Un matériel particulier : le DSLAM

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 multiplexages correspondantes. Chaque carte supporte plusieurs modems ADSL. Les éléments regroupés dans le DSLAM sont appelés ATU-C (ADSL Transceiver Unit, Central office end).

En fait tous les services disponibles sur le réseau arrivent par broadband vers une station DSLAM pour être ensuite redistribués vers les utilisateurs. La maintenance et la configuration du DSLAM et des équipements ADSL est effectuée à distance.

IV Zoom sur l’ADSL

L’ADSL utilise FDM pour séparer les différents canaux ce qui permet de préserver l’existence du signal téléphonique pendant l’émission et/ou la réception de données. La figure D représente ce qu’il se passe dans la bande de fréquence d’un fil de cuivre. Le signal POTS représente le signal téléphonique.

Comme on peut le voir le spectre ADSL contient trois canaux : la voix humaine, la voie montante et la voie descendante. On peut également constater la flagrante dissymétrie du système.

Ce dessin ne représente certes pas la réalité à l’échelle, mais l’idée qu’il donne est exacte. La voie descendante (dont le débit peut atteindre plusieurs Mbits/s) est largement plus importante que la voie montante (dont le débit plafonne à 640 kbits/s), c’est pourquoi on parle de DSL asymétrique.

La base du système est constitué d’un multiplexeur d’accès ADSL qui multiplexe les flux voix provenant des réseaux de commutation de circuit et le flux de données en provenance du réseau haut débit. Chez le particulier, une terminaison numérique ADSL achemine le flux voix vers le téléphone et le flux de données vers l’ordinateur.

Les modems effectuent un traitement spécifique du signal pour réduire l’influence du bruit et supprimer les échos parasites. Ces techniques permettant d’atteindre un débit de plusieurs Mbits/s sur une distance de quelques kilomètres.

V La famille xDSL

Cette rubrique n’a pas pour but de présenter un panorama exhaustif de la famille xDSL, ce qui serait long et peu pertinent. Nous nous sommes limité aux plus usitées, plus quelques autres à titre de témoignage.

Illustration 4Spectre de fréquence spécifique à la technologie ADSL

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ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line)

C’est la plus populaire des technologies xDSL chez les particuliers. Comme son nom l’indique, elle échange les données sur un mode asymétrique. Cette technologie offre un flux descendant dont le débit est significativement plus important que celui du flux montant, ce qui est adapté au comportement des particuliers.

Elle nécessite l'installation d'un filtre et d'un modem spécifique à chaque extrémité du réseau (central téléphonique, équipement abonné).

ADSL convient bien aux applications interactive du type vidéo à la demande (VOD), aux services audiovisuels interactifs fournissant plusieurs canaux TV, et permet une interconnexion entre réseaux. ADSL préservant le canal de voix, il est donc possible de téléphoner tout en naviguant sur Internet.

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CDSL (Consumer Digital Subscriber Line )

C'est une technologie propriétaire déposée par Rockwell International.

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G.lite (également connu sous le nom de ADSL Lite)

C'est une version de l’ADSL comme prolongation à la norme ANSI T1.413 standardisée par l'UAWG Universal ADSL Working Group) mené par Microsoft, Intel, et Compaq. Elle est connue en tant que G.992.2 au sein du comité de normalisation ITU. Il emploie le même arrangement de modulation qu'ADSL (DMT).

Cette adaptation permet de se dispenser du filtre que l'on doit installer chez l'abonné pour séparer le téléphone analogique et le flux ADSL transmis sur la même paire. La mise en oeuvre est donc très simple: les modems ADSL lite peuvent être installés par l'abonné lui même. La suppression du filtre permet également de simplifier l'exploitation - maintenance.

Les principales différences entre l'ADSL et l'ADSL lite portent sur le spectre de fréquence avec une réduction de la bande passante de 1,1 Mhz à 500 kHz pour la canal descendant, le nombre maximal de bits par symbole ramené à 8 au lieu de 15 et la limitation du débit descendant à 1,5 Mbit/s. Ces modifications permettent de s'affranchir du filtre d'aiguillage et donc de réduire les coûts de raccordement, tout en conservant la portée de transmission de l'ADSL. Cette solution parait donc intéressante en terme de déploiement grand public. Notons toutefois que l'utilisation du filtre, côté client, permet de résoudre de nombreux problèmes liés à la technologie ADSL. Il permet de protéger le réseau opérateur contre des éventuels dysfonctionnements du modem ADSL de l'abonné et de s'affranchir des interférences pouvant exister entre le téléphone et le modem ADSL, comme par exemple, des perturbations sur les données au moment du décrochage, des tensions d'appels ou encore de la numérotation.

