Systèmes numériques à haut débit du réseau d accès

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1 Systèmes numériques à haut débit du réseau d accès par Daniel BATTU Ingénieur en Chef honoraire des Télécommunications Consultant 1. Réseaux d accès et services distribués... TE Solutions à base de câble Principe Cahier des charges à respecter Techniques xdsl en présence Distribution HFC Techniques à courants porteurs Distribution par fibre optique Arbre optique passif (PON) Super PON PON Ethernet Évolution possible Solutions radioélectriques Distribution terminale chez l abonné Stratégies Principaux montages proposés Offres d application Émergent visible en Choix de systèmes de réseaux d accès Voix et services de données Installation d abonnés Rôle du centre d accès Conclusion Sigles Références bibliographiques L es réseaux d accès constituent les liens de communication entre le réseau personnel de l abonné PAN ou les réseaux local et de stockage de l entreprise LAN et SAN d une part et le réseau à grande distance WAN, d autre part. Pour assurer cette mission de connexion (communication), il existe différentes techniques numériques qui sont celles des réseaux câblés, des liaisons en fibres optiques ou des liaisons radioélectriques. Pour la distribution des flux numériques à l intérieur des locaux, différents montages en technique filaire ou radio sont proposés. Toutes ces solutions, qui sont en cours de développement ou de réalisation récente, devraient permettre aux entreprises et aux résidentiels de bénéficier d une gamme importante de systèmes et de services numériques qui présentent chacun des caractéristiques et des performances originales. Techniques de l Ingénieur, traité Télécoms TE

2 SYSTÈMES NUMÉRIQUES À HAUT DÉBIT DU RÉSEAU D ACCÈS 1. Réseaux d accès et services distribués Les marchés des technologies de l information dans les secteurs résidentiels et des entreprises se rejoignent aujourd hui, malgré la spécificité de ces secteurs. Ils utilisent souvent les mêmes composants électroniques et mettent en jeu des protocoles de communication numérique voisins ou identiques. Entre le réseau personnel de l abonné résidentiel (PAN, Personal Area Network ), le réseau de stockage ou le réseau local de l entreprise (SAN, Storage Area Network ou LAN, Local Area Network ) d une part et le réseau à grande distance (WAN, Wide Area Network ), des liens de communication numérique peuvent être établis sur une gamme de supports variés, sur des distances relativement faibles. Ce que l on appelle couramment «le dernier kilomètre» constitue le réseau d accès (figure 1). Les modems V.90 et V.92 permettent d établir des liaisons à 56 kbit/s sur des voies téléphoniques ordinaires de courte distance pour l accès à Internet. Les modems V.92 donnent la possibilité d orienter les appels entrants vers un service de messagerie lorsqu une communication est déjà engagée. De plus, V.92 peut être associé à la compression V.44 très performante qui est également mise en œuvre en relayage de trame (cf. : [E 7 620], réf [1]). Sur liaison louée de type 4 fils, les équipements conformes à V.300 assurent des connexions à 64, 128 ou 144 kbit/s [6]. Au-delà de ces valeurs de débit, les laboratoires ajoutent sans cesse de nouvelles variantes à leurs produits, plus performantes et plus économiques que les précédentes. Les critères d innovation portent principalement sur les points suivants : maintien ou suppression d un canal analogique adjacent aux flux numériques ; interactivité par flux numérique utilisant le même support ou un support alternatif ; augmentation de la portée du débit nominal (selon les réseaux, 60 à 80 % des abonnés sont situés à moins de 3 km du central) ; augmentation du débit attribué ou du débit copartagé grâce à une nouvelle modulation ou des composants plus performants ; mariage de technologies différentes ; LAN Voix PAN Réseau d'accès Équipements de zone frontière Internet SAN Figure 1 Réseau d accès et flux de trafic PBX Centre d'accès WAN LL, VPN CDN augmentation de la desserte en abonnés au km 2 en vue d améliorer la rentabilité économique des services ; développement de technologies adaptées à des populations à faible