les technologies dsl dess réseaux (2001/2002) université claude bernard lyon1 ufr dinformatique...

Les technologies DSLLes technologies DSL

DESS Réseaux (2001/2002)DESS Réseaux (2001/2002)

Université Claude Bernard Lyon1Université Claude Bernard Lyon1

UFR d’InformatiqueUFR d’Informatique

BOEUF Stéphane - DANELON GrégoryBOEUF Stéphane - DANELON Grégory

( Digital Subscriber Line )( Digital Subscriber Line )

2210/01/200210/01/2002 DESS Réseaux 2001/2002DESS Réseaux 2001/2002

PlanPlan

Le contexteLe contexte

L’existant : L’existant : les technologies concurrentesles technologies concurrentes

Le principe : Le principe : support et codagessupport et codages

Les différentes technologiesLes différentes technologies

Verdict : Verdict : problèmes et intérêtsproblèmes et intérêts


Le contexte Le contexte

Contexte de la boucle Locale (last miles)Contexte de la boucle Locale (last miles)

Évolution des besoins Internet et multimédiaÉvolution des besoins Internet et multimédia

Objectifs : Objectifs : Lien haut-débit entre un abonné quelconque et des Lien haut-débit entre un abonné quelconque et des

opérateurs de serviceopérateurs de service Solution à court terme (en attendant la fibre optique)Solution à court terme (en attendant la fibre optique) Pas de travaux de génie civil (sinon aucun intérêt)Pas de travaux de génie civil (sinon aucun intérêt)

Utilisation de l’existant (RTC)Utilisation de l’existant (RTC)


PlanPlan


L’existant : les technologies concurrentesL’existant : les technologies concurrentes





L’existant : les technologies concurrentesL’existant : les technologies concurrentes

Les Modems V90Les Modems V90

Le câbleLe câble

NumérisNuméris

Lignes spécialiséesLignes spécialisées

Faisceaux hertziensFaisceaux hertziens

SatellitesSatellites

Câbles électriquesCâbles électriques


Les technologies concurrentes (1)Les technologies concurrentes (1)

Les Modems V90Les Modems V90 Accessible par tout le mondeAccessible par tout le monde Peu coûteux (nombreuses offres)Peu coûteux (nombreuses offres) Débits faibles (56 kbits/s max.) Débits faibles (56 kbits/s max.)

Le câbleLe câble Pas toujours accessiblePas toujours accessible Cher Cher (tend à diminuer)(tend à diminuer)

Restriction : limité au volume reçu et/ou émisRestriction : limité au volume reçu et/ou émis Accès à la télévision numériqueAccès à la télévision numérique Débit élevé (dizaine de Mbits/s)Débit élevé (dizaine de Mbits/s)



RNIS RNIS (Réseau Numérique à Intégration de Services)(Réseau Numérique à Intégration de Services)

Fiabilité de la connexion : Fiabilité de la connexion : l'établissement de la communication l'établissement de la communication

prend une fraction de secondesprend une fraction de secondes Stabilité de la transmissionStabilité de la transmission Facturation au temps de connexionFacturation au temps de connexion Débit peu élevé (128 kbits/s max.)Débit peu élevé (128 kbits/s max.)

Ligne spécialiséeLigne spécialisée Connexion permanente et illimitéeConnexion permanente et illimitée Cher : Cher : facturation selon la distance de la lignefacturation selon la distance de la ligne

Débit très élevé (plusieurs centaines de Mbits/s)Débit très élevé (plusieurs centaines de Mbits/s)



Faisceau hertzienFaisceau hertzien Installation simple : pas de câble !Installation simple : pas de câble ! Perturbations dues aux conditions climatiquesPerturbations dues aux conditions climatiques Dépend du relief Dépend du relief (le récepteur doit être aligné sur l’émetteur)(le récepteur doit être aligné sur l’émetteur)

Cher (réservé au PME)Cher (réservé au PME) Haut débit (jusqu’à 10 Mbits/s)Haut débit (jusqu’à 10 Mbits/s)

SatelliteSatellite Problème pour la voie montante (modem V90)Problème pour la voie montante (modem V90) Débit en réception correct (1 Mbits/s)Débit en réception correct (1 Mbits/s) Réservé aux entreprises (cher)Réservé aux entreprises (cher)