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G.shdsl (Single-pair High-speed Digital Subscriber Line)

ou Ligne Numérique d'Abonné Symétrique à très haut niveau de transmission sur des distances plus grandes que les autres technologies DSL. Il s’agit d’une norme d'ITU qui offre un riche ensemble de dispositifs (par exemple le taux adaptatif) et offre de plus amples extensions que

beaucoup de normes courantes. G.shdsl tient compte également de la négociation d'un certain nombre de protocoles encadrants comprenant ATM, T1 / E1, RNIS et l'IP.

Elle permet de relier des utilisateurs situés à plus de 5,4 km. La vitesse de transmission symétrique varie de 144 kbps jusqu'à 2.3 Mbps sur une simple paire de fils de cuivre soit 40 fois plus rapide qu’avec un modem analogique 56K. Une bonne solution pour les applications à forte consommation de bande passante, telles que la vidéoconférence et l’enseignement à distance par exemple.

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HDSL (High Bit-rate Digital Subscriber Line)

Technique de transmission full duplex destinée à stimuler le réseau de distribution en cuivre en offrant des équivalents à l’accès primaire RNIS de types T1 (1544 kbit/s) et E1 (2048 kbit/s).

HDSL exploite en outre deux ou trois paires téléphoniques. HDSL est de plus en plus apprécié pour transporter les données en full-duplex sur les distances modérées par l'intermédiaire des paires torsadées du réseau téléphonique. HDSL tolère une plus large distance entre les répéteurs que la technologie T1/E1 . Il fonctionne avec pulse amplitude modulation (PAM) sur une boucle 4-fils.

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IDSL (ISDN over DSL)

Il s’agit d’un DSL basé sur RNIS et développé à l'origine pour les communications montantes.

IDSL utilise la ligne des taux de codage et de transfert d'informations supplémentaires de 128 Kb/s 2B1Q. Beaucoup d'utilisateurs ont du se contenter du service d'IDSL quand la pleine vitesse d’ADSL n'était pas disponible dans leur secteur. Cette technologie est semblable à RNIS, mais utilise toute la bande passante des deux canaux porteurs de 64Kb/s plus un des canaux D de 16 Kb/s.

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MDSL (multi-rate Digital Subscriber Line)

Il dépend du contexte de l'acronyme quant à sa signification. C'est ou un arrangement de propriété industrielle pour SDSL ou simplement une alternative générique au nom plus commun d'ADSL dans l'ancien cas, on peut aussi trouver l'acronyme MSDSL. Il y a également un autre arrangement de propriété industrielle qui représente le medium-bit-rate DSL … Cela reste pour l’instant assez confus.

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RADSL (Rate Adaptative Digital Subscriber Line)

Extension de la variante ADSL, désignant n'importe quel modem adaptatif de taux xDSL. Se rapporte aussi plus spécifiquement à une norme industrielle propriétaire de modulation conçue par Globespan Semiconductor. Elle emploie la modulation d'amplitude et de phase (PAC). Les modems standards de T1.413 DMT sont également techniquement RADSL, mais généralement non désignés sous ce nom. Le taux d'uplink dépend du taux de downlink, qui est une fonction de l’état de la ligne et du rapport signal-bruit (SNR).

La particularité de cette technique asymétrique est de mettre en œuvre des mécanismes de replis permettant l’adaptation du débit aux ratés physiques intervenue sur le canal.

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SDSL (Symetric DSL ou Single line DSL)

version monoligne de HDSL, mais plus limitée en distance. Le SDSL est tout à fait adapté à la visioconférence, aux travaux en groupe sur réseaux LAN interconnectés et est une solution pour le remplacement des T1/E1.

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VDSL (Very High Bit-rate Digital Subscriber Line)

Désignation commune à toutes les déclinaisons DSL à très large bande offrant un débit réseau vers abonné de 13 Mbit/s à 51 Mbit/s selon une distance de raccordement inversement proportionnelle à ces calibres. Pour une boucle locale de 1km, le débit offert est limité à 26Mbit/s. Cette variante xDSL vise à compléter une infrastructure FTTC (Fiber To The curb), mais cette architecture hybride ne se développe pas beaucoup dans les réseaux de distribution des opérateurs, à l’inverse de HDSL ou ADSL. C’est une technologie asymétrique en cours de développement qui devrait autoriser un débit de l’ordre de 50Mbits/s sur le canal de diffusion.