revenu. Certains de ces systèmes n effectuent que de la diffusion d informations et n offrent pas de voie de communication de retour. D autres ont des débits inégaux dans chacun des sens de transmission et pour cette raison sont appelés «asymétriques». D autres enfin offrent des débits égaux dans les deux sens. On appelle «sens montant» le flux d information dirigé dans le sens abonné vers la tête de réseau et «sens descendant», celui qui vient de la tête de réseau vers l abonné. Le service vocal est assuré soit en conservant un canal analogique sur le système d accès, soit en codant la parole en MIC selon G.711, soit en utilisant l un des nombreux procédés de codage et de compression de la parole [E 3 082], réf [2], [E 7 100], réf [3]. Neuf grandes familles de techniques (figure 2) sont apparues à ce jour pour assurer cette mission de distribution des services d information dans le réseau d accès. La normalisation de l UIT-T autorise la combinaison de ces différentes techniques. Les choix techniques et économiques entre les différentes solutions proposées sont encore en cours d étude. Centre d'accès Utilisateurs Accès Internet RTCP CDN Liaisons d'entreprise Fibre optique PON Fibre optique Fibre optique ONU Coaxial Fibre optique ONU Paire cuivre (xdsl) Paire cuivre (xdsl) Distribution électrique (DPL) Liaisons MMDS/LMDS Liaison GPRS Câble ou fibre optique ou UMTS Flux optique ou laser Vers satellite FTTH HFC HFC DSL et PBX SOHO Fixe Mobile LAN/SAN SOHO Vers satellite STB/TV Figure 2 Solutions de distribution des services multimédias TE Techniques de l Ingénieur, traité Télécoms

3 SYSTÈMES NUMÉRIQUES À HAUT DÉBIT DU RÉSEAU D ACCÈS On distingue aujourd hui : le raccordement par fibre optique [E 7 110], réf [8], [E 7 115], réf [9] ; la technique HFC qui fait intervenir une solution hybride fibre/coaxial ; les systèmes numériques, HDSL, VDSL, etc. qui s intéressent à des normes de lignes téléphoniques d abonné en paires métalliques dont les performances techniques sont différentes ; les techniques à courant porteur ; la distribution par satellite avec ou sans retour par radio ou RTPC ; les solutions de raccordement par radio (MMDS, LMDS [TE 7 119], réf [10], etc.) ; la distribution radio en GPRS ou UMTS [TE 7 368], réf [11], qui sont en cours de réalisation ; la distribution numérique hertzienne de Terre (Digital Terrestrial Television ) [TE 6 146], réf [12] ; l optique en espace libre. Les services de données à bas débit SMS et WAP du GSM vont se trouver bientôt concurrencés par les services offerts par le GPRS et l UMTS. Quant au système numérique de téléphonie DECT, son emploi, bien que compatible avec l interface RNIS, demeure limité aux périmètres professionnels pour des usages le plus souvent vocaux derrière PBX. Le présent document décrit les solutions qui sont actuellement en cours de réalisation ou de développement. 2. Solutions à base de câble 2.1 Principe La distribution à base de câbles peut mettre en jeu des artères en fibre optique, des câbles rayonnants, des systèmes à courants porteurs sur câbles métalliques (existants ou à poser), ou une combinaison de ces moyens. Les câbles rayonnants permettent de diffuser des informations de type radio FM sur une distance limitée à l intérieur de sites fermés (tunnels). Ils ne sont pas adaptés à la diffusion de signaux large bande en espace libre. Différents types de courants porteurs peuvent servir de moyen de diffusion de signaux large bande. Les paires métalliques posées pour la téléphonie offrent une gamme de possibilités qui fait aujourd hui l objet d une grande activité de recherche. 