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Les technologies xDSL
Généralités Dans le processus de numérisation des réseaux de télécommunication, celle de la boucle locale arrive en dernier lieu après celle des réseaux de transmission puis celle du cœur du réseau. La famille xDSL ou Digital Subscriber Line regroupe l’ensemble des technologies mises en place pour un transport numérique de l’information sur la ligne d’abonné. Elles permettent d’avoir un débit élevé sur la paire de câble anciennement réservée à la téléphonie. Ainsi, elles utilisent l’infrastructure déjà existante et se distinguent par ce fait des autres solutions permettant le haut débit telles que l’utilisation de la fibre optique ou la technologie radio qui nécessitent la mise en place de nouvelles structures trop coûteuses et pour l’opérateur et pour le client. On désigne communément par « sens montant » ou « upstream » le sens de l’abonné vers le réseau et par « sens descendant » ou « downstream » le sens du réseau vers l’abonné. Le canal dans le sens montant est appelé « canal d’interactivité » et celui dans le sens descendant « canal de diffusion ». On parle de débit symétrique pour une technologie donnée lorsque le débit d’information dans le sens montant est identique à celui dans le sens descendant.
Les différents types de technologies xDSL Plusieurs technologies sont classées dans la famille des technologies xDSL. Elles sont divisées en deux catégories: celles utilisant une transmission dite symétrique et celles utilisant une transmission asymétrique. Seules les technologies xDSL les plus fréquemment rencontrées sont rapportées ici.
-La technologie HDSL : La technologie HDSL ou High bit rate Digital Subscriber Line est la première des technologies xDSL. Elle date du début des années 90. Elle offre théoriquement un débit égal à 2,048 Mbit/s. Elle exploite en outre deux ou trois paires de câbles téléphoniques: 3 paires à 768 kbit/s chacune, ce qui correspond à 12 canaux de 64 kbit/s, ou 2 paires à 1,168 Mbit/s. Lors d’une connexion HDSL, il n’y a pas de canal de téléphonie disponible. Le problème actuel de cette technologie est que sa standardisation n’est pas encore parfaite.
-La technologie SDSL : La technologie SDSL ou Symmetric Digital Subscriber Line ou encore Single line Digital Subscriber Line est identique à la technologie HDSL mais utilise une seule paire de cuivre. De plus, elle fonctionne à une plus courte distance par rapport à celle-ci. Elle est tout à fait adaptée à la visioconférence et aux travaux en groupe sur les réseaux locaux interconnectés. Elle peut aussi remplacer les connexions RNIS de type accès primaire.
-La technologie ADSL : La technologie ADSL ou Asymetric Digital Subscriber Line est la plus populaire des technologies xDSL car elle se trouve particulièrement adaptée pour les connexions à l’Internet. En effet, elle offre un débit asymétrique, plus important dans le sens descendant par rapport au sens montant. Les détails concernant cette technologie feront l’objet de ce chapitre.
-La technologie RADSL : La technologie RADSL ou Rate Adaptative Digital Subscriber Line est une extension de la variante 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. Le RADSL utilise la modulation DMT ou Discrete MultiTone.
-La technologie VDSL : La technologie VDSL ou Very high bit rate Digital Subscriber Line est une technologie DSL à très large bande dont le débit peut atteindre 50Mbit/s. Elle peut être déployée symétriquement ou asymétriquement selon les besoins du marché.
DMT
DMT ou Discrete MultiTone est une forme de modulation multiporteuse. Comme il est déjà évoqué plus haut dans cet ouvrage, le spectre de la paire torsadée de fils de cuivre utilisée en téléphonie s’étend de 0 à 1,104 MHz. La technique DMT divise le spectre réservé à l’ADSL, compris entre 25,8 kHz et 1,104 MHz, en 250 sous canaux, deux sous canaux étant espacés de 4,3125 Hz.Le train de bits de données à transmettre est décomposé en des trains de bits en parallèle, de débit plus petit. Chacun de ces trains de bits est modulé en QAM puis transmis sur un des 250 sous canaux. La figure 1.01 montre le principe de DMT.
FDM
FDM ou « Frequency Division Multiplexing » est l’accès multiple à répartition de fréquence. Il consiste à partager la ressource globale, c’est-à-dire la bande de fréquence, entre tous les utilisateurs. Dans le cas de l’ADSL, la bande passante de la ligne téléphonique est divisée, en parts inégales, en trois canaux correspondant respectivement au canal réservé au service téléphonique et à ceux de la voie montante et de la voie descendante de l’ADSL. Toujours, la partie basse fréquence du spectre est occupée par les fréquences vocales du service téléphonique et l’ADSL opère sur la partie haute fréquence, mais le canal d’interactivité et le canal de diffusion se trouvent nettement séparés. C’est la bande occupée par le canal de diffusion qui est réduite par rapport à celle qu’elle occupe avec la technique d’annulation d’écho, ce qui pénalise le débit sur la voie descendante. Par contre, la FDM est une technique très simple à mettre en œuvre, la raison pour laquelle elle a été retenue lors de la normalisation de l’ADSL.
G. Lite
L’ADSL Lite ou G. Lite est une version allégée de la version Full Rate. Elle a été développée par le UAWG ou Universal ADSL Working Group, un groupe de travail fondé par un groupe de fabricants parmi lesquels Microsoft, Intel et Compaq, après une prise de conscience de la part des fabricants de la nécessité d’une normalisation de l’ADSL pour pouvoir développer celui-ci. Dans cette version, le splitter est intégré au modem car l’installation de celui-ci nécessitait le déplacement de techniciens chez l’abonné. De plus, elle met en œuvre un modem autoconfigurable ou Plug and Play. Tout ceci pour rendre plus facile l’installation d’une liaison ADSL chez l’abonné. Le DMT est fixé comme procédé de modulation, le nombre de porteuses utilisées avec DMT est réduit à 128 au lieu de 256 dans la version Full Rate. De même, les configurations QAM sont simplifiées car le nombre de bits par seconde et par hertz passe de 15 à 8. Ainsi, les débits maximum spécifiés se trouvent diminués à 1,8 Mbit/s dans le sens descendant et 384 kbit/s dans le sens montant. La FDM est prise comme technique de multiplexage, étant donné qu’elle est plus facile à mettre en œuvre par rapport à l’annulation d’écho.
