
• Bruit blanc
- Est un bruit de fond, l’agitation moléculaire provoque une
énergie qui se superpose à l’énergie du signal.
- Affecte aussi la reconnaissance du signal.
• Bruit impulsif
- Est un énergie ponctuelle provoquée par les équipements
électriques.
- Affecte aussi la reconnaissance du signal.
Principaux problèmes de transmissions sur les câbles de
cuivre
• Bruit radioélectrique
- Energie permanente ou ponctuelle dans une bande
précise du spectre de fréquence
- Energie provoquée par des équipements radioélectriques
- Affecte la reconnaissance du signal.
• Diaphonie
- Energie permanente provoquée par les fuites capacitives
des paires voisines.
- Affecte la reconnaissance du signal
Principaux problèmes de transmissions sur les câbles de
cuivre
• Echo
- Bruit propre au signal
- Energie permanente provoquée par les
désadaptations d’impédances (câbles,
équipements,…)
- Affecte la reconnaissance du signal.
Principaux problèmes de transmissions sur les câbles de
cuivre
Les équipements associés :
La Technologie DSLAM
Fonctions de base
• Concentration d’accès haut débit xDSL d’une dizaine d’accès
jusqu’à plusieurs milliers.
• Interopérabilité avec les modems du marché.
• Traitement du trafic et gestion de différentes qualités du service.
Support de services différents sur un DSLAM
Support du multi-service sur un accès haut débit
Supervision des clients
• En option : filtrage des accès POTS
Constitution d’un DSLAM
Il est composé en général de différents modules :
• Carte A-TUC, S-TUC, V-TUC : ADSL, SDSL ou VDSL
(Transceiver Unit-Central) qui assure la protection et le
filtrage passe-haut (ADSL), également le traitement du trafic
(switch) + interface, il intègre un chipset xDSL (DSP +
Analog Front End).
• Matrice de commutation (en général basée ATM)
• Carte réseau : avec des interfaces IMA, NxE1, E3, STM-1,
STM-4, FE, GE …
• Carte de chainage ou de déport de châssis : Interface
propriétaire ou normalisée.
Exemple d’architecture interne
Micro DSLAM de 8 à 64 ports xDSL
Mini/Compact – DSLAM de 32 à 500 ports
DSLAM Haute-Densité : de 500 à plusieurs milliers de ports.
Le DSLAM basé ATM
Naturellement imposé par le standard : ATM/ADSL
Le DSLAM ne traite pas les couches supérieures à l’ATM.
L’ATM permet une gestion efficace de la QoS par :
• Au moins 4 qualités de service supportées : UBR, VBR-rt,
VBR-nrt et CBR.
• Gestion de la bande passante disponible
• Supervision des connexions possibles
• Possibilité de mixer les services haut de gamme (pro) et
des offres résidentielles dans le même équipement.
Le DSLAM basé ATM
Les inconvénients de l’ATM :
• Peut-être considéré comme un peu complexe et luxueux pour
des services purement résidentiels.
• Investissement important pour un nouvel opérateur.
• Mal adapté aux services multicast.
Le DSLAM pont Ethernet
Travaille toujours au niveau de la couche 2 (Ethernet), ne traite
pas les couches > 2 (IP, PPP…)
Il assure le traitement de la QoS en se basant sur les VLANs :
Encore limité pour offrir une gestion individuelle de la QoS
Bien adapté pour les offres résidentielles
Bien adapté au multicast
Il propose une interface Giga-Ethernet (ou FE pour les mini
DSLAM)
Composants Ethernet moins cher que ATM
Optimisation des couts pour un nouvel opérateur
Cout d’une interface GE << Cout d’une interface STM-4
Le DSLAM pont Ethernet
Le DSLAM IP ou DSLAM BAS
Le DSLAM remonte à la couche 3 (IP)
Il intègre les fonctions du BAS ou (B-RAS)
• Terminaison ou prolongation des sessions PPP (PPPoA,
PPPoE, L2TP)
• Authentification : Radius / PAP / CHAP
• Routage IP
• Multicast IP et IGMP
Dispose d’une interface de collecte GE ou FE
Module IP/BAS intégrable dans un DSLAM classique
Le DSLAM mixte
Cette solution est proposée par de nombreux industriels (gros
DSLAM), il est modulaire avec un cœur ATM/Ethernet +
module IP + interface ATM/SDH et/ou Giga Ethernet.
Il permet de tirer avantage de toutes les technologies :
• Plusieurs interfaces de collecte
• Permet de migrer sans rupture d’une collecte ATM vers
Ethernet
• Permet de mixer facilement des services pros et résidentiels
Caractéristiques des modems
• Interopérabilité ADSL/SHDSL avec les DSLAM de
l’opérateur.
• Fonctionnement multi-VC avec gestion de la QoS
• Interfaces de données USB, Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth,
Routeur, ATM-F 25.6
• Interface RNIS de secours
• Prise en compte de services de niveau 3 : DHCP, IPSec,
routage IP/IPX (1 interface réseau par VC), serveur DNS.
Quelques exemples
Problématique de l’interopérabilité xDSL
Le niveau d’interopérabilité doit etre qualifié sur l’ensemble des
couches employées par les services ADSL et SDSL d’un
opérateur.
- Couche physique ADSL : synchronisation et performances du
couple modem-DSLAM (en accord avec les règles
d’ingénierie)
- Couche ATM : fonctionnalité ATM, QoS, Configuration
VP/VC par défaut, fonctions OAM, etc…
- Couche IP : Compatibilité de la chaine Modem <> BAS
- Test de bout en bout : configuration PC (support des différents
environnement Windows, Mac, Linux)
Difficultés rencontrées
• Niveau DSL :
o Problème de synchronisation pour certaines distances
o Blocage de l’interface DSL
o Baisse de performances en portées
o Perte de la connexion dans le temps
o Remontées d’informations erronées au niveau du
gestionnaire
o Un changement de version logicielle impacte sur
l’interopérabilité.
Difficultés rencontrées
• Niveau ATM
o Implémentation de fonctionnalités différentes suivant les
produits (configurations VP/VC par défaut différentes,
QoS, OAM, etc …)
• Niveau IP
o Possibilité d’implémentation divergentes protocoles
d’échange (PPPoA, PPPoE)
Les protocoles utilisés pour l’ADSL
Le protocole IP : Il est compréhensible dans tout le réseau
internet et permet l’acheminement des informations de bout en
bout entre les serveurs et les applications du client.
Le protocole PPP : déjà utilisé pour l’accès RTC, il transporte de
manière sécurisée les datagrammes IP entre le FAI et le terminal
du client et permet l’authentification du client et l’allocation des
adresses IP.