2.2 Cahier des charges à respecter La capacité en débit de la ligne dépend de plusieurs facteurs qui peuvent varier dans le temps et affecter différemment les liaisons d une même zone. Sur des paires métalliques, les fréquences élevées sont plus affaiblies que les fréquences les plus basses. Pour cette raison, le débit maximal des systèmes utilisés dans le réseau d accès dépend de la longueur de la liaison. Si la mise en œuvre d amplificateurs intermédiaires est toujours possible pour augmenter la portée des systèmes, elle est cependant évitée par les exploitants, car elle alourdit les coûts de construction, la gestion et les tâches de télémaintenance. La puissance des signaux transmis sur une paire métallique rayonne sur les autres paires du câble et affecte, par diaphonie, les autres signaux. Il est donc nécessaire de tenir compte de la présence d autres systèmes de transmission à haute fréquence en service (systèmes de télésurveillance, modems à fréquence supravocale, prolongements RNIS, liaisons radiophoniques à large bande, etc.) et de limiter en conséquence la densité de puissance spectrale de chacun d eux. Le système numérique d abonné doit être adapté à la constitution des liaisons mises en œuvre dans le réseau d accès. Pour des raisons historiques, le réseau d accès bénéficie en France d une réalisation très homogène. Il ne comporte pas de câbles chargés et chaque liaison d abonné est ordinairement constituée en deux fils. On n y trouve plus de successions de sections en deux fils suivies de partie en quatre fils. La qualité de l ingénierie des lignes est primordiale, particulièrement pour les fréquences élevées. Il faut en effet éviter les réflexions dues aux changements trop nombreux de constitution le long du parcours, les épissures de mauvaise qualité, la désadaptation d impédance entre extrémités de ligne et la liaison, etc. Fort heureusement, le réseau français a bénéficié, dès son extension massive des années 1970, de règles rigoureuses d ingéniérie. La qualité de l environnement, le couplage entre lignes, le bruit impulsionnel, les perturbations radioélectriques éventuelles, jouent également un rôle qui peut se révéler néfaste dans la mise en œuvre de ces liaisons. Sous ces conditions préalables, la bande de transmission d une paire téléphonique peut atteindre plusieurs mégahertz, la valeur précise dépendant de la longueur considérée, du bruit recueilli et de la qualité de la ligne. Le débit réel possible sur ces liaisons métalliques est attaché aux règles classiques définies par le théorème de Shannon et le type de codage utilisé [E 7 620], réf [1], [E 3 082], réf [2]. La modulation par déplacement de fréquence est une technique qui autorise la transmission simultanée de signaux différents dans des plages de fréquences qui leur sont exclusivement attribuées. Il est donc nécessaire de placer les signaux dans des plages précises à l émission et de les extraire sans déformation à la réception. L optimisation économique du support est donc réalisée au prix d un effort de filtrages et de modulation successifs. La technique de suppression ou d annulation d écho permet, sur la liaison deux fils, d étouffer les signaux en retour qui pourraient perturber les signaux incidents. Elle autorise, pour un coût modique, la transmission duplex simultanée dans la même gamme de fréquences (, HDSL). Les débits autorisés par ces systèmes sont censés répondre d une part à la plupart, sinon à la totalité des besoins des services distribués (analogiques et numériques, voix et données) et d autre part aux exigences de l agglomération des canaux entrants et sortants du réseau de transport associé à la distribution. Cependant, des raisons économiques liées à la mondialisation des échanges conduisent à rechercher des solutions industrielles qui conviennent à la plupart des réseaux. La qualité de service des liaisons numériques offertes dans le réseau d accès peut être garantie sur le plan contractuel avec un taux de 99,96 à 99,99 % de disponibilité, et des temps de latence inférieurs à 10 ou 15 ms. 2.3 Techniques xdsl en présence Normalisation en xdsl L a été définie grâce à la collaboration de quatre entités de normalisation, chacune d entre elles se préoccupant d un aspect particulier. L ETSI et l ANSI ont étudié l association de la couche physique du RNIS avec celles des xdsl respectivement au sein du Groupe TM6 et du TIE1. L ETSI a repris la norme ETR328 en liaison avec celle de l accès de base du RNIS. L ANSI a étudié la nouvelle version de la norme TI.413 relative à l qui traite du transport en ATM et de l adaptabilité du débit. Techniques de l Ingénieur, traité Télécoms TE