Courants PorteursCourants Porteurs Technologie prometteuse en phase d’expérimentationTechnologie prometteuse en phase d’expérimentation Tout le monde peut être relié !Tout le monde peut être relié ! Débit élevé (10 Mbits/s)Débit élevé (10 Mbits/s)

Les technologies DSL …Les technologies DSL …


PlanPlan



Le principe : support et codagesLe principe : support et codages




Le principe (1)Le principe (1)

Les technologies diffèrent sur :Les technologies diffèrent sur : Nombre de paires torsadéesNombre de paires torsadées Distances Central Télécoms – AbonnéDistances Central Télécoms – Abonné Symétrie des canauxSymétrie des canaux

Débits différentsDébits différents Utilisation différentesUtilisation différentes



Réutilisation du réseau téléphonique Réutilisation du réseau téléphonique existant existant sans gêner son fonctionnement normal.sans gêner son fonctionnement normal.

Meilleure utilisation de la bande-passanteMeilleure utilisation de la bande-passante

Sur de courtes distances, la paire Sur de courtes distances, la paire torsadée supporte du haut débit et des torsadée supporte du haut débit et des signaux hautes fréquencessignaux hautes fréquences

Performances basées sur les techniques Performances basées sur les techniques de modulation et de codagede modulation et de codage



Codage Codage 2B1Q2B1Q

10 01 11 11 10 01 00 10

+3

+1

-1

-3

+2,5 V

+0,83 V

-0,83 V

-2,5 V

Bits de données

Symbolesquaternaires

Amplitude des impulsions

À 2 bits (2B) correspond 1 symbole quaternaire (1Q)À 2 bits (2B) correspond 1 symbole quaternaire (1Q) Bande de base Bande de base bande de fréquence de 0 à 3,4 kHz bande de fréquence de 0 à 3,4 kHz

canal téléphonique indisponiblecanal téléphonique indisponible



QQuadrature uadrature AAmplitude mplitude MModulationodulation Modulation de phase et d’amplitudeModulation de phase et d’amplitude Augmente le nombre d’états par symboleAugmente le nombre d’états par symbole Augmente la bande passanteAugmente la bande passante Complexifie la modulation et la démodulationComplexifie la modulation et la démodulation Passe-bande Passe-bande Bande de fréquence Bande de fréquence

spécifique spécifique Séparation des canaux Séparation des canaux libération de la ligne téléphonique.libération de la ligne téléphonique.

Jusqu’à 6 bits par symboleJusqu’à 6 bits par symbole



CCarrierless arrierless AAmplitude mplitude MModulationodulation Technique proche du QAMTechnique proche du QAM Garde en mémoire une partie du signal modulantGarde en mémoire une partie du signal modulant Réassemblage sur le signal moduléRéassemblage sur le signal modulé

Débit augmenté : jusqu’à 9 bits par symboleDébit augmenté : jusqu’à 9 bits par symbole



DDiscrete iscrete MMultiultiTToneone



Discrete MultiToneDiscrete MultiTone Normalisé par l’ANSI T1.413Normalisé par l’ANSI T1.413 256 porteuses (sous-canaux) de 4,3 kHz :256 porteuses (sous-canaux) de 4,3 kHz :

6 pour le canal téléphonique6 pour le canal téléphonique

32 pour le canal montant32 pour le canal montant

218 pour le canal descendant218 pour le canal descendant Nombre de bits par porteuse variable en Nombre de bits par porteuse variable en

fonction des conditions de transmissionfonction des conditions de transmission Jusqu’à 15 bits par symboleJusqu’à 15 bits par symbole Actuellement moins utilisé que CAPActuellement moins utilisé que CAP



Annulation d’échoAnnulation d’écho

Chevauchement des 2 canauxChevauchement des 2 canaux Caractéristiques du signal émis connues Caractéristiques du signal émis connues Soustraction au Soustraction au

signal reçu la perturbation due au signal émissignal reçu la perturbation due au signal émis Perturbation si plusieurs transmissions à annulation d’écho Perturbation si plusieurs transmissions à annulation d’écho

simultanée dans un même câble simultanée dans un même câble



FFrequency requency DDivision ivision MMultiplexingultiplexing

Séparation des 2 canauxSéparation des 2 canaux Pas d’interférence entre les canauxPas d’interférence entre les canaux Utilise une bande passante plus grande Utilise une bande passante plus grande diminue la diminue la

distance maximale de transmissiondistance maximale de transmission


CentralTélécoms AbonnéCanal ascendant / descendant

Central

Télécoms Abonné

Canal descendant

Canal ascendant

La symétrieLa symétrie

Technologies symétriques (Full-Duplex)Technologies symétriques (Full-Duplex)

