Généralités sur le courant porteur en ligne

Généralités sur le courant porteur en ligne

Le CPL ou Courant Porteur en Ligne, (ou encore PLC PowerLine Line Carrier) est une technologie qui utilise les réseaux électriques existants d’un bâtiment pour transporter les données sans câblage spécifique supplémentaire. La technique des courants porteurs en ligne consiste à séparer les signaux à basse fréquence (courant alternatif) et les ondes de haute fréquence sur lesquelles transitent les données numériques. Grâce à cette superposition, le fonctionnement des équipements électriques n’est pas perturbé. On distingue le CPL Indoor (CPL domestique) et le CPL Outdoor qui désigne la branche du CPL se trouvant entre le compteur et le poste de transformation électrique. On retrouve aussi la technologie sous les appellations suivantes:
• CPL (Courants Porteurs en Ligne)
• PLC (PowerLine Line Carrier)
• PLT (Power Line Telecommunications)
• PPC (Power Plus Communications)
• BPL (Broadband over Power Line)

Définition

L’appellation «CPL» (Courants Porteurs en Ligne) désigne toute technologie visant à faire passer de l’information à bas ou à haut débit sur les lignes électriques en utilisant des techniques de modulations avancées. Il s’agit donc de créér un réseau informatique à partir des lignes électriques existantes.

Historique

L’utilisation du courant électrique pour commander du matériel remonte aux années 1950. Il était, par exemple, utilisé sur une fréquence de 10Hz à une puissance de 10kW pour commander l’éclairage public. Dans le milieu des années 1980, nous avons pu voir apparaître le début des recherches pour utiliser l’électricité comme support de données. A cette époque, la transmission était unidirectionnelle. Il faut attendre la fin des années 1990 pour voir le haut débit sur CPL se développer. En particulier en 1997 où les premiers tests de transmission de signaux de données sur un réseau électrique sont apparus. Ces transmissions étaient en bidirectionnelles. Mais ce n’est qu’en 2000 qu’on peut noter la création de la HomePlug Powerline Alliance. Cette alliance est un regroupement de grandes sociétés qui souhaitent définir une norme pour le CPL. En 2001, la HomePlug Powerline Alliance sort le standard HomePlug 1.0 dans un premier temps, puis le standard HomePlug 1.0.1 quelques mois plus tard. En janvier 2005, les débits théoriques annoncés approchent des 200 Mbits/s sur une distance de 300 mètres. En·2007 on constate l’arrivée sur le marché des produits à la norme: HomePlug AV 200Mbits, qui n’étaient pas compatibles avec les générations antérieures mais ils peuvent coexister sur le même réseau. En 2009, ce fut l’arrivée sur le marché des produits à la norme: HomePlug AV2 400Mbits.

Normes

Contrairement au WIFI, le CPL n’est pas une norme. Dans le domaine des réseaux sans fil, le terme WIFI fait référence aux normes 802.11 b, 802.11g… qui sont compatibles entre elles. Dans le domaine des courants porteurs, il n’y a malheureusement pas de norme qui aurait été rati’fiée par un organisme de normalisation, mais il existe des technologies concurrentes dont les deux principales sont le HomePlug et OS2.

Le HomePlug existe sous plusieurs variantes que l’on distingue grâce à leur numéro de version, ainsi existe-t-i1 le HomePlug 1.0, le HomePlug 1.1 et HomePlug AV. Chacune de ces variantes propose des débits commerciaux différents, qui sont respectivement de 14Mbitls, 85Mbitls et 200Mbitls. De l’autre côté, le DS2 est une technologie concurrente du HomePlug AV de par les débits qu’elle peut nous offrir dans des proportions théoriques similaires.

La technologie CPL

Principe de fonctionnement

La technologie CPL à Haut Débit permet de faire passer des données informatiques sur le réseau électrique. Ainsi elle permet d’étendre un réseau local existant ou de partager un accès Internet existant via les prises électriques grâce à la mise en place de boîtiers spécifiques. Le principe des CPL consiste à superposer au signal électrique de 50 Hz un autre signal à plus haute fréquence (bande 1,6 à 30 Mhz) et de faible énergie (2 Volt environ). Ce deuxième signal se propage sur l’installation électrique et peut être reçu et décodé à distance. En séparant de cette manière les signaux basse fréquence et les ondes de haute fréquence sur lesquelles transitent les données numériques, on ne nuit en aucun cas aux équipements électriques installés sur le réseau. De cette façon, lorsqu’un signal CPL est envoyé sur le réseau électrique, n’importe quel récepteur CPL pourra le recevoir s’il se trouve sur le même réseau électrique. Un coupleur intégré en entrée des récepteurs CPL élimine les composantes basses fréquences avant le traitement du signal.