4 SYSTÈMES NUMÉRIQUES À HAUT DÉBIT DU RÉSEAU D ACCÈS L Forum traite de la couche physique et des couches supérieures dans cinq groupes de travail réunissant des constructeurs (protocole ATM, protocole IP, installation terminale d abonné, gestion de réseau, aspects économiques, etc.). L Forum a ouvert l étude de quatre normes (TR-001 à 004) relatives à l adaptation de l au protocole PPP (Point-to-Point Protocol ) pour le réseau privatif d abonné et pour l accès au réseau téléphonique. La Commission d études 15 de l UIT-T a repris les normes établies par l ETSI et l ANSI et traite de l sous les aspects suivants : G : norme d émetteurs-récepteurs de ligne d abonné à grand débit. G (G.DMT) : norme au débit de l ordre de 6 à 8 Mbit/s sur 4 km pour applications Internet, basée sur les définitions fournies par l ANSI TI.413 version 2. G (G.Lite) : norme relative à l harmonisée, codée en DMT (de 64 kbit/s à 1,5 Mbit/s dans le sens descendant et entre 32 et 512 kbit/s dans le sens montant pour une distance de 6 km maximum), qui présente l avantage de ne pas nécessiter de filtrage et de permettre également la téléphonie. G : procédures de prise de contact des émetteurs-récepteurs de ligne d abonné (négociation de la connexion, de la signalisation et mode d exploitation, y compris l identification). G : aperçu général des recommandations relatives aux lignes d abonné numérique (norme de maintenance et d exploitation). G : procédures de tests pour les émetteurs-récepteurs de ligne d abonné numérique. G : gestion de la couche physique pour les émetteurs-récepteurs de ligne d abonné numérique. Des composants nouveaux permettent de répondre aux particularités attachées aux normes des interfaces ou des protocoles déjà connus grâce à l intégration et à des fonctions programmables. Les différents acteurs commerciaux concernés (exploitants, distributeurs de programmes télévisuels, annonceurs, etc.) recherchent les synergies susceptibles d améliorer la rentabilité de leurs investissements. Il se trouve que certaines techniques xdsl semblent plus compatibles que d autres avec le RNIS, le relayage de trame, l interconnexion de PABX ou l ATM. Ainsi, l accès aux serveurs Internet et au commerce électronique pourrait être jumelé à la distribution télévisuelle et aux services téléphoniques vocaux. Les fournisseurs traditionnels des exploitants de réseau ont déjà introduit une partie de cette variété d équipements dans leur catalogue, soit pour les besoins de la distribution télévisuelle, soit pour la constitution de liaisons entre les réseaux locaux ou pour des distributions déportées d interfaces RNIS Parmi les techniques xdsl, l (Asymetric bitrate Digital Subscriber Line ) présente l intérêt de transmettre sur une paire de cuivre téléphonique, outre la bande téléphonique vocale de 4 khz, deux canaux de données. Le premier canal est unidirectionnel et peut atteindre 8 Mbit/s si la distance ne dépasse pas 2 km, ce qui convient aux données et aux signaux télévisuels compressés de type MPEG-2 [E 5 340], ref [4]. Le second canal (640 à 800 kbit/s) est exploitable en mode duplex et permet l interactivité nécessaire à l accès aux services en ligne. La configuration du réseau téléphonique permet à l une pénétration du parc d abonnés qui dépend de la distribution géographique de ceux-ci. Les techniques DMT (figure 3) et CAP conviennent à l Types de codage utilisés Trois types de codage peuvent être envisagés. Le code à multitonalité discrète (DMT, Discrete MultiTone ), normalisé par l ANSI (TI.413, version 2) et l ETSI, ou MCM (Multi-Carrier Modulation ), conduit à un système robuste, mais coûteux. Le Spectre de puissance Spectre utilisé pour les données montantes (abonné vers central) Spectre vocal (RTPC ou RNIS) khz Figure 3 Utilisation de la bande de fréquences en distribution (DMT) Figure 4 Principe du codage 2B1Q Spectre utilisé pour les données descendantes (du central vers l'abonné) 3 db 1,1 MHz 4,3125 khz Tonalité inutilisée en Fréquence raison de mauvaises conditions de la ligne La série binaire du code 2B1Q se lit ici : modem répartit la bande de transmission disponible entre 30 khz et 1,1 MHz en 256 sous-bandes de 4,312 5 khz dédiées à des porteurs indépendants qui optimisent le débit à transmettre en fonction des performances du canal alloué. Les porteuses