E. XDSL

E.                   XDSL

 Le terme dsl ou xdsl signifie Digital Subscriber Line et regroupe l’ensemble des technologies mises en place pour un transport numérique de l’information sur une simple ligne de raccordement téléphonique. Les technologies xdsl sont divisées en deux grandes familles, celle utilisant une transmission symétrique et celle utilisant une transmission asymétrique. Ces deux familles seront décrites plus loin dans ce support.

Le terme adsl signifie Asymmetric Digital Subscriber Line. Ce système permet de faire coexister sur une même ligne un canal descendant (downstream) de haut débit, un canal montant (upstream) moyen débit ainsi qu’un canal de téléphonie (appelé POTS et qui signifie : Plain Old Telephone Service).

Le rapide développement des technologies de l’information ont fait apparaître de nouveaux services gourmands en capacité de transmission. L’accès rapide à Internet, la visioconférence, l’interconnexion des réseaux, le télétravail, la distribution de programmes TV, etc. font parties de ces nouveaux services multimédia que l’usager désire obtenir à domicile ou au bureau.

Jusqu’à présent les services à hauts débits existant (câble coaxial, fibre optique) n’étaient pas bien adaptés aux besoins réels (trop chers à remplacer des fibres optiques ou connexion pas très stable en câble coaxial). L’idée d'utiliser la paire torsadée semble la mieux adaptée puisque dans le monde plus de 800 millions de connexions de ce type sont déjà en place et qu’il suffit d’ajouter un équipement au central téléphonique ainsi qu’une petite installation chez l’utilisateur  pour pouvoir accéder aux services xdsl.

1.         CARACTÉRISTIQUES

Le terme dsl ou xdsl peut se décliner en plusieurs groupes : hdsl, sdsl, adsl, radsl, vdsl. À chacun de ces groupes correspond une utilisation et des caractéristiques particulières.

Ces technologies sont différenciées par :

• La vitesse de transmission
• La distance maximale de transmission
• La variation de débit entre le flux montant et le flux descendant
• Le caractère symétrique ou non de la liaison

La connexion point à point est effectuée via une ligne téléphonique entre deux équipements, d’une part le nt (Network Termination) installé chez l’utilisateur et d’autre part le lt (Line Termination) installé dans le centre de raccordement.

a)     SOLUTIONS SYMÉTRIQUES

La connexion s’effectue au travers de paires torsadées avec un débit identique en flux montant comme en flux descendant.
hdsl (High bit rate DSL) est la première technique issue de dsl et a vu le jour au début des années 1990.
Cette technique consiste à diviser le tronc numérique du réseau, T1 en Amérique et E1 en Europe sur 2 paires de fils pour T1 et 3 paires de fil pour E1.
Avec cette technique, il est possible d’atteindre un débit de 2 Mbps dans les 2 sens sur trois paires torsadées et 1,5 Mbps dans les 2 sens sur deux paires torsadées. Il est possible que le débit, s’il est à 2 Mbps, puisse tomber à 384 kbps secondes par exemple en fonction de la qualité de la ligne et de la distance de la ligne sur le dernier kilomètre (entre 3 et 7 km suivant le diamètre du fil, respectivement entre 0,4 mm et 0,8 mm).
La connexion peut être permanente mais il n’y a pas de canal de téléphonie disponible lors d’une connexion hdsl.
sdsl (Single pair DSL, ou symetric DSL) est conçue pour une plus courte distance qu’hdsl.

Distances et débits d’une liaison SDSL

b)    SOLUTIONS ASYMÉTRIQUES

En étudiant différents cas de figure, on s’est aperçu qu’il était possible de transmettre les données plus rapidement d’un central vers un utilisateur mais que lorsque l’utilisateur envoie des informations vers le central, ceux-ci sont plus sensibles aux bruits causés par des perturbations électromagnétiques (plus on se rapproche du central, plus la concentration de câble augmente donc ces derniers génèrent plus de diaphonie). L’idée est donc d’utiliser un système asymétrique, en imposant un débit plus faible de l’abonné vers le central.

La technique radsl (Rate Adaptive DSL) est basée sur l’adsl. La vitesse de transmission est fixée de manière automatique et dynamique en recherchant la vitesse maximale possible sur la ligne de raccordement et en la réadaptant en permanence et sans coupure.
radsl permettrait des débits ascendants de 128kbps à 1Mbps et des débits descendants de 600kbps à 7Mbps, pour une longueur maximale de boucle locale de 5,4 km.
Le radsl utilise la modulation dmt (comme la plus part du temps pour l’ADSL). Il est en cours de normalisation par l’ansi.

vdsl (Very High Bit Rate DSL) est basée sur le radsl. Elle est capable de supporter, sur une simple paire torsadée, des débits de 13 à 55.2 Mbps en downstream et de 1,5 à 6 Mbps en upstream ou, si l’on veut en faire une connexion symétrique un débit de 34Mbps dans les 2 sens. Donc à noter que vdsl est utilisable en connexion asymétrique ou symétrique.
vdsl a principalement été développé pour le transport de l’atm (Asynchronous Transfer Mode) à haut débit sur une courte distance (jusqu’à 1,5 km). Le standard est en cours de normalisation. Les modulations qam, cap, dmt, dwmt (Discrete Wavelet MultiTone) et slc (Simple Line Code) sont à l’étude.