Les fréquences

Le CPL utilise la plage de fréquence allant de 1,6 à 30 MHz; ainsi lors du traitement du signal par le modem CPL pour son émission sur le réseau électrique, le signal sera modulé dans cette bande de fréquence. Il existe plusieurs plages de fréquences appelées Link. Les performances sont dépendantes des fréquences utilisées et de la distance à parcourir. Les différents Link sont:
Link1 : est employé généralement dans les postes de transformation pour servir les immeubles et maisons distantes et également sur les lignes de moyenne tension du fait de sa bonne propagation: 3-13MHz
Link2 : est souvent utilisé dans les immeubles en relais de Link1 et également à l’intérieur des locaux voire de l’habitat: 13,S-23,SMHz.
Link3 (Link LAN) est quasiment réservé aux usages internes à l’habitat et aux locaux du fait de sa faible propagation et du risque de rayonnement plus élevé: 24-34MHz.

Les débits

La technologie du CPL date de 1950. Son débit de quelques kilobits par seconde (2,4 à 20 Kbitls) l’a longtemps limité à certaines tâches réservées au pilotage de postes de transformation électrique, ou à la commande de l’allumage de l’éclairage public dans les villes. De nos jours la technologie CPL offre des débits ayant une moyenne de 20 Mbits/s, bande passante qui sera partagée par tous les utilisateurs connectés sur ce réseau. Les principaux constructeurs donnent des débits théoriques allant de 14 Mbitls à 200 Mbitls. C’est le cas des équipements HomePlug qui ont connu une évolution à travers trois(03) standards:
• Standard HomePlug 1.01 à 14 Mbits/s
• Standard HomePlug 1.1 à 85 Mbits/s
• Standard HomePlug AV à 200 Mbits/s

Les équipements DS2 permettent également d’atteindre des débits théoriques de 200 Mbitls. Comme toute propagation d’un signal dans un câble, le CPL est soumis aux lois physiques de l’atténuation du signal. En pratique les débits réels sont différents des débits théoriques. Cela est dû à plusieurs facteurs qui nuisent et diminuent le débit. Il s’agit de:

– la distance entre la prise électrique et le transformateur;
– le nombre d’utilisateurs connectés au même moment;
– Le nombre de répéteurs installés entre le transformateur et la prise;
– le lieu où l’on se trouve (Indoor ou Outdoor) ;
– la quantité de matériel électrique présente sur le circuit;
– la qualité du réseau électrique;
– la connexion du modem sur une multiprise;
– certains appareils source de bruit (four à micro-ondes, réfrigérateurs, ….. ).

Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE: ASPECTS METHODOLOGIGUES
1. PRESENTATION DE LASTRUCTURE D’ACCUEIL
1.1. Historique
1.2. Mission
1.3. 0rganisation
1.4. Fonctionnement
104.1. Leconseil d’administration
1.4.2. La directio n générale
1.5. Le service 1nformatiq ue
Il. PRESENTATION ET EXPLICATION DU THEME
Il.1. Problématique
Il.2. 0 bjectif
Il.3. Démarche à suivre
DEUXIEME PARTIE: ETUDE THEORIQUE DES DIFFERENTES TECHNOLOGIES
1. LE COURANT PORTEUR EN LIGNE
1.1. Généralités sur le courant porteur en ligne
1.1.1. 1ntrod uctio n
1.1.2. Définitio n
1.1.3. Histerique
1.1.4. Normes
1.2. La techn0 10gie CPL
1.2.1. Principe de fon ction nement
1.2.2 Les fréq uences
1.2.3. Les débits
1.2.4. Letransport du signal
1.2.5. Architecture CPL
‘.2.6. Les avantages et inconvénients
1.2.7. La sécurité
1.2.8 Les équipements CPL
Il. LE WIFI
Il.1. Présentatio n du WIF1
Il.1.1 Définiti 0 n
Il.1.2. Les différentes normes WIFI
Il.1.3. Les équipements WIFI
SOUABO Ousmane & TOE Ibrahim
Projet de fin de cycle Année universitaire 2010-2011
Il.2. LATECHN0 LOG1EW1F1
Il.2.1 Principe de fonctionnement
Il.2.2. Les modes opératoires
Il.2.3. Avantages et inconvénients
Il.2.4. Sécurité
TROISIEME PARTIE: ETUDE POUR LA MISEENPLACE DES DEUXTECHNOLOGIES
1. Identification et présentation du réseau existant
1.1. Les équipements constitu ant notre réseau
1.2. Les Médias de transm ission constituant le réseau
1.3. Topologie duréseau du CHUSS
1.4. Les ressources humaines
Il. MISEENPLACE 0U CPL
11.1. Etude de l’existant: le réseau électriq ue
II.2. Motivation duchoix deia techn0 10 gie CPL
Il.3. Lematérie1nécessaire
Il.3.1. Place des différents matériels et caractéristiques
Il.3.2. Contiguratio n des équipements
Il.4. Mise en place
11.4.1. Mise en place des équipements
Il.4.2 Vérification du bon fonctionnement du réseau
III. MISE EN PLACE DU WIFI
111.1. Etude de l’existant
111.2. Objectif
111.3. Le matériel nécessaire
111.3.1. Place des différents matériels et caractéristiques
111.3.2. Configuratio n des équipements
111.4. Mise en place
111.4.1. Mise en place des équipements
III.4.2. Vérification du bon fonctionnement
IV. AVANTAGES DU RESEAU MIS EN PLACE
V. EVALUATION DES COUTS
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
Annexes

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