inférieures ne sont pas mises en œuvre de façon à permettre l utilisation de la transmission analogique de la téléphonie dans la bande de base. Lors de l initialisation du modem, n importe quelle porteuse peut être activée, en fonction de l état de la ligne. Le nombre de bits codés par modulation d amplitude en quadrature (QAM) par porteuse dépend de la qualité de la ligne dans la bande de fréquences considérée, la granularité de débit étant assurée par palier de 32 kbit/s, de 6 à 8 Mbit/s. Grâce à leurs ASIC (circuits intégrés spécifiques), les modems DMT adaptent dynamiquement le débit demandé par les services à la capacité des liaisons auxquelles ils sont raccordés. La technologie CAP (Carrierless Amplitude and Phase Modulation ) élaborée par AT&T et Bell Labs, qui est une extension dérivée de la technologie MAQ (modulation d amplitude en quadrature), permet de mettre en œuvre la technique DSL (Digital Subscriber Line ). Cette technologie CAP est très performante en portée, en immunité au bruit et en diaphonie. Elle permet d offrir toutes les variantes de service asymétrique (2 Mbit/s dans un sens et 16 kbit/s dans l autre ou 6 Mbit/s dans un sens et 64 kbit/s dans l autre sens). Le codage 2B1Q (deux éléments binaires dans un signal quadrivalent) qui fait correspondre deux bits par baud dans une modulation d impulsion en amplitude à quatre niveaux (figure 4). Il offre une faible largeur de spectre, mais nécessite l emploi d égaliseur autoadaptatif. Des suppresseurs d écho permettent d éviter les nuisances créées par la diaphonie et les réflexions. Ce procédé est de type numérique, car il traite d impulsions du même domaine que celles des émetteurs-récepteurs bande de base, alors que les techniques CAP et DMT sont de type analogique, comme les modems. Le codage 2B1Q est utilisé dans des réalisations HDSL. TE Techniques de l Ingénieur, traité Télécoms

5 SYSTÈMES NUMÉRIQUES À HAUT DÉBIT DU RÉSEAU D ACCÈS Autres offres xdsl Partant des débits les plus faibles pour atteindre les plus élevés, la gamme xdsl comprend les services : (Asymetric bit rate Digital Subscriber Line) ; IDSL (ISDN-like DSL) ; HDSL (High bit rate DSL) ; R (Rate Adaptative DSL) ; UDSL (Universal DSL) ; SDSL (Single Digital rate Subscriber Line ) ; SHDSL (Symmetric High bit rate DSL) ; VDSL (Very high speed DSL). La technique CAP et le codage 2B1Q sont décrits dans la norme ETR 152, édition 3 relative à l HDSL qui assure sur une, deux ou trois paires de cuivre un système duplex à 2 Mbit/s. La technique nouvelle relative à HDSL, appelée HDSL-2, concerne une transmission de 2 Mbit/s en débit symétrique sur une seule paire de conducteur sur 4 km, en CAP ou avec codage 2B1Q. La technique SDSL constituait une réplique à bon marché du HDSL entre 364 (ou 768 kbit/s) et 2 Mbit/s en mode duplex sur une simple paire téléphonique pour des applications vocales ou de données. La transmission était effectuée avec annulation d écho en 2B1Q. Le concept de SDSL a évolué vers celui du SHDSL. Le système SHDSL présente des débits symétriques duplex programmables de 192 kbit/s à 2,312 Mbit/s, selon la distance (jusqu à 6 km) par pas de 8 kbit/s (G.991.2). La compatibilité spectrale du SHDSL s accorde avec celle de l. La technique VDSL (Very high Digital rate Subscriber Line ) est un système de transmission pour architecture de distribution avec terminaison de cuivre active. VDSL est associable à la technique PON (cf. 3.1). Il permet des débits symétriques ou asymétriques compatibles avec l ATM, IP et Ethernet. Sur paires torsadées, le débit maximal de 52 Mbit/s en VDSL peut être atteint sur des courtes distances, amplifié tous les 300 m. Le VDSL Forum, l ETSI et l UIT-T travaillent à la mise au point d une synthèse (tableau 1) sur les différentes options proposées par les industriels. Trois plans de fréquence sont proposés. Un groupe mixte, composé d exploitants et d industriels (le groupe FS-VSL, issu de FSAN), souhaite modifier les plans de fréquence proposés par la recommandation G et étendre la portée du système d accès à 800 m. Les débits seraient de 27 et 3 Mbit/s pour permettre en simultanéité Portée (m) Tableau 1 Portée du système VDSL Débits symétriques (Mbit/s) Débits