Le protocole radius : protocole de communication utilisé entre le
BAS, le serveur AAA et les FAI pour assurer l’authentification du
client et l’allocation des adresses IP.
Les protocoles utilisés pour l’ADSL
Le protocole L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol) : il est
utilisé entre le BAS et le FAI pour acheminer dans un même
tunnel IP l’ensemble des sessions PPP à destination d’un
même FAI.
Le protocole ATM : il transporte les paquets PPP dans les
cellules de 53 octets entre le modem et le BAS. Une
connexion virtuelle permanente ATM (PVC) est créée entre
chaque client et le BAS, avec un profil de trafic correspondant
au service souscrit. Le protocole ATM permet d’assurer le
contrôle du débit par connexion et de différencier les offres
d’un point de vue qualité de service (QoS).
Les protocoles utilisés pour l’ADSL
La couche physique ADSL : elle assure le transport des
cellules ATM dans une trame ADSL et une modulation
complexe de signal pour assurer la transmission à haut débit
sur la paire de cuivre.
Les technologie ADSL
Raccordement et Qualification
Modélisation simplifiée d’une paire téléphonique
Paire de bonne qualité
• Les fils de la paire doivent être correctement isolés :
- Rat, Rbt et Rab > 1Mohm
• La paire doit être bien équilibrée :
Le déséquilibre de capacité (Cat – Cbt) / Cat doit être
inférieur à 3%.
• Si la paire est bien équilibrée elle sera peu sensible aux
perturbations électromagnétiques extérieures.
• Si les conditions sont respectées la paire a des
caractéristiques électriques (affaiblissement, etc…) proches
des valeurs normales.
Caractéristiques des câbles
Les technologie ADSL
Les services associés
Contexte des services sur xDSL
Passer du modèle de service historique
- Un service = Un réseau = Une gestion d’exploitation
- Rôles : Un opérateur … des usagers.
A un autre modèle de marché ouvert
- Diversification des attentes des clients
- Changement des rôles
- Réseau : mutualiser
• Infrastructures : capitaliser sur l’existant
• Réseaux supports : limiter la spécialisation
- Services : faire jouer les synergies de réseau entre
services aux entreprises et services pour le grand public.
Accès Internet rapide
La ligne ADSL, la ligne ADSL Pro
 Connexion IP à haut débit (500 kbps ou 1 Mbps en
downstream)
 Pour les particuliers et PME
 Entre le modem et le BAS
L’Audiovisuel sur xDSL
Comment enrichir l’offre existante (Internet HD) et tirer parti
des déploiements en cours ?
- L’audiovisuel représente un facteur clé, à la fois :
• Pour l’enrichissement de l’offre existante ;
• Pour justifier une « réelle » montée en débit avec une
augmentation sensible de la qualité de service perçue
par le client.
- Mais d’autres services vont coexister sur l’accès ADSL :
voix, visiophonie, etc…
Enjeux de l’AV sur xDSL
• Enjeux
o Offrir une offre de service « riche » et de qualité
« Triple play » sur réseaux fixes en identifiant les
innovations des domaines Réseaux et Services.
o Analyser les impacts techniques et économiques.
• Enjeu économique
o Pour augmenter la valeur de l’accès fixe par l’introduction de
nouveaux services, dont l’audiovisuel.
o Pour anticiper la baisse de revenu sur l’accès internet sur
ADSL, fidéliser et attirer de nouveaux clients.
• Par rapport à l’existant
o Cohabitation des services (Internet, voix et vidéo)
o Evolution des équipements, du réseau et de son
dimensionnement :
• VOD : Vidéo à la demande (Streaming) ou en mode
téléchargement.
• Télévision numérique : Zapping dans le réseau,
réplication des chaines dans le réseau ADSL.
Impacts sur l’existant
o Augmentation du débit ligne ADSL (adapté aux zones
denses).
Impacts sur l’existant
• Installation client
o Implication de plusieurs terminaux dans le domicile (TV,
PC et périphériques )
o Evolution du modem ADSL
o Câblage pour raccorder l’ensemble (Modem ADSL, Set
Top Box, PC) : lien avec les travaux sur le réseau local
domestique (sur installation électrique ou paire
téléphonique existante)
o Vers une auto-installation par le client (réduction des
couts)
Service VoD (Vidéo on Demand)
La VoD est un service de vidéo à la demande équivalent à un
vidéo club à domicile. Il sera proposé dans un premier temps
uniquement le mode streaming : La vidéo demandée est
disponible immédiatement.
Il pourrait être aussi proposé le mode téléchargement : La vidéo
demandée sera disponible quelques heures après la commande.
Les contenus peuvent être des films ou des émissions TV.
La TV sur ADSL c’est quoi ?
La TV sur ADSL est un service qui fonctionne sur un réseau IP.
Aujourd’hui, les paquets IP de
la TV sur ADSL sont
transportés dans les cellules
ATM.
L’ATM
Asynchronous Transfer Mode
L’ATM
Temps réel :
• Flux constant
• Réservation de ressources dans le réseau
• Ex : Téléphonie
• Constant Bit Rate
Remise différée :
• Flux imprévisible non urgent
• Contrôle de flux
• Ex : Courriers, transferts de fichiers
• Available Bit Rate
L’ATM
Consultation :
• Flux aléatoire interactif
• Aucune fiabilité
• Ex : Web
• Unspecified Bit Rate
Diffusion :
• Flux aléatoire modélisable
• Flux variable réservé
• Ex : Télévision
• Variable Bit Rate
L’ATM
ATM doit permettre :
• Des débits continues ou sporadiques.
• Des débits variables en cours de transfert.
• Des débits divers, y compris les plus élevés.
• Des applications présentant de fortes contraintes de
temps réel pour communiquer.
• Une indépendance du réseau vis-à-vis de la nature de
l’information.
L’ATM
Elle permet une exploitation plus efficace des liaisons WAN des
opérateurs, en raison d’un véritable multiplexage dynamique de
la transmission. Ce qui permet d’éviter des couts
supplémentaires lors de la transmission.
Avec ATM il est donc possible de transporter tous les trafics et
cela sur toutes les distances envisageables et quel que soit le
média (paire torsadée, fibre optique et sans fil).
Le débit est complètement variable.
L’ATM
Les cellules ATM ont des longueurs fixes ce qui facilite le
MUX où autrement dit la commutation de celle-ci, ce qui
permet d’atteindre des vitesses de plusieurs centaines de méga
bits.
L’ATM
Les couches ATM sont au nombre de trois :
• La couche Physique : qui permet l’adaptation des cellules
au système de transport physique utilisé.