Pour le transport des données, l’équipement vdsl est relié au central de raccordement par des fibres optiques formant des boucles sdh à 155 Mbps, 622 Mbps ou 2,5 Gbps. Le transport de la voix entre l’équipement vdsl et le central de raccordement peut également être assuré par des lignes de cuivre.

vdsl2 (successeur du VDSL) est la plus rapide des technologies ; la vitesse passe à 300 Mbit/s en full-duplex, et la distance entre l'abonné et le DSLAM à 3 500 mètres maxi.

Profil	Bande passante	Nombre transporteurs	Bande passante	Débit max.( Mbit/s) descendant	Débit max. (Mbit/s) montant
8a	8,832	2048	4.3125	50	16
8b	8,832	2048	4.3125	50	16
8c	8.500	1972	4.3125	50	16
8d	8,832	2048	4.3125	50	16
12a	12	2783	4.3125	68	22
12b	12	2783	4.3125	68	22
17a	17.664	4096	4.3125	150	50
30a	30.000	3479	8.625	230	100
35b	35.328	8192	4.3125	300	100

2.         ÉQUIPEMENT ADSL

a)     CÂBLE DE CUIVRE

La paire torsadée est constituée de deux conducteurs de cuivre d’un diamètre compris entre 0.4mm et 0.8mm. Les conducteurs sont isolés et torsadés afin de diminuer la diaphonie. La plupart du temps, les paires torsadées sont regroupées en quatre dans un câble protégé par un manteau de plastique. Les câbles utilisés sur le réseau téléphonique comprennent de 2 à 2400 paires et ne sont pas blindés.
Les services téléphoniques traditionnels nécessitent une largeur de bande de 3,1 kHz (la bande passante comprise entre 300 Hz et 3400 Hz), or les câbles reliant les centraux téléphoniques aux utilisateurs possèdent tous une bande passante supérieure, de l’ordre de plusieurs centaines de kHz. C’est sur ce réseau d’accès câblé que ce sont développées les techniques xdsl.
En hautes fréquences les problèmes liés à la distance sont les plus contraignants (affaiblissement, diaphonie, distorsion de phase). Aux basses fréquences, ce sont les difficultés liées aux bruits impulsionnels qui dominent sans trop de difficulté jusqu’à 1 Mhz. Au-delà, leur utilisation devient délicate et elle nécessite des systèmes de transmission très performants.

b)    ÉQUIPEMENTS XDSL

Le dslam (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) est un équipement généralement installé dans les centraux téléphoniques assurant le multiplexage des flux atm vers le réseau de transport.
Cet élément n’accueille pas seulement des cartes adsl mais peut aussi accueillir différents services dsl tels que sdsl ou hdsl en y insérant les cartes de multiplexage correspondantes. Chaque carte supporte plusieurs modems adsl.
Les éléments regroupés dans le dslam sont appelés atu-c (adsl Transceiver Unit, Central office end). La maintenance et la configuration du dslam et des équipements adsl est effectuée à distance.

c)     MODEMS ET ROUTEURS ADSL

Le rôle du modem, appelé atu-r (ADSL Transceiver Unit, Remote terminal end) est de décoder les données,

d)    SPLITTER ET MICRO-FILTRE

Le splitter est installé dans le central téléphonique, en aval du dslam et switch audio.
Si l’utilisateur a une connexion isdn, il devra installer un splitter chez lui en amont de son modem et de son nt isdn.
Si l’utilisateur a une connexion analogique traditionnelle, il n’a pas besoin d’installer de splitter chez lui, mais un micro-filtre avant chaque appareil téléphonique.

Le splitter est un filtre d’aiguillage qui sépare la bande passante réservée au service téléphonique de la bande passante utilisée pour la transmission adsl. Il assure un découplage suffisant pour éviter que les signaux émis sur l’une des bandes fréquences ne viennent perturber le fonctionnement de l’autre. À noter que l’installation du splitter est obligatoire pour avoir adsl avec une connexion isdn
Le micro filtre est un filtre passe-bas installé sur les connexions analogiques. Il n y a donc pas besoin d’installer de splitter

Les différentes technologies