asymétriques (Mbit/s) ,4 à ,2 à ,5 1,6 à ,3 non admis trois programmes TV en MPEG-2 et l accès à Internet. Le choix de modulation (CAP ou DMT) serait laissé à l initiative de l exploitant. La technique R permet d atteindre un débit compris entre 2 et 7 Mbit/s dans le sens descendant. Des débits de l ordre de 2 à 4,5 Mbit/s sur des lignes d abonnés de longueur inférieure ou égale à 4 km sont rencontrés fréquemment. La technique R, en raison de l adaptation automatique de débit aux caractéristiques de la liaison, convient pour les liaisons à mettre en œuvre rapidement. L UDSL (U pour Universal ) est une réalisation d à débit adaptatif compris entre 56 kbit/s et 1,5 Mbit/s. Ces deux variantes ne sont pas encore normalisées. La technique IDSL présente l intérêt d offrir le débit du RNIS en accès de base (128 kbit/s) dans les deux sens de transmission, sur 6 km maximum, sans avoir à réaménager le réseau d accès et le commutateur local. Certains des systèmes xdsl proposés permettent la téléphonie vocale en bande basse de transmission. Pour d autres, leur portée peut être augmentée grâce à la mise en place de répéteurs intermédiaires. Le tableau 2 illustre, pour chacune des propositions techniques, la possibilité de conserver, avec ou sans filtrage, l accès au réseau téléphonique commuté. Il rappelle les débits obtenus et les services ou applications possibles sur une ligne d abonné téléphonique, depuis les modems classiques de la série V jusqu aux toutes dernières propositions des techniques xdsl. Tableau 2 Variétés de procédés numériques en distribution Technique utilisée Débits Nombre de paires et portée Applications services V. 21 V. 22 Modems à fréquences 1 paire Services de données V. 32 V. 34 vocales 300 bit/s à 33,6 kbit/s RTPC débits duplex V. 90 / V. 92 Modems asymétriques 56/33,6 réseau d accès Accès aux ISP Asymétrique : 1,5 à 9 Mbit/s et de 16 à 640 kbit/s 1 paire 2,5 à 5,5 km Accès résidentiel Internet, VoD, vocal HDSL Symétrique : 2 Mbit/s 1, 2 ou 3 paires jusqu à 2,4 km Répéteurs possibles Accès professionnel PDH (E1), PABX, LS IRLE IDSL xdsl pour RNIS 1 paire, 4 km SOHO, Agences, RNIS SDSL Symétrique : de 144 kbit/s à 2 Mbit/s 1 paire 2 à 4 km IRLE, SOHO, serveurs Internet, vidéoconférence VDSL Asymétrique : 13 à 52 Mbit/s et de 1,5 à 2,3 Mbit/s 1 paire 0,3 à 1,5 km Idem + HDTV vocal R Adaptation du débit à la ligne asymétrique symétrique 1 paire 5,2 à 3,4 km 5,5 à 4,3 km vocal et débits de 1,7/0,4 ou 7,0/1,0 Mbit/s 384 kbit/s à 1,0 Mbit/s Techniques de l Ingénieur, traité Télécoms TE

6 SYSTÈMES NUMÉRIQUES À HAUT DÉBIT DU RÉSEAU D ACCÈS Agglomération des canaux dans le réseau La nature sporadique du flux de données montant doit être prise en compte dans la conception des multiplexeurs placés à la tête de réseau. Il convient de ne pas perdre les informations des usagers destinées aux serveurs ISP sans pour celà mettre en place des tampons mémoires trop importants. De plus, le flux descendant ne doit pas être trop ralenti pour ne pas gêner l ergonomie des services. Dans les deux sens, le débit des artères aboutissant à la tête de réseau doit être optimisé. L équipement DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer ) (figure 5) est un multiplexeur statistique qui offre dans les deux sens une solution de distribution des services multimédias liée soit à l ATM, soit au protocole IP, soit au relayage de trame FR, soit à SDH, etc. Il gère toutes les liaisons de type DSL. Ses fonctions sont activées par un algorithme autoadaptatif. Le DSLAM permet d éviter le recours aux commutateurs et routeurs dans la desserte d abonnés. L ensemble du montage sépare convenablement le flux voix/données (figure 6) en vue des nécessités d acheminement spécialisé au sein du réseau de transport. Ce type de montage permet de ne pas remettre en cause l organisation du central téléphonique du point de vue de sa capacité en écoulement du trafic vocal. L équipement DSLAM effectue la concentration de circuits virtuels permanents avec gestion sous SNMP. La sécurité et l authentification peuvent être insérées au niveau 3 de la connexion (figure 7). Ce montage offre l avantage d aggréger des canaux pour la vidéo et les services sous Internet Protocol (IP) et Protocol Control Information (PCI) en réduisant le nombre de circuits virtuels permanents au minimum acceptable. La combinaison des systèmes xdsl avec les réseaux IP, relayage de trame, ATM, VLAN à n fois 64 kbit/s est ainsi possible. La figure 8 représente une réalisation possible de mise en œuvre des protocoles de communication entre le réseau de transport en ATM et les applications de l usager. 