• La couche ATM : qui permet d’effectuer la commutation
et le multiplexage des cellules.
• La couche AAL : qui permet d’adapter les unités de
données des protocoles supérieurs à la couche ATM.
L’adressage dans les réseaux ATM :
L’ATM
Le réseau ATM utilise en interne un adressage identifiant les
voies virtuelles. Afin d’assurer des performances optimales de
commutation, ATM met en œuvre en interne une technique
d’adressage à deux niveaux :
• VCI (Virtual Chanel Identifier)
• VPI (Virtual Path Identifier)
L’ATM
Le VCI : est le premier niveau qui identifie la voie virtuelle, le
VCI est une connexion semi-permanente qui est établie à
chaque appel.
Le VPI : le second niveau regroupe un ensemble de conduits
virtuels ayant la même destination (commutateur intermédiaire)
en un faisceau virtuel, le VPI. Il est aussi une connexion semi-
permanente contrôlée par le réseau.
Les VPI permettent d’alléger les tables d’acheminement des
commutateurs puisque chaque canal virtuel d’être routé, mais
plutôt le conduit virtuel. Ceci permet une rapidité de traitement
des adresses. Certains commutateurs ne routent que les VPI.
La Technologie CPL
Courant Porteur en Ligne
Introduction au CPL
Les courants porteurs en ligne désignent une technologie
permettant de transmettre des signaux numériques
(informations) sur un réseau électrique de distribution basse
tension (secteur électrique à 50Hz ou 60Hz).
Cette technique est utilisée depuis longtemps à des fréquences
basses (100 – 900Hz), pour transmettre à bas débit des
informations pour la gestion du réseau électrique.
Par exemple : EDF utilise un signal à 175Hz pour faire basculer
les compteurs électriques d’un poste tarifaire à l’autre : jour/nuit,
été/hiver, etc.
Définitions
Les courants porteurs en ligne (CPL) ou Power Line
Communication (PLC) ou encore Digital Power Line (DPL)
offrent la possibilité de transmettre des données via un réseau
électrique.
Le principe est simple : des ondes radio, à faible énergie, codant
des données sont superposées à l’onde du courant alternatif
(50Hz) ; Ainsi la diffusion de l’électricité et le transfert de
données s’effectuent en même temps.
Critères de propagation
L’objectif majeur est d’obtenir un rapport signal sur bruit
satisfaisant à l’endroit du récepteur. Les réseaux et diverses
installations électriques n’ont pas été optimisés pour le transport
de l’information. On fait en sorte que la transmission des
données par CPL ne remette pas en cause la qualité du
kilowattheure et n’oblige pas à transformer l’installation
existante.
Les puissances injectées peuvent être modérées, ce qui évite les
interférences éventuelles qui perturberaient l’usage des autres
appareils électriques, ou la réception des ondes radio à proximité
des fils électriques.
Systèmes d’installation du CPL
• Système extérieur :
Utilise le réseau public (Outdoor, access), le signal est injecté
dans le transformateur du réseau local et transmis aux
utilisateurs finaux connectés selon le principe point-multipoint
sur le réseau de distribution basse tension 230/400V.
• Système intérieur :
La communication des données se fait ici par les installations
basse tension 230V à l’intérieur de la maison (ou appartement).
C’est ce qu’on appelle également « Home networking ».
Un système PLC complet est composé de ces deux systèmes
partiels, mais chaque partie peut théoriquement fonctionner
indépendamment.
Installation facile
Caractéristiques de la transmission par CPL
• Le signal CPL est diffusable sur les distances limitées. Les
espaces de transmission forment entre eux des cellules de
transmission disjointes.
• Le signal est vu par tout récepteur qui se trouve sur le même
réseau. Le débit est donc partagé, le débit pour chaque
utilisateur dépend du nombre d’utilisateurs utilisant
simultanément le même canal.
Le débit atteint par cette technologie pourrait atteindre les
450Mbps partagé au générateur de basse tension.
En général, un générateur BT dessert entre 150 et 250 utilisateurs
en électricité.
Caractéristiques : Spectre de fréquences
On distingue deux types de systèmes CPL :
• Système CPL à bande étroite :
Ce système exploite la bande de fréquences de 9-148 KHz, et
permet des débits de transmission de données allant jusqu’à
150kbps. Cette technique est prévue à l’intérieur de la maison
pour le Home Networking.
• Système CPL à large bande :
La technologie CPL à large bande utilise la bande de fréquences
entre 1,6 et 30 MHz, et doit permettre des débits de transmission
plus élevés (quelques Mbps). Elle est divisée comme suit :
- 1,6 à 13,5 MHz en access ou outdoor
- 13,5 à 30 MHz en inhouse ou indoor
Caractéristiques : Spectre de fréquences
Le mode de modulation adopté par plusieurs constructeurs et
celui qui serait le plus intéressant serait l’OFDM (Orthogonal
Frequency Division Multiplexing) déjà utilisé pour le WIFI.
L’OFDM repartit un canal de communication haut débit sur
plusieurs canaux modulés à bas débits. Chacun des canaux est
modulé sur une fréquence différente.
Intérêts des CPLs
La diffusion :
D’abord bénéficie d’un large réseau électrique qui relie
quasiment toute la population. Ce réseau électrique deviendra
également un réseau d’information et permettre à toute la
population d’accéder à internet et aux services de
communication, sous réserve d’avoir une prise à portée de main.
Intérêts des CPLs
La simplicité :
Le procédé utilisant le réseau filaire électrique existant, il ne
reste plus qu’à brancher un adaptateur sur la prise de courant
pour être connecté au réseau d’information.
Les CPL permettent de faire d’une pierre deux coups puisque un
périphérique branché à une prise sera relié au réseau
d’alimentation électrique et au réseau d’information.
Intérêts des CPLs
Les économies :
Le réseau (câblage) est déjà présent et évite d’entamer de lourds
travaux.
Le cout des modems n’est pas très élevé. La mobilité : devient
communicant dès sa mise en fonctionnement et l’installation
rapide.
La stabilité :
Le niveau de performances devrait être le même (en théorie)
quelle que soit la prise électrique.
Réglementation
• Questions juridiques liées au support électrique :
• Qui est le propriétaire du réseau électrique support ?
• Qui en a l’exploitation ?
• Cohabitation des services (électricité et
communication)
• Questions juridiques liées aux télécommunications :
• L’usage relève-t-il des télécommunications ?
• Si oui à quel régime ?
