ADSL
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Les réseaux longues distances
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Présentation
Pour se connecter à Internet, le simple particulier dispose à
l'heure actuelle de trois moyens, le modem analogique classique, un modem
RNIS et le modem câble pour les abonnés aux réseaux
câblés. Dans la pratique pour des raisons de coût, le
particulier s'oriente vers le modem analogique, malgré les progrés
réalisés en terme de débit (octets/seconde), ce n'est
pas une solution grande vitesse pour la transmission de données.
Les solutions grandes vitesses impliquent souvent le changement du support
de transmission ce qui est particulièrement onéreux. Le problème
est de pouvoir faire passer du haut débit sur une simple paire de
fil téléphonique en cuivre, on a longtemps cru que ces fils
étaient une limitation physique rédhibitoire aux hauts débits.
Ce n'est plus tout à fait le cas aujourd'hui avec l'apparition d'un
nouveau protocole de transmission basé sur le RTC (Réseau
Téléphonique Commuté), l'ADSL ou Asymmetric Bit Rate
Digital Subscriber Line soit en français ligne numérique
d'abonné à débits asymétriques.
Principe de fonctionnement
Les derniers kilomètres de lignes téléphoniques juste
avant d'arriver à l'abonné sont souvent utilisés à
moins de 1% de leur capacité. En effet on les utilise exclusivement
pour transmettre de la voix, or celle ci se limite à une bande allant
de 0 à 4kHz alors que le fil de cuivre peut supporter une bande
passant d'environ 1,1MHz, à la condition que la ligne d'abonné
ne dépasse pas 5,5km ce qui est généralement le cas.
L'ADSL continue à réserver la bande 0 à 4kHz pour
la transmission vocale, par contre les données sont transmises dans
la bande située de 25kHz à 1,1MHz (alors qu'actuellement
tout est transmis dans la bande de 0 à 4kHz).
Cette bande de transmission de données est en fait séparée
en deux bandes, une bande de 25KHz à 200KHz (soit 175kHz) appelé
canal montant (abonné vers réseau) et une autre bande de
200kHz à 1,1MHz (soit 925kHz) appelé canal descendant (réseau
vers abonné). Une bande est donc supérieur à l'autre,
d'où le terme d'assymétrie dans le nom ADSL, la bande correspondant
au canal descendant (réseau vers abonné) étant la
plus large, l'abonné a en générale tendance à
recevoir bien davantage que ce qu'il envoie. Pour info les débits
vont de 1,5 à 8,2MBits/s pour le canal desendant (réseau
vers abonné) et de 16 à 640 kbit/s sur le canal montant (abonné
vers réseau).
Pour comparer avec ce qui est comparable, l'ADSL a un débit de
25 à 150 fois supérieur à celui offert par un modem
V90 56K.
Méthode de transmission
Une ligne téléphonique se réduit à deux fils
de cuivre, l'ADSL les utilise simultanément, pour envoyer des données
dans un sens et dans l'autre sur la même bande de fréquences,
on a donc du full duplex. The problem est qu'une partie du signal émis
se réfléchit à l'extrémité (sur un concentrateur,
commutateur par exemple) et est renvoyé à l'envoyeur, en
d'autre terme plus simpliste on a de l'écho (y a parfois le même
phénomène avec les liaisons téléphoniques).
Si cet écho ne gène pas trop les liaisons vocales classiques,
c'est hyper pénalisant pour les transmissions de données.
Deux méthodes ont été mises au point pour pallier
à ce problème d'écho.
La méthode la plus simple est de séparer complètement
le canal descendant du canal montant, de faire en sorte qu'il n'y ait aucun
chevauchement, le premier occuperait une bande s'arrêtant à
180kHz et l'autre commencerait à 220kHz par exemple. Cette méthode
est connue sous le nom de FDM (Frequency Division Multiplexing) soit multiplexage
fréquentiel, elle marche bien mais on a évidemment une diminution
de la bande passante.