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Table des matières
INTRODUCTION
Chapitre 1: PRINCIPE ET TECHNOLOGIE ADSL
1.1.Les technologies xDSL
1.1.1.Généralités
1.1.2.Les différents types de technologies xDSL
1.1.2.1.La technologie HDSL
1.1.2.2.La technologie SDSL
1.1.2.3.La technologie ADSL
1.1.2.4.La technologie RADSL
1.1.2.5.La technologie VDSL
1.2.L’ADSL
1.2.1.Généralités
1.2.2.Techniques de modulation
1.2.2.1.CAP
1.2.2.2.DMT
1.2.3.Techniques de multiplexage
1.2.3.1.Annulation d’écho
1.2.3.2.FDM
1.2.4.Répartition des fréquences
1.2.4.1.Répartition des fréquences sur le POTS
1.2.4.2.Répartition des fréquences sur une ligne RNIS
1.2.5.Format de données utilisé par l’ADSL
1.2.6.Architecture d’une liaison ADSL
1.2.6.1.Architecture générale
1.2.6.2.Connexion à l’Internet par une liaison ADSL
1.2.7. Equipements mis en œuvre pour une liaison ADSL
1.2.7.1.Modem ADSL
1.2.7.2.Splitter
1.2.7.3.DSLAM
1.2.7.4.Microfiltre
1.2.7.5.Routeurs
1.2.7.6.BAS
1.3.Les différentes versions de l’ADSL
1.3.1.ADSL Full Rate
1.3.2.G. Lite
1.3.3.L’ADSL2+
1.3.4.Le READSL
1.4.Le dégroupage de la boucle locale
1.4.1.Le dégroupage partiel
1.4.2.Le dégroupage total
Chapitre 2: STRUCTURE DU RESEAU TELEPHONIQUE COMMUTE
2.1.Généralités
2.2.Organisation du RTC
2.2.1. La commutation
2.2.1.1.Les différents types de commutateurs
2.2.1.2.Le découpage du territoire
2.2.1.3.Cas du système E10
2.2.2.La transmission
2.2.3.La distribution
2.2.3.1.Principes généraux du raccordement des abonnés
2.2.3.2.Autres possibilités de structure de raccordement des abonnés
2.2.4.Les équipements mis en œuvre dans la distribution
2.2.4.1.Le répartiteur d’entrée
2.2.4.2.Les sous répartiteurs
2.2.4.3.Les points de concentration
2.2.4.4.Les câbles
2.2.4.5.Les concentrateurs
Chapitre 3: LIGNE DE TRANSMISSION
3.1.Généralités
3.1.1.Support de transmission
3.1.2.Ligne électrique
3.1.3.Affaiblissement
3.2.Modélisation d’une ligne de transmission
3.2.1.Paramètres physiques de la ligne
3.2.1.1.Résistance linéique
3.2.1.2.Capacité linéique
3.2.1.3.Conductance linéique
3.2.1.4.Inductance linéique
3.2.2.Paramètres électriques de la ligne
3.2.2.1.Constante de propagation
3.2.2.2.Affaiblissement linéique
3.2.2.3.Déphasage linéique
3.2.2.4.Vitesse de phase et vitesse de groupe
3.2.2.5.Impédance caractéristique
3.2.3.Propagation du signal dans une ligne de transmission
3.2.3.1.Coefficient de réflexion
3.2.3.2.Adaptation d’impédance d’une ligne
3.2.4.Approximations adoptées pour une ligne selon la fréquence
3.2.4.1.Approximations dans les basses fréquences
3.2.4.2.Approximations dans les hautes fréquences
3.3.Les défauts d’une ligne
3.3.1.Affaiblissement
3.3.2.Réflexion d’onde
3.3.3.Dispersion du signal
3.3.4.Diaphonie
3.3.4.1.Diaphonie par couplage magnétique
3.3.4.2.Diaphonie par couplage capacitif
3.3.4.3.Effets de la diaphonie
3.3.4.4.Solutions contre la diaphonie
3.4.Cas de la ligne téléphonique
CHAPITRE 4: L’ADSL à ANTANANARIVO
4.1.Le réseau téléphonique à Antananarivo
4.1.1.Le central d’Analakely
4.1.2.Le central d’Ivandry
4.2.Situation actuelle de l’ADSL à Antananarivo
4.2.1.La politique de dégroupage
4.2.2.Les répartiteurs équipés de DSLAM
4.2.3.L’architecture mise en place
4.2.4.Les fournisseurs d’accès Internet proposant l’offre ADSL
4.2.5.Les liaisons ADSL en service
4.3.Projet d’optimisation du déploiement de l’ADSL à Antananarivo
4.3.1.Éligibilité d’une ligne
4.3.2.But dans l’optimisation du déploiement de l’ADSL
4.3.3.Proposition d’une méthode d’approche dans le processus de déploiement de l’ADSL
4.3.3.1.Problèmes rencontrés sur la détermination de l’éligibilité des lignes
4.3.3.2.Description de la solution proposée
4.3.4.Présentation de l’outil
4.3.4.1.Les interfaces du logiciel
4.3.4.2.Mesure des paramètres de ligne
4.3.5.Résultats obtenus
CONCLUSION
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