Elle pourra s’appliquer à l’interconnexion d’immeubles ou de boucles de raccordement complémentaires à une infrastructure de type FFTC, ainsi qu’à la télévision haute définition TVHD.

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Tableau comparatif de quelques technologies xDSL

Technologie Signification Mode de transmission Débit

(2B1Q/CAP) 2 Mbits/s 2 Mbits/s 3600 m

IDSL ISDN over

DSL Symétrique (2B1Q) 144 kbits/s 144 kbits/s 5500 m

RADSL Rate

DSL Symétrique (2B1Q) 2 Mbits/s 2 Mbits/s 1500 m

VDSL Les limites de distances fluctuent en fonction du diamètre des paires de cuivres utilisées. Il est toujours possible d’augmenter la distance de transmission, mais en acceptant une diminution de la bande passante. En effet, les plus hautes fréquences sont atténuées à mesure que la longueur du support augmente. Ainsi, il est possible de transmettre en ADSL jusqu’à 5400 mètres, mais à 1544 Kbits/s pour le flux descendant.

Ce tableau permet de se faire une idée quand aux raisons du grand succès chez les particuliers de l’ADSL par rapport aux autres technologies xDSL. En effet, le mode de transmission asymétrique est mieux adapté à l’utilisation domestique comme le téléchargement et les services multimédia, gros consommateurs de bande passante, alors que les informations envoyées par le particulier sont, en comparaisons assez modestes en taille. Pour une distance à débit maximum relativement raisonnable en comparaison de la concurrence, les débits sont plus favorables qu’avec les autres technologies. VDSL, par exemple promet des débits très importants, mais ne permettrait pas une bonne diffusion en raison de la faible distance offerte par cette technologie.

VI Conclusion sur les technologies XDSL

Les technologies xDSL répondent parfaitement aux besoins des utilisateurs. Comme on a pu le voir, elles proposent d’importants débits tant pour le flux montant que pour le flux descendant ce qui autorise tout genre d’utilisation requérant un fort débit comme le multimédia par exemple.

Avec l’ADSL et le VDSL, ces technologies permettent même l’usage du téléphone pendant l’utilisation de la connexion à Internet.

De plus, les données étant transférées sous forme numérique, les technologies xDSL assurent une grande qualité et diversité de services. En outre, ces technologies reposant sur les structures existantes, les lignes téléphoniques, elles permettent un accès aux réseaux pour un coût faible.

Ces quatre points (forts débits, conservation du canal téléphonique, qualité des transmissions, faible coût) vont dans l’intérêt de l’utilisateur. xDSL désengorge le réseau Internet et permet à ses usagers d’accéder enfin, de manière réaliste, à de véritables services multimédias et autres. De multiples services, de nouvelles applications sont désormais accessibles aux usagers (avant l’utilisation des technologies xDSL, ils étaient souvent difficilement concevables) :

• La vidéo à la demande (VOD) permet d’accéder à tout programme vidéo qui vous intéresse et ceci à n’importe quel moment.

• Les technologies xDSL permettent de jouer en réseau, les jeux étant accessibles depuis un serveur.

• La vidéo conférence avec une grande qualité d’images, améliore les communications.

• xDSL permet le vrai télétravail. L’employé travaille de chez lui, sur un réseau LAN virtuel avec d’autres télétravailleurs et ceci avec tous les avantages d’un réseau local : accès à un serveur d’applications, partage de fichiers… De plus, xDSL permet d’interconnecter des réseaux LAN entre eux. Des universités, des laboratoires peuvent ainsi relier leurs réseaux LAN locaux entre eux de manière transparente.

Même si la technologie xDSL est souvent une bonne solution à un tarif très intéressant, elle n’offre malheureusement pas toujours une liaison d’une qualité irréprochable. En effet, une ligne en xDSL est par définition constituée d’une ou deux paires de fils de cuivre; elle est donc influencée par des éléments externes et par la longueur et la résistance ohmique de la liaison considérée. Sa qualité peut varier dans le temps et enfin, la bande passante proposée est particulièrement contrainte par la distance.

Malgré cette limitation, on s’attend dans les années à venir à un impact significatif des technologie xDSL, intrinsèquement adaptées aux besoins en communication multimédia employant une large bande passante : accès à Internet à haute vitesse, services on line, vidéo sur demande, distribution de signaux vidéo, jeux interactifs.