Conclusion
MERCI POUR
VOTRE
ATTENTION

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  • 2. Objectifs du cours A l’issue du cours, les étudiants seront capables de : Décrire la structure et les technologies des réseaux d’accès ; Présenter les technologies hauts débits (principes de fonctionnement, domaine d’applications et évolution) : • Liaisons spécialisées ou liaisons louées ; • Technologies xDSL : ADSL, HDSL, VDSL, … ; • Distribution à courants porteurs de lignes : (Indoor / Outdoor) ; • L’optique en espace libre (Free Space Optic ou FSO) ; • Les réseaux passifs optiques (PON).
  • 3. Plan du cours Les liaisons spécialisées Les technologies xDSL Les technologies à courant porteur de ligne (CPL) L’optique en espace libre (FSO) Les réseaux passifs optiques Introduction
  • 4. Introduction Les réseaux d’accès constituent les liens de communication entre : • d’une part : – Le réseau personnel de l’abonné (PAN); – Le réseau local (LAN); – Le réseau de stockage de l’entreprise (SAN); • d’autre part : – Le réseau à grande distance (WAN). Pour assurer cette interconnexion (communication), il existe une panoplie de techniques de liaisons telles que :  Les réseaux câblés de cuivre ;  Les liaisons radioélectriques ;  Les liaisons par fibre optique ;  Les liaisons hybrides (FO/cuivre…)
  • 5. Pour la distribution des flux numériques à l’intérieur des locaux, différents montages en technique filaire, radio (WI-FI) ou optique (VLC, WiLi ou LIFI, Wivi) pourront être proposées. Les technologies traditionnelles de distribution de services sont aujourd’hui en limite de capacités. Mais ces différentes techniques, devraient permettre aux entreprises et aux résidentiels de bénéficier d’une gamme importante de systèmes et de services numériques qui présentent chacun des caractéristiques et des performances optimales.
  • 6. Plusieurs facteurs :  La montée en puissance de services fortement consommateurs de débit et nécessitant une connexion permanente.  L’approvisionnement de chaque abonné en bande passante sur un mode dynamique et indépendant.  La nécessité, au-delà de l’approvisionnement de pouvoir différencier les trafics les uns des autres, pour chaque abonné.
  • 7. La globalisation de l’économie renforce pour les entreprises la nécessité d’abolir les distances et de maitriser les dépenses improductives, ce qui engendre des besoins nouveaux (visioconférences interactives avec partage de données en temps réel, travail collaboratif, accès permanent à l’information. Pour les loisirs, la formation continue, la sécurité des personnes et des biens, la recherche scientifique, de nouvelles applications sont créées (jeux en ligne, vidéo à la demande, cours virtuels interactifs, télésurveillance,…)
  • 8. C’est quoi le haut débit ? • UIT : 256 Kbits/s • France : 2 Mbits/s • Canada : 1,5 Mbits/s • USA : 4 Mbits/s • Japon : 100 Mbits/s
  • 10. Pour assurer la mission de distribution des services d’information dans le réseau d’accès neuf (9) grandes familles de techniques sont apparues à ce jour. La normalisation de l’UIT-T autorise la combinaison de ces différentes techniques. On distingue aujourd’hui :  Le raccordement par fibre optique  La technique HFC qui fait intervenir une solution hybride fibre/coaxial  Les systèmes numériques ADSL, HDSL, VDSL, etc. permettant de tirer profit des réseaux cuivres existants
  • 11.  Les techniques à courant porteur (CPL ou DPL ou PLC)  La distribution par satellite avec ou sans retour par radio  Les solutions de raccordement par radio (MMDS, LMDS, etc.)  La distribution radio GPRS, UMTS, HSPA, 4G ou 5G  La distribution numérique hertzienne de terre (Digital Terestrial Television)  L’optique en espace libre (FSO).
  • 12.
  • 13. Généralités sur les liaisons spécialisées On entend par liaison spécialisée la mise à disposition par un opérateur d’une capacité de transmission, entre des points de terminaison déterminés du réseau public, au profit d’un utilisateur à l’exclusion de toute commutation. Entre abonnés interurbains ou internationaux
  • 14. Entre abonnés urbains Intérêts du client • Une disponibilité immédiate et continue 24h/24, 7j/7 • Des largeurs de bande ou débits binaires appropriés à ses besoins • Une meilleure qualité de transmission • Un cout fixe et indépendant de la durée d’utilisation • La fiabilité et la performance • Un meilleur niveau de confidentialité
  • 15. Intérêts de l’opérateur • Libération des ressources de commutation La liaison spécialisée emprunte la structure du RTC, câbles, faisceaux, bâtiments mais sans emprunter les autocommutateurs (ligne directe permanente).
  • 16. Structure des liaisons spécialisées 1. Liaisons spécialisées locales 1.1 Liaison intra-ZL Les deux extrémités sont desservies par le meme répartiteur de rattachement (C.A.A ou CL) donc située dans la même zone locale (ZL).
  • 17. Structure des liaisons spécialisées 2. Liaisons Intra-ZAA • Liaison Intra-ZAA simple Les deux extrémités sont desservies par deux répartiteurs de rattachement (CAA ou CL) situés dans la même zone à autonomie d’acheminement simple (ZAAS).
  • 18. Structure des liaisons spécialisées • Liaison Intra-ZAA multiple Les deux extrémités sont desservies par deux répartiteurs de rattachement (CAA ou CL) situés dans la même zone à acheminement multiple (ZAAM).
  • 19. Structure des liaisons spécialisées 3.Liaisons spécialisées urbaines Une liaison spécialisée interurbaine est une liaison dont les deux extrémités sont desservies par deux répartiteurs de rattachement (CAA/CL ou CU) situés dans deux zones à autonomie d’acheminement différentes et empruntant des moyens interurbains.
  • 20. • Partie principale La partie principale d’une liaison spécialisée interurbaine est constituée par l’ensemble des moyens nécessaires pour établir une (ou plusieurs) voie de communication permanente entre deux points d’accès au réseau interurbain appelés nœuds interurbains. • Partie terminale La partie terminale d’une liaison spécialisée interurbaine est constituée par l’ensemble des moyens nécessaires pour établir une voie communication permanente entre l’installation située chez le client et le point d’accès au réseau interurbain.
  • 21. Types de liaisons spécialisées 1. Une liaison spécialisée point-à-point Une liaison spécialisée est dite « point à point » lorsqu’elle relie, au moyen de connexions fixes et permanentes, deux installations d’abonnés. 2. Une liaison spécialisée multipoint Une liaison spécialisée est dite « multipoint » lorsqu’elle relie, au moyen de connexions fixes et permanentes et par l’intermédiaire d’organes de diffusion-concentration situés dans les centres de télécommunications plus de deux installations d’abonnés.