Technologies asymétriques (Simplex)Technologies asymétriques (Simplex)


PlanPlan







Les techniques symétriques (1)Les techniques symétriques (1)

HHigh bit rate igh bit rate DSLDSL Première technologie DSL déployée Première technologie DSL déployée (fin 80)(fin 80)

Parallèlement au développement du 2B1QParallèlement au développement du 2B1Q Full-Duplex Full-Duplex (débit de 1,5 – 2 Mbits/s sur 2 ou 3 paires)(débit de 1,5 – 2 Mbits/s sur 2 ou 3 paires)

"Longue distance" "Longue distance" (4,5 km)(4,5 km)

Deux composants spéciaux du DSLAMDeux composants spéciaux du DSLAMUn brouilleur Un brouilleur (comme pour les modems analogiques)(comme pour les modems analogiques)

L’égaliseur auto-adaptatif :L’égaliseur auto-adaptatif : phase d’initialisation avant l’échange de données pour phase d’initialisation avant l’échange de données pour

fixer l’annulateur d’échofixer l’annulateur d’écho la mise en place de la technique d’égalisation la mise en place de la technique d’égalisation

adaptative.adaptative.


Les techniques symétriques (2)Les techniques symétriques (2)

SSingle ingle DSLDSL Même principe que HDSLMême principe que HDSL Full-Duplex Full-Duplex (débit de 0,77 Mbits/s sur 1 paire)(débit de 0,77 Mbits/s sur 1 paire)

Distance moyenne Distance moyenne (3,6 km)(3,6 km)

Solution simpliste :Solution simpliste : Faible débitFaible débit Faibles coûts d’investissement (DSLAM)Faibles coûts d’investissement (DSLAM)


Les techniques asymétriques (1)Les techniques asymétriques (1)

AAsymmetric symmetric DSLDSL Origine : 1995 pour la vidéoOrigine : 1995 pour la vidéo Communication téléphonique et transfert de Communication téléphonique et transfert de

données simultanésdonnées simultanés



ADSLADSL Séparation fréquentielle des canaux (FDM)Séparation fréquentielle des canaux (FDM)

256 canaux de 4,3 kHz (32 et 218)256 canaux de 4,3 kHz (32 et 218)

Débit fonction de la distance :Débit fonction de la distance : 5,5 Km 5,5 Km 1,5 Mbits/s 1,5 Mbits/s 2,8 Km 2,8 Km 8,4 Mbits/s 8,4 Mbits/s

Exigences d’architecture Client-ServeurExigences d’architecture Client-Serveur



OrdinateurModem ADSL

TéléphoneFiltre

Abonné

Filtre

Modem ADSLInternet

RTC

1 paire torsadée

Voix

Connexion abonné avec réseaux voix-données

Architecture ADSLArchitecture ADSL



RRate ate aadaptative daptative DSLDSL Version évolutive de l’ADSLVersion évolutive de l’ADSL Pas forcement besoin d’un débit constantPas forcement besoin d’un débit constant Adapte et optimise la vitesse aux conditions Adapte et optimise la vitesse aux conditions

locales selon les paramètres locales selon les paramètres (auto-configuration)(auto-configuration)



ADSL-LiteADSL-Lite Version allégée et spécialisée de l’ADSLVersion allégée et spécialisée de l’ADSL Financièrement très intéressantFinancièrement très intéressant Plus pratique (absence de filtre)Plus pratique (absence de filtre)



VVery high bit-rate ery high bit-rate DSLDSL Gros débit Gros débit ( ( 50 Mbits/s) 50 Mbits/s)

Très courte distance Très courte distance (300 m)(300 m)

Complète une infrastructure FTTCComplète une infrastructure FTTC Reste encore des problèmes à résoudreReste encore des problèmes à résoudre

Télécoms ONUFibre optique Modem

VSDLModemVSDL

pairetorsadée

< 1500 m



Des variantes :Des variantes : IISDN-SDN-DSLDSL : DSL sur ISDN. : DSL sur ISDN. CConsumer onsumer DSLDSL : Version très proche de : Version très proche de

l’ADSL-Litel’ADSL-Lite Il existe également des implémentations de Il existe également des implémentations de