La deuxième méthode consiste tout simplement à
supprimer l'écho, un composant particulier (DSP Digital Signal Processing,
composant de traitement de signal) fait en sorte de calculer en temps réel
tout écho que va générer un signal émis par
l'abonné et va corriger de l'écho tout signal reçu.
La bande passante est donc mieux utilisé qu'avec la précédente
méthode, mais cette méthode est plus complexe et donc plus
onéreuse à mettre en oeuvre.
Une troisième méthode consisterait à combiner les
deux premières.
Les communications téléphoniques sont transmises en bande
de base, c'est à dire que les fréquences de la voix ne subissent
aucun décalage en fréquence lors de leur transmission sur
le media. Ce n'est pas le cas des données, qui sont transmises en
bandes transposées via la modulation d'une ou plusieurs ondes porteuses.
C'est la technique de modulation DMT (Discrete multitone) qui est utilisée
pour ADSL, elle consiste à découper la bande passante totale
en 256 sous-canaux de 4,3kHz chacun, la fréquence centrale de chacun
de ces sous-canaux étant la fréquence de la porteuse. Par
conséquent les porteuses sont espacées de 4,3kHz.
On se retrouve donc avec le sous-canal 1 réservé aux communications
téléphoniques classiques (transmission de la voix), les sous-canaux
2 à 6 non utilisés (zone tampon entre la voix et les données),
les sous-canaux 7 à 39 utilisés pour le canal montant et
les autres sous-canaux pour le canal descendant (en faisant l'hypothèse
qu'on élimine l'écho). Certains sous-canaux sont utilisés
pour la gestion de la transmission (contrôle, qualité de transmission,...).
Chacun des sous-canaux est modulés indépendamment en utilisant
la technique du QAM (Quadrature amplitude modulation), qui est une méthode
de modulation d'amplitude de deux porteuses en quadrature. Avant tout transfert
une procédure de négociation (handshake) est mise en place
pour mesure la qualité de la transmission et l'adapter en fonction
des conditions de la ligne, ainsi si la ligne est pas terrible le débit
peut être inférieure, si la ligne est de bonne qualité
le débit sera supérieure, le système est rate adaptive,
c'est à dire qu'il adapte le débit à la qualité
de la ligne.
Inconvénients de
l'ADSL Full Rate
Même si l'ADSL continue d'utiliser tous les lignes téléphoniques
classiques, les commutateurs doivent être changés car ils
ne travaillent que dans la bande de base vocale de 0 à 4kHz. Des
nouveaux équipements doivent être mis en place, ce qui implique
des investissements non négligeables. Ces nouveaux équipements
sont appelés DSLAM (Digital Subscriber line access multiplexer),
ils ne viennent pas remplacer les "vieux" commutateurs mais les épauler
pour ne prendre en charge que le transfert de données vers des réseaux
de données à débits élevés (Frame Relay,
ATM), sans passer par le RTC (Réseau Téléphonique
Commuté).
En plus des commutateurs, l'envoyeur et le récepteur doivent
disposer de modem ADSL, pour l'instant ceux-ci sont encore relativement
cher (5000F ht), et doivent disposer aussi d'un filtre (splitter) qui va
séparer les signaux basses fréquences de ceux hautes fréquences
(voix et données) pour les aiguiller vers les bons terminaux.
Concrètement vous avez le splitter qui se trouve au niveau de
votre prise téléphonique avec un fil qui part vers le téléphone
ou le fax et un autre (ligne ADSL) qui part vers le modem ADSL qui est
lui-même connecté au PC par l'intermédiaire d'une carte
réseau.
La technologie de l'ADSL Full Rate (telle que décrite précedemment)
reste complexe et donc cher, que ce soit côté matériel
mais aussi côté installation, c'est pourquoi une version "allégée"
en a été développée, c'est l'ADSL Lite.
ADSL Lite
L'ADSL Lite est une version simplifiée voire dégradée
de l'ADSL Full Rate, son nombre de sous-canaux est passé de 256
à 127, soit une diminution de la bande passante totale, on a donc
offre des débits moins importants, 1,5Mbit/s en réception
par le canal descendant et 512 kbit/s en émission par le canal montant.