  • 22. Le poste privilégié, appelé poste principal peut transmettre simultanément vers tous les autres postes dits secondaires. Les postes secondaires n’ont la possibilité de répondre qu’au poste principal et ce successivement.
  • 23. Mode d’exploitation 1. Exploitation unidirectionnelle ou simplex 2. Exploitation bidirectionnelle • A alternant ou semi- duplex ou encore half-duplex • A alternant ou semi- duplex ou encore half-duplex
  • 24. Les Modems • Un modem est dit bidirectionnel car il module et démodule en même temps permettant de passer du signal numériques au signal analogique et inversement. • Le débit se mesure en baud ou en bit/s. • C’est un Equipement Terminal Circuit de Données (ETCD) permettant l’adaptation entre la liaison et un terminal générant les données par modulation ou démodulation pour traduire les éléments binaires.
  • 25. Les interfaces modems L’interface sert à spécifier l’interconnexion entre le terminal et le modem du point de vue des circuits (nombre, type et fonctions des circuits) ainsi que du point de vue des signaux échangés (type et forme) et de connecteurs utilisés. Une jonction est définie par 3 aspects (recommandation UIT) : 1. L’interface de raccordement 2. Les caractéristiques de la jonction 3. Le type de connecteur utilisé.
  • 27. Introduction Cette famille regroupe les transmissions à hauts débits sur la boucle locale reliant le central télécom le plus proche de l’abonné. Ces technologies de transmission permettent de tirer bénéfice des infrastructures existantes : réseau de cuivre. Les principales différences entre les nombreuses technologies DSL sont : 1. La vitesse 2. La distance 3. Le débit entre les flux (up et down)
  • 28.
  • 29. DSL : signifie Digital Subscriber Line Toute une gamme de technologies  HDSL (High-bit-rate)  SHDSL (Single-pair-High-speed)  ADSL (Asymetric)  RADSL (Rate-Adaptive)  ADSL Lite  IDSL (ISDN)  VDSL (Very high-speed)  …
  • 30. A chacune des dérivées correspondent une utilisation et des caractéristiques particulières. Le choix d’une technologie est soumis à plusieurs paramètres : Les services proposés, la distance séparant le central de l’abonné, le débit voulu, le caractère symétrique ou asymétrique de la liaison. Aujourd’hui seulement trois variantes de xDSL émergent sur le marché notamment : le HDSL, le SHDSL et l’ADSL (G-lite, 2, 2+,…)
  • 31. ADSL Normalisé depuis 1993, sous le numéro ANSI 1.413 Débits : • Voie descendante : 128 Kbps à 8 Mbps • Voie montante : 64 Kbps à 640 Kbps • Téléphone : 4 KHz • Sur une distance maximale de 5 km Utilisation • Consultation multimédia • Télétravail • Téléenseignement • Internet • Vidéo sur demande
  • 32. Mode de transmission • CAP (Carrierless Amplitude and Phase modulation) • DMT (Discrete Multi-Tone)
  • 33. ADSL G-Lite ITU G 992.2 La norme G-Lite définit la version légère de l’ADSL, encore appelé (Universal ADSL, Lite ADSL, Splitterless ADSL) Débit : • 1,5 Mbps dans le sens descendant • 384 Kbps dans le sens ascendant Utilisation : Idem que pour l’ADSL
  • 34.  Elle intègre le splitter au modem (splitterless ADSL)  Elle impose un modem auto-configurable  Plus de limitation de distance Le mode de transmission utilisé est basé sur le procédé DMT, de préférence au CAP.
  • 35. HDSL High data rate Digital Subscriber Line (G991.1 normalisé en 1998) Débits : 1,544 Mbps (T1) ou 2,048 Mbps (E1) • Mode de transfert full duplex symétrique • Bande des 80 KHz à 240 KHz • Distance maximale de 3,6 Km Utilisation : • Connexion des équipements de commutation déportés • Connexion de PABX • Connexion de PCM • Réseaux privés et accès Internet (Serveur)
  • 36. Mode de transmission • 2B1Q ( 2 Binary 1 Quarternary) • CAP
  • 37. SHDSL Single line Digital Subscriber Line G.991.2, est une version améliorée de HDSL utilisant une seule paire torsadée. Elle offre les mêmes débits que le HDSL, elle supporte le service téléphonique et peut s’étendre sur une distance maximale de 3Km. Utilisation • Multimédia • Internet • Réseaux privés Mode de transmission : 2B1Q, CAP et 4B1H (4 Binary 1 Hexadecimal )
  • 38. RADSL Rate Adaptative DSL (Boucle locale à débit variable) permet d’adapter la vitesse de transmission entre les deux modems de manière automatique et dynamique en fonction de la qualité de la ligne. Débits : • 600 Kbps à 7 Mbps dans le sens descendant • 128 Kbps à 1 Mbps dans le sens ascendant • Pour une longueur maximale de boucle locale de 5,4 Km.
  • 39. Utilisation • Bien adapté aux architectures client/serveur • Internet et Multimédia • Accès au réseau à distance. Mode de transmission • QAM (Quadrature Amplitude Phase) • CAM (Carrierless Amplitude and Phase) • FDM (Frequency Division Mutliplex)
  • 40. VDSL Very high Digital Subscriber Line connu sous la norme G.993.2, peut fonctionner suivant les 2 modes : 1. Offre asymétrique de débit : • 52 Mbps (Descendant) pour une longueur maximale de 300m et 2,3 Mbps (Ascendant). • 27 Mbps (Descendant) pour une longueur maximale de 1km et 2 Mbps (Ascendant). • 14 Mbps (Descendant) pour une longueur maximale de 1500 m et 2 Mbps (Ascendant).
  • 41. 2. Offre symétrique de débit : • Jusqu’à 14 Mbps pour une longueur maximale de 300m. • Jusqu’à 25 Mbps pour une longueur maximale de 500m. Utilisation • Internet • Multimédia • Télévision HD • Vidéo de qualité numérique
  • 42. VDSL 2 Normalisée en 2005 par l’UIT. Offre asymétrique de débits : • Jusqu’à 100 Mbps (sens descendant) pour une longueur maximale de 150m et 40 Mbps (sens ascendant). • Jusqu’à 50 Mbps (sens descendant) pour une longueur maximale de 1000m et 8 Mbps (sens ascendant).