DSL (codage et modulation) avec des DSL (codage et modulation) avec des supports type satellites et sans-filssupports type satellites et sans-fils

Rq : beaucoup de patronymes différents pour Rq : beaucoup de patronymes différents pour quasiment la même technologiequasiment la même technologie


Récapitulatif des technologies DSLRécapitulatif des technologies DSL

TechnologieMode de

transmissionFonctionnement

du canalDébit (Mbits)

min / maxDistance

maxiCodage

Séparateur de canaux

HDSL SymétriqueFull Duplex

(2 ou 3 paires)1,544 à 2,048 4,5 Km

CAP, 2B1Q

Annulation d’échos

SDSL SymétriqueFull Duplex

(1paire)0,768 3,6 Km

CAP, 2B1Q

Annulation d’échos

ADSL AsymétriqueDescendant 1,5 à 6

5,4 KmCAP, DMT

Annulation d’échos, FDM

Ascendant 0,016 à 0,64

RaDSL AsymétriqueDescendant 0,6 à 7

5,4 Km CAP FDMAscendant 0,128 à 1

VDSL AsymétriqueDescendant 13 à 51

1,3 KmCAP, DMT

FDMAscendant 1,5 à 2,3


PlanPlan







Le verdict (1)Le verdict (1)

Les problèmes :Les problèmes : Difficultés liées au support lui-mêmeDifficultés liées au support lui-même

Câble de cuivre pas toujours de bonne qualitéCâble de cuivre pas toujours de bonne qualité DiaphonieDiaphonie DissipationDissipation PupinisationPupinisation

Difficultés liées au principeDifficultés liées au principe Pas de couverture nationale (distance maximale)Pas de couverture nationale (distance maximale) Pas d’équité dans la qualité de servicePas d’équité dans la qualité de service

Difficultés d’ordre financier et géopolitiqueDifficultés d’ordre financier et géopolitique Equipement initial onéreux (DSLAM Equipement initial onéreux (DSLAM ≈ 1800 €)≈ 1800 €) Abonnement conséquent pour le particulierAbonnement conséquent pour le particulier Problème de concurrence (ART et associations de Problème de concurrence (ART et associations de

consommateurs)consommateurs)



Les avantages :Les avantages : Utilisation de l’existant Utilisation de l’existant (réutilisation du RTC)(réutilisation du RTC)

Ouverture facile de nouvelles lignes Ouverture facile de nouvelles lignes (pas de (pas de travaux de génie civil)travaux de génie civil)

Possibilité avec certain codage de garder la Possibilité avec certain codage de garder la ligne téléphonique libre ligne téléphonique libre (ADSL,…)(ADSL,…)

Accès pour l’utilisateur moyen à du haut-débitAccès pour l’utilisateur moyen à du haut-débit Prix acceptable pour une entreprise, plusieurs Prix acceptable pour une entreprise, plusieurs

postes connectés sur une seule ligne…postes connectés sur une seule ligne…



Les applicationsLes applications Boucles locales résidentiellesBoucles locales résidentielles Interconnexions de PABXInterconnexions de PABX Accès haut-débit à InternetAccès haut-débit à Internet (en tant qu’utilisateur)(en tant qu’utilisateur)

Applications multimédia « de qualité »Applications multimédia « de qualité » Interconnexion de réseaux locauxInterconnexion de réseaux locaux Travail à distanceTravail à distance Interrogation de bases de données distantesInterrogation de bases de données distantes Compléter une infrastructure FTTCCompléter une infrastructure FTTC


ConclusionConclusion

Technologies à utiliser maintenantTechnologies à utiliser maintenant

Particuliers : très intéressantParticuliers : très intéressant Enfin du haut débit !Enfin du haut débit ! Prix raisonnablePrix raisonnable Pas de travauxPas de travaux

PME : intéressantPME : intéressant Partage de connexionPartage de connexion Débit satisfaisantDébit satisfaisant

Grands comptes : peu intéressantGrands comptes : peu intéressant Débit insuffisant (ascendant)Débit insuffisant (ascendant) Partage de connexion avec un faible nombre de postesPartage de connexion avec un faible nombre de postes Arrivée de la fibre optique Arrivée de la fibre optique investissement à long terme investissement à long terme


SchématiquementSchématiquement

Comparaison des performancesComparaison des performances

les technologies dsl dess réseaux (2001/2002) université claude bernard lyon1 ufr dinformatique...

Documents