DMT dans l'ADSL Full Rate travaille sur des séquences binaires de
0 à 15 bits, dans l'ADSL Lite, on ne travaille que sur des séquences
de 0 à 8 bits. Cette diminution du nombre de bits entraîne
une diminution de la complexité des traitements notamment celui
pour calculer l'écho. Les fabricants des modem pourront ainsi réutiliser
les mêmes familles de composants et donc proposer assez rapidement
(dans un an ?) des modems ADSL Lite au même prix que les modems V90
actuels. Un autre avantage de l'ADSL Lite est de ne plus nécessiter
de splitter chez l'abonné.
Pour info la norme ADSL Full Rate est UIT G.992.1 et l'ADSL Lite est
UIT G.992.2.
L'ADSL Lite se retrouve sous le terme génériquer de xDSL
(Digital Subscriber Line).
L'offre France Télécom
Architecture
Le principe mêmede l'ADSL est de réutiliser la ligne téléphonique
classique existante, chez l'abonné on trouvera un modem ADSL et
un filtre (pour distinguer les appels strictement téléphonique
des transmissions purement numériques) et à l'autre extrémité
dans le local répartiteur de France télécom un DSLam
(Digital subscriber line access multiplexer).
Une dizaine de DSLam regroupés dans une zone géographique
est appelée plaque, un serveur appelé BAS (Broadband access
server) est chargé de gérer le trafic des données
pour chaque plaque. A ce niveau là, on utilise le mode de transport
de données ATM. Dans l 'avenir le territoire national sera découpé
en une centaine de plaques, Paris en comptant trois par exemple.
Les paquets de données d'un ordinateur vont donc utiliser le
protocole ADSL jusqu'à son DSLam de rattachement, puis les paquets
vont être encapsulés pour circuler dans le réseau ATM
entre BAS, pour finalement arriver à des routeurs IP eux mêmes
connectés à des routeurs IP qui sont installés directement
chez les ISP. Ces derniers fournissent alors l'accès à Internet
et à tous ses services via des lignes spécialisées.
Les offres France Télécom
France Télécom offre un accès internet ADSL à
hauts débits qui est aussi permanent et illimité en durée,
il suffit de payer un forfait. L'offre ADSL de France Télécom
se décline en trois variantes :
- nettissimo : destiné aux particuliers et éventuellement
aux petites entreprises pour offrir une ligne ADSL pour avoir accès
à des ISP fournissant des services internet à haut débits.
- turbo IP : destiné aux ISP pour que ceux ci puissent être
accessible par un client nettissimo.
- tubo LL (lignes louées): destiné à des grosses
entreprises ou à un autre opérateur, pour relier un réseau
d'entreprise disséminé sur le territoire en utilisant les
liaisons ATM pour les grandes distances et l'ADSL au final.
Un particulier en plus de s'acquitter de l'abonnement forfaitaire de
France Télécom, doit aussi s'acquitter de l'abonnement auprès
d'un ISP qui a souscrit un abonnement Turbo IP auprès de FT.
Combien ça coûte
Netissimo existe en deux versions :
- netissimo 1 donnant un accès illimité et permanent
à un débit de 500kbit/s max du réseau vers le client
et de 128kbit/s max du client vers le réseau. Le prix d'accès
(installation du filtre et du modem compris) est de 775FTTC, puis l'abonnement
mensuel est de 265FTTC, vous pouvez soit acheter le modem (1990FTTC) soit
le louer (45FTTC/mois).
- netissimo 2 : les débits passent à 1Mbit/s max du réseau
vers le client et de 256kbit/s du client vers le réseau. Le prix
d'accès est de 1194FTTC et l'abonnement mensuel est de 844FTTC.
Pour des raisons de rentabilité il est peu probable que l'abonnement
à souscrire auprès d'un ISP soit inférieur à
165FTTC.
