Coexistence du CPL avec d’autres systèmes communicants

L’environnement domestique regroupe plusieurs systèmes de télécommunication qui peuvent être complémentaires. Les systèmes de télécommunication dans l’habitat vis-à-vis du CPL se divisent en deux classes : les systèmes qui ne partagent pas la même bande de fréquence avec le CPL (principalement les réseaux sans fil WIFI, téléphones mobiles, Bluetooth) et les systèmes qui opèrent sur la totalité ou sur une partie de la bande CPL (xDSL pour Digital Subscriber Line, CATV pour Community Antenna Television).

Les réseaux sans fil fonctionnent dans la gamme du gigahertz et les risques d’interférence avec les systèmes CPL sont impossibles. Les deux systèmes peuvent cohabiter

dans le même environnement sans risque de perturbations. Comme pour les réseaux sans fil, la bande radio FM n’est pas utilisée par les systèmes CPL actuels et donc il n’y a pas de risque d’interférence entre les systèmes radios et le CPL.

Les réseaux vidéo CATV fonctionnent à des fréquences supérieures à 30 MHz. Ils fonctionnent sur une partie de la bande HomePlug AV2 (1,8MHz-86MHz) [8] mais sans risque d’interférence avec le CPL puisque les réseaux CATV utilisent des câbles en paires torsadées blindées [13]. Le blindage limite considérablement les risques d’interférence.

Les systèmes xDSL regroupent l’ensemble des technologies mises en place pour un transport numérique de l’information sur une ligne téléphonique. Les technologies xDSL se divisent en deux grandes familles, les systèmes de transmission asymétrique principalement l’ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line) et les systèmes de transmission symétrique (HDSL pour High bit rate DSL et le VDSL pour Very High Bit Rate DSL). Le VDSL est utilisable en connexion symétrique ou asymétrique. Les systèmes xDSL utilisent le même principe de transmission qu’un canal de téléphonie classique en partageant sur la même ligne un canal descendant (flux descendant : haut débit) est un canal montant (flux montant : de débit inférieur au débit de flux descendant) [13].

La technologie ADSL occupe une bande de 30kHz à 1,1MHz. La technologie ADSL2plus étend cette bande jusqu’à 2,2MHz. Cette génération de technologies ADSL utilise la bande 1,1MHz-2,2MHz pour le flux descendant. On peut conclure que les technologies ADSL ne partagent qu’une petite portion de la bande CPL et que les deux systèmes peuvent cohabiter sans risque de se perturber.

Les deux générations de la technologie VDSL, le VDSL1 (couramment nommé VDSL) et le VDSL2 partagent la même bande avec le CPL. Le VDSL1 utilise la bande 138kHz-12MHz et le VDSL2 s’étend sur la bande 138kHz-30MHz. Au contraire de la technologie ADSL qui utilise une seule bande pour le flux descendant et une autre pour le flux montant, la technologie VDSL utilise plusieurs sous bandes pour le flux descendant et d’autres pour le flux montant (par exemple le VDSL1 utilise les sous bandes 138kHz-3,75MHz et 5,2MHz-8,5MHz pour le flux descendant et les sous bandes 138kHz-3,75MHz-5,2MHz et 8,5MHz-12MHz pour le flux montant). La technologie VDSL est donc la seule qui présente un risque de potentielles interférences avec la technologie CPL. La coexistence entre les deux systèmes a fait l’objet de plusieurs travaux de la société France Telecom [28] [29]. L’article

[28] présente les résultats de l’étude expérimentale de l’interférence entre un canal VDSL et une ligne CPL. Cette étude montre que, dans le pire des cas (ligne CPL contigüe au canal VDSL), le niveau du bruit stationnaire sur la ligne VDSL est augmenté de 40dB et que l’impact de ce bruit sur les performances du VDSL pouvait causer une dégradation de débit de l’ordre de 25% dans le cas ou la deuxième bande du flux VDSL descendent est utilisée (5,2MHz-8,5MHz) [28]. La même étude montre que le niveau de bruit dû au couplage entre la ligne CPL et le canal VDSL dépend principalement de la distance entre les deux lignes, de la longueur de la ligne VDSL et de la longueur de coexistence (portion partagée). La figure 13 présente les résultats de mesure du bruit stationnaire sur une ligne VDSL pour différentes distances de la ligne VDSL par rapport à la ligne CPL [28]. Les papiers [29] [30] ont traité le problème de coexistence entre la technologie VDSL2 et les systèmes CPL. Ces deux articles montrent que, dans des cas limites (distance ou longueur de coexistence importante et distance entre la ligne VDSL2 et la ligne CPL très faible <5cm), l’impact du bruit causé par le couplage entre la ligne CPL et la ligne VDSL2 dégrade le débit VDSL2 de l’ordre de 40% à 60% [29] [30].

Figure 13. Bruit PLC couplé sur une ligne VDSL [28]

On peut constater des deux paragraphes précédents (3.1 et 3.2) que la seule technologie qui présente des problèmes de coexistence avec la technologie CPL est la technologie VDSL (VDSL1 et VDSL2). Les travaux de la littérature montrent que le VDSL1 est moins affecté par les systèmes CPL que le VDSL2, puisque la bande partagée avec le CPL est plus étroite que dans le cas du VDSL2. Pour les deux cas, le bruit causé par le couplage du signal CPL sur la ligne VDSL dépend essentiellement de la distance entre les deux lignes, de la longueur de coexistence et de la longueur de la ligne VDSL. On peut conclure des travaux sur la coexistence entre les systèmes CPL et les systèmes VDSL, que l’impact du couplage

entre les deux lignes sera plus faible si la distance entre les deux lignes est très importante. En résumé le CPL et le VDSL peuvent cohabiter dans le même environnement s’ils sont assez éloignés.

La coexistence du CPL avec les systèmes communicants dans l’habitat est assurée par la standardisation du CPL qui va permettre la coexistence de différents systèmes CPL, par le fait que la majorité des systèmes communicants (WIFI, Radio FM, ADSL…) ne partagent pas la même bande de fréquence ni le même support avec les systèmes CPL, et par le respect d’une certaine distance entre la ligne CPL et le canal VDSL. Si le risque d’interférence entre les systèmes CPL et les autres systèmes communicants dans l’habitat est limité à de rares cas (surtout avec le VDSL), il est très important entre les systèmes CPL et les appareils qui partagent le même support (réseau électrique). Ces appareils génèrent des bruits dans la bande CPL et leurs impédances ont un impact important sur le canal CPL. La coexistence entre les appareils domestiques et les systèmes CPL est l’objet du paragraphe suivant. On parle plutôt de la compatibilité électromagnétique du réseau électrique ou des appareils domestiques en vue de la transmission CPL.