  • 43. Performances de l’ADSL, VDSL et VDSL2
  • 47. Principaux problèmes de transmissions sur les câbles de cuivre • Affaiblissement - Perte d’énergie - Dépend de la longueur du câble (dB/km) - Différent suivant les fréquences - Affecte la puissance de réception • Distorsion - Déformation de la forme du signal - Temps de propagation du signal différent selon les fréquences - Affecte la reconnaissance du signal
  • 48. • Bruit blanc - Est un bruit de fond, l’agitation moléculaire provoque une énergie qui se superpose à l’énergie du signal. - Affecte aussi la reconnaissance du signal. • Bruit impulsif - Est un énergie ponctuelle provoquée par les équipements électriques. - Affecte aussi la reconnaissance du signal. Principaux problèmes de transmissions sur les câbles de cuivre
  • 49. • Bruit radioélectrique - Energie permanente ou ponctuelle dans une bande précise du spectre de fréquence - Energie provoquée par des équipements radioélectriques - Affecte la reconnaissance du signal. • Diaphonie - Energie permanente provoquée par les fuites capacitives des paires voisines. - Affecte la reconnaissance du signal Principaux problèmes de transmissions sur les câbles de cuivre
  • 50. • Echo - Bruit propre au signal - Energie permanente provoquée par les désadaptations d’impédances (câbles, équipements,…) - Affecte la reconnaissance du signal. Principaux problèmes de transmissions sur les câbles de cuivre
  • 51. Les équipements associés : La Technologie DSLAM
  • 52. Fonctions de base • Concentration d’accès haut débit xDSL d’une dizaine d’accès jusqu’à plusieurs milliers. • Interopérabilité avec les modems du marché. • Traitement du trafic et gestion de différentes qualités du service. Support de services différents sur un DSLAM Support du multi-service sur un accès haut débit Supervision des clients • En option : filtrage des accès POTS
  • 53. Constitution d’un DSLAM Il est composé en général de différents modules : • Carte A-TUC, S-TUC, V-TUC : ADSL, SDSL ou VDSL (Transceiver Unit-Central) qui assure la protection et le filtrage passe-haut (ADSL), également le traitement du trafic (switch) + interface, il intègre un chipset xDSL (DSP + Analog Front End). • Matrice de commutation (en général basée ATM) • Carte réseau : avec des interfaces IMA, NxE1, E3, STM-1, STM-4, FE, GE … • Carte de chainage ou de déport de châssis : Interface propriétaire ou normalisée.
  • 55. Micro DSLAM de 8 à 64 ports xDSL
  • 56. Mini/Compact – DSLAM de 32 à 500 ports
  • 57. DSLAM Haute-Densité : de 500 à plusieurs milliers de ports.
  • 58. Le DSLAM basé ATM Naturellement imposé par le standard : ATM/ADSL Le DSLAM ne traite pas les couches supérieures à l’ATM. L’ATM permet une gestion efficace de la QoS par : • Au moins 4 qualités de service supportées : UBR, VBR-rt, VBR-nrt et CBR. • Gestion de la bande passante disponible • Supervision des connexions possibles • Possibilité de mixer les services haut de gamme (pro) et des offres résidentielles dans le même équipement.
  • 59. Le DSLAM basé ATM Les inconvénients de l’ATM : • Peut-être considéré comme un peu complexe et luxueux pour des services purement résidentiels. • Investissement important pour un nouvel opérateur. • Mal adapté aux services multicast.
  • 60. Le DSLAM pont Ethernet Travaille toujours au niveau de la couche 2 (Ethernet), ne traite pas les couches > 2 (IP, PPP…) Il assure le traitement de la QoS en se basant sur les VLANs : Encore limité pour offrir une gestion individuelle de la QoS Bien adapté pour les offres résidentielles Bien adapté au multicast Il propose une interface Giga-Ethernet (ou FE pour les mini DSLAM)
  • 61. Composants Ethernet moins cher que ATM Optimisation des couts pour un nouvel opérateur Cout d’une interface GE << Cout d’une interface STM-4 Le DSLAM pont Ethernet
  • 62. Le DSLAM IP ou DSLAM BAS Le DSLAM remonte à la couche 3 (IP) Il intègre les fonctions du BAS ou (B-RAS) • Terminaison ou prolongation des sessions PPP (PPPoA, PPPoE, L2TP) • Authentification : Radius / PAP / CHAP • Routage IP • Multicast IP et IGMP Dispose d’une interface de collecte GE ou FE Module IP/BAS intégrable dans un DSLAM classique
  • 63. Le DSLAM mixte Cette solution est proposée par de nombreux industriels (gros DSLAM), il est modulaire avec un cœur ATM/Ethernet + module IP + interface ATM/SDH et/ou Giga Ethernet. Il permet de tirer avantage de toutes les technologies : • Plusieurs interfaces de collecte • Permet de migrer sans rupture d’une collecte ATM vers Ethernet • Permet de mixer facilement des services pros et résidentiels
  • 64. Caractéristiques des modems • Interopérabilité ADSL/SHDSL avec les DSLAM de l’opérateur. • Fonctionnement multi-VC avec gestion de la QoS • Interfaces de données USB, Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth, Routeur, ATM-F 25.6 • Interface RNIS de secours • Prise en compte de services de niveau 3 : DHCP, IPSec, routage IP/IPX (1 interface réseau par VC), serveur DNS.
  • 66. Problématique de l’interopérabilité xDSL Le niveau d’interopérabilité doit etre qualifié sur l’ensemble des couches employées par les services ADSL et SDSL d’un opérateur. - Couche physique ADSL : synchronisation et performances du couple modem-DSLAM (en accord avec les règles d’ingénierie) - Couche ATM : fonctionnalité ATM, QoS, Configuration VP/VC par défaut, fonctions OAM, etc… - Couche IP : Compatibilité de la chaine Modem <> BAS - Test de bout en bout : configuration PC (support des différents environnement Windows, Mac, Linux)
  • 67. Difficultés rencontrées • Niveau DSL : o Problème de synchronisation pour certaines distances o Blocage de l’interface DSL o Baisse de performances en portées o Perte de la connexion dans le temps o Remontées d’informations erronées au niveau du gestionnaire o Un changement de version logicielle impacte sur l’interopérabilité.
  • 68. Difficultés rencontrées • Niveau ATM o Implémentation de fonctionnalités différentes suivant les produits (configurations VP/VC par défaut différentes, QoS, OAM, etc …) • Niveau IP o Possibilité d’implémentation divergentes protocoles d’échange (PPPoA, PPPoE)
  • 69. Les protocoles utilisés pour l’ADSL Le protocole IP : Il est compréhensible dans tout le réseau internet et permet l’acheminement des informations de bout en bout entre les serveurs et les applications du client. Le protocole PPP : déjà utilisé pour l’accès RTC, il transporte de manière sécurisée les datagrammes IP entre le FAI et le terminal du client et permet l’authentification du client et l’allocation des adresses IP. Le protocole radius : protocole de communication utilisé entre le BAS, le serveur AAA et les FAI pour assurer l’authentification du client et l’allocation des adresses IP.
  • 70. Les protocoles utilisés pour l’ADSL Le protocole L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol) : il est utilisé entre le BAS et le FAI pour acheminer dans un même tunnel IP l’ensemble des sessions PPP à destination d’un même FAI. Le protocole ATM : il transporte les paquets PPP dans les cellules de 53 octets entre le modem et le BAS. Une connexion virtuelle permanente ATM (PVC) est créée entre chaque client et le BAS, avec un profil de trafic correspondant au service souscrit. Le protocole ATM permet d’assurer le contrôle du débit par connexion et de différencier les offres d’un point de vue qualité de service (QoS).
  • 71. Les protocoles utilisés pour l’ADSL La couche physique ADSL : elle assure le transport des cellules ATM dans une trame ADSL et une modulation complexe de signal pour assurer la transmission à haut débit sur la paire de cuivre.
  • 72.
  • 74. Modélisation simplifiée d’une paire téléphonique
  • 75. Paire de bonne qualité • Les fils de la paire doivent être correctement isolés : - Rat, Rbt et Rab > 1Mohm • La paire doit être bien équilibrée : Le déséquilibre de capacité (Cat – Cbt) / Cat doit être inférieur à 3%. • Si la paire est bien équilibrée elle sera peu sensible aux perturbations électromagnétiques extérieures. • Si les conditions sont respectées la paire a des caractéristiques électriques (affaiblissement, etc…) proches des valeurs normales.
  • 77. Les technologie ADSL Les services associés
  • 78. Contexte des services sur xDSL Passer du modèle de service historique - Un service = Un réseau = Une gestion d’exploitation - Rôles : Un opérateur … des usagers. A un autre modèle de marché ouvert - Diversification des attentes des clients - Changement des rôles - Réseau : mutualiser • Infrastructures : capitaliser sur l’existant • Réseaux supports : limiter la spécialisation - Services : faire jouer les synergies de réseau entre services aux entreprises et services pour le grand public.
  • 79. Accès Internet rapide La ligne ADSL, la ligne ADSL Pro  Connexion IP à haut débit (500 kbps ou 1 Mbps en downstream)  Pour les particuliers et PME  Entre le modem et le BAS
  • 80. L’Audiovisuel sur xDSL Comment enrichir l’offre existante (Internet HD) et tirer parti des déploiements en cours ? - L’audiovisuel représente un facteur clé, à la fois : • Pour l’enrichissement de l’offre existante ; • Pour justifier une « réelle » montée en débit avec une augmentation sensible de la qualité de service perçue par le client. - Mais d’autres services vont coexister sur l’accès ADSL : voix, visiophonie, etc…
  • 81. Enjeux de l’AV sur xDSL • Enjeux o Offrir une offre de service « riche » et de qualité « Triple play » sur réseaux fixes en identifiant les innovations des domaines Réseaux et Services. o Analyser les impacts techniques et économiques. • Enjeu économique o Pour augmenter la valeur de l’accès fixe par l’introduction de nouveaux services, dont l’audiovisuel. o Pour anticiper la baisse de revenu sur l’accès internet sur ADSL, fidéliser et attirer de nouveaux clients.
  • 82. • Par rapport à l’existant o Cohabitation des services (Internet, voix et vidéo) o Evolution des équipements, du réseau et de son dimensionnement : • VOD : Vidéo à la demande (Streaming) ou en mode téléchargement. • Télévision numérique : Zapping dans le réseau, réplication des chaines dans le réseau ADSL. Impacts sur l’existant o Augmentation du débit ligne ADSL (adapté aux zones denses).
  • 83. Impacts sur l’existant • Installation client o Implication de plusieurs terminaux dans le domicile (TV, PC et périphériques ) o Evolution du modem ADSL o Câblage pour raccorder l’ensemble (Modem ADSL, Set Top Box, PC) : lien avec les travaux sur le réseau local domestique (sur installation électrique ou paire téléphonique existante) o Vers une auto-installation par le client (réduction des couts)
  • 84. Service VoD (Vidéo on Demand) La VoD est un service de vidéo à la demande équivalent à un vidéo club à domicile. Il sera proposé dans un premier temps uniquement le mode streaming : La vidéo demandée est disponible immédiatement. Il pourrait être aussi proposé le mode téléchargement : La vidéo demandée sera disponible quelques heures après la commande. Les contenus peuvent être des films ou des émissions TV.
  • 85. La TV sur ADSL c’est quoi ? La TV sur ADSL est un service qui fonctionne sur un réseau IP. Aujourd’hui, les paquets IP de la TV sur ADSL sont transportés dans les cellules ATM.
  • 87. L’ATM Temps réel : • Flux constant • Réservation de ressources dans le réseau • Ex : Téléphonie • Constant Bit Rate Remise différée : • Flux imprévisible non urgent • Contrôle de flux • Ex : Courriers, transferts de fichiers • Available Bit Rate
  • 88. L’ATM Consultation : • Flux aléatoire interactif • Aucune fiabilité • Ex : Web • Unspecified Bit Rate Diffusion : • Flux aléatoire modélisable • Flux variable réservé • Ex : Télévision • Variable Bit Rate
  • 89. L’ATM ATM doit permettre : • Des débits continues ou sporadiques. • Des débits variables en cours de transfert. • Des débits divers, y compris les plus élevés. • Des applications présentant de fortes contraintes de temps réel pour communiquer. • Une indépendance du réseau vis-à-vis de la nature de l’information.
  • 90. L’ATM Elle permet une exploitation plus efficace des liaisons WAN des opérateurs, en raison d’un véritable multiplexage dynamique de la transmission. Ce qui permet d’éviter des couts supplémentaires lors de la transmission. Avec ATM il est donc possible de transporter tous les trafics et cela sur toutes les distances envisageables et quel que soit le média (paire torsadée, fibre optique et sans fil). Le débit est complètement variable.
  • 91. L’ATM Les cellules ATM ont des longueurs fixes ce qui facilite le MUX où autrement dit la commutation de celle-ci, ce qui permet d’atteindre des vitesses de plusieurs centaines de méga bits.
  • 92. L’ATM Les couches ATM sont au nombre de trois : • La couche Physique : qui permet l’adaptation des cellules au système de transport physique utilisé. • La couche ATM : qui permet d’effectuer la commutation et le multiplexage des cellules. • La couche AAL : qui permet d’adapter les unités de données des protocoles supérieurs à la couche ATM.
  • 93. L’adressage dans les réseaux ATM : L’ATM Le réseau ATM utilise en interne un adressage identifiant les voies virtuelles. Afin d’assurer des performances optimales de commutation, ATM met en œuvre en interne une technique d’adressage à deux niveaux : • VCI (Virtual Chanel Identifier) • VPI (Virtual Path Identifier)
  • 94. L’ATM Le VCI : est le premier niveau qui identifie la voie virtuelle, le VCI est une connexion semi-permanente qui est établie à chaque appel. Le VPI : le second niveau regroupe un ensemble de conduits virtuels ayant la même destination (commutateur intermédiaire) en un faisceau virtuel, le VPI. Il est aussi une connexion semi- permanente contrôlée par le réseau. Les VPI permettent d’alléger les tables d’acheminement des commutateurs puisque chaque canal virtuel d’être routé, mais plutôt le conduit virtuel. Ceci permet une rapidité de traitement des adresses. Certains commutateurs ne routent que les VPI.
  • 95. La Technologie CPL Courant Porteur en Ligne
  • 96. Introduction au CPL Les courants porteurs en ligne désignent une technologie permettant de transmettre des signaux numériques (informations) sur un réseau électrique de distribution basse tension (secteur électrique à 50Hz ou 60Hz). Cette technique est utilisée depuis longtemps à des fréquences basses (100 – 900Hz), pour transmettre à bas débit des informations pour la gestion du réseau électrique. Par exemple : EDF utilise un signal à 175Hz pour faire basculer les compteurs électriques d’un poste tarifaire à l’autre : jour/nuit, été/hiver, etc.
  • 97. Définitions Les courants porteurs en ligne (CPL) ou Power Line Communication (PLC) ou encore Digital Power Line (DPL) offrent la possibilité de transmettre des données via un réseau électrique. Le principe est simple : des ondes radio, à faible énergie, codant des données sont superposées à l’onde du courant alternatif (50Hz) ; Ainsi la diffusion de l’électricité et le transfert de données s’effectuent en même temps.
  • 98. Critères de propagation L’objectif majeur est d’obtenir un rapport signal sur bruit satisfaisant à l’endroit du récepteur. Les réseaux et diverses installations électriques n’ont pas été optimisés pour le transport de l’information. On fait en sorte que la transmission des données par CPL ne remette pas en cause la qualité du kilowattheure et n’oblige pas à transformer l’installation existante. Les puissances injectées peuvent être modérées, ce qui évite les interférences éventuelles qui perturberaient l’usage des autres appareils électriques, ou la réception des ondes radio à proximité des fils électriques.
  • 99. Systèmes d’installation du CPL • Système extérieur : Utilise le réseau public (Outdoor, access), le signal est injecté dans le transformateur du réseau local et transmis aux utilisateurs finaux connectés selon le principe point-multipoint sur le réseau de distribution basse tension 230/400V. • Système intérieur : La communication des données se fait ici par les installations basse tension 230V à l’intérieur de la maison (ou appartement). C’est ce qu’on appelle également « Home networking ». Un système PLC complet est composé de ces deux systèmes partiels, mais chaque partie peut théoriquement fonctionner indépendamment.
  • 101. Caractéristiques de la transmission par CPL • Le signal CPL est diffusable sur les distances limitées. Les espaces de transmission forment entre eux des cellules de transmission disjointes. • Le signal est vu par tout récepteur qui se trouve sur le même réseau. Le débit est donc partagé, le débit pour chaque utilisateur dépend du nombre d’utilisateurs utilisant simultanément le même canal. Le débit atteint par cette technologie pourrait atteindre les 450Mbps partagé au générateur de basse tension. En général, un générateur BT dessert entre 150 et 250 utilisateurs en électricité.
  • 102. Caractéristiques : Spectre de fréquences On distingue deux types de systèmes CPL : • Système CPL à bande étroite : Ce système exploite la bande de fréquences de 9-148 KHz, et permet des débits de transmission de données allant jusqu’à 150kbps. Cette technique est prévue à l’intérieur de la maison pour le Home Networking. • Système CPL à large bande : La technologie CPL à large bande utilise la bande de fréquences entre 1,6 et 30 MHz, et doit permettre des débits de transmission plus élevés (quelques Mbps). Elle est divisée comme suit : - 1,6 à 13,5 MHz en access ou outdoor - 13,5 à 30 MHz en inhouse ou indoor
  • 103. Caractéristiques : Spectre de fréquences Le mode de modulation adopté par plusieurs constructeurs et celui qui serait le plus intéressant serait l’OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) déjà utilisé pour le WIFI. L’OFDM repartit un canal de communication haut débit sur plusieurs canaux modulés à bas débits. Chacun des canaux est modulé sur une fréquence différente.
  • 104. Intérêts des CPLs La diffusion : D’abord bénéficie d’un large réseau électrique qui relie quasiment toute la population. Ce réseau électrique deviendra également un réseau d’information et permettre à toute la population d’accéder à internet et aux services de communication, sous réserve d’avoir une prise à portée de main.
  • 105. Intérêts des CPLs La simplicité : Le procédé utilisant le réseau filaire électrique existant, il ne reste plus qu’à brancher un adaptateur sur la prise de courant pour être connecté au réseau d’information. Les CPL permettent de faire d’une pierre deux coups puisque un périphérique branché à une prise sera relié au réseau d’alimentation électrique et au réseau d’information.
  • 106. Intérêts des CPLs Les économies : Le réseau (câblage) est déjà présent et évite d’entamer de lourds travaux. Le cout des modems n’est pas très élevé. La mobilité : devient communicant dès sa mise en fonctionnement et l’installation rapide. La stabilité : Le niveau de performances devrait être le même (en théorie) quelle que soit la prise électrique.
  • 107. Réglementation • Questions juridiques liées au support électrique : • Qui est le propriétaire du réseau électrique support ? • Qui en a l’exploitation ? • Cohabitation des services (électricité et communication) • Questions juridiques liées aux télécommunications : • L’usage relève-t-il des télécommunications ? • Si oui à quel régime ?

Notes de l'éditeur

  1. L’ADSL est l’une des premières technologies DSL. Elle offre à la fois des services de transport de données et des services téléphoniques.
  2. Cette technologie est à destination des professionnel, permet le transfert de données à 2 Mbps sur une boucle locale mais n’offre pas de service de téléphonie en bande de base.
  3. L’atténuation dépend de la distance, la fréquence et la section du cable.
  4. Nous avons deux type de diaphonie : 1 Paradiaphonie : Diaphonie entre émetteur et récepteur situés du meme coté du cable 2 Télédiaphonie : Diaphonie entre émetteur et récepteur situés de part et d’autre du cable
  5. BAS : Broadband Access Server