2.4 Distribution HFC Structure de réseau L architecture de réseau HFC (Hybrid Fibre Coaxial ) est un système de distribution de services utilisant des fibres optiques dans la première partie du parcours proche des artères interurbaines et des câbles coaxiaux dans la seconde partie desservant l usager (figures 9 et 10) [TE 7 119], réf [10]. Ce système permet la diffusion, jusqu au domicile de l abonné, de signaux télévisuels analogiques et numériques. Il peut aussi autoriser le service téléphonique, l échange de données interactives nécessaires aux services de médiamétrie, à l accès à Internet, au télétravail, etc. La bande de fréquence disponible pour chaque utilisateur dépend du nombre d abonnés utilisant simultanément le même canal, du type de trafic et du protocole utilisé pour l accès multiple. La tête de réseau (figure 10), qui est le point de collecte des programmes à diffuser en provenance de réseaux de type analogique et de type numérique (CMTS, Cable Modem Terminaison System ), procède au multiplexage des canaux de données à transmettre sur fibre optique à nm vers des groupes de 500 à abonnés et recueille leurs informations sur une autre fibre optique. Le multiplexage en longueur d onde peut également être mis en œuvre sur cette partie du parcours. La tête de réseau reçoit les différents programmes, captés par voie satellitaire, terrestre ou locale et les diffuse sur le support optique. Le centre de distribution est le point de conversion optique/électrique. Il se trouve au carrefour des câbles coaxiaux desservant la zone d abonnés. Il est relié au point de collecte par des liaisons en SDH IP ATM FR etc. IP ou relayage de trame SNMP Figure 5 Équipement DSLAM ATM Réseau RTPC RNIS Central téléphonique DSLAM DSLAM Ligne d'abonné Figure 6 Relation voix et données simultanées en Serveur de diffusion numérique Serveur Internet pour la vidéo RTPC Réseau ATM Commutateur ATM Commutateur téléphonique local Figure 7 ATM dans le réseau d accès Serveur Figure 8 Protocoles envisageables Serveurs locaux Modem Modem Modem Modem Fibre HDSL SHDSL etc. TV ou PC Téléphone Diffusion MMDS ONU Téléphone Télévision HTTP Exploitant Tête de réseau TNR TCP IP Adaptation ATM ATM ATM ATM MAC DSL Interface usager Ordinateur Utilisateur HTTP TCP IP ATM SDH SDH ou HFC Ethernet TE Techniques de l Ingénieur, traité Télécoms

7 SYSTÈMES NUMÉRIQUES À HAUT DÉBIT DU RÉSEAU D ACCÈS Bases de données (ISP) Fibre optique Tête de réseau /HDSL ou HFC Réseau métropolitain en fibre optique 2 ou 8 Mbit/s RTPC Densité spectrale Voies de retour TV analogique Radio FM TV numériques et services numériques nouveaux Coaxial Fibre optique Réseaux locaux Ethernet Coaxial Abonné isolé Ordinateur Modem V.34 28,8 kbit/s Fréquence (MHz) Figure 11 Plan de fréquences de distribution en HCF Figure 9 Vue d ensemble d un réseau de services multimédias distribués par câble Réseaux analogiques ou numériques de transport Tête de réseau ou point de collecte (CMTS) Fibre optique (<10 km) Centre de distribution Figure 10 Vue d ensemble d un réseau HCF Terminaison de réseau passive (TRP) Amplificateur fibres optiques, une pour le sens descendant, une pour le sens montant. La terminaison de réseau passive (TRP) est située au domicile de l abonné. Elle marque la frontière entre le réseau et le terminal de l abonné Interactivité sur le réseau d accès La bande de fréquences allouée pour les modems câbles en France s étend de 47 à 862 MHz (figure 11). Les services suivants peuvent être offerts : télévision analogique (40 canaux de 8 MHz) en Sécam/L et en D2-MAC ; télévision numérique (20 canaux en DVB-MHP) ; programmes de radiodiffusion sonore à modulation de fréquence en bande II. Les canaux de radio à modulation de fréquence utilisent la bande de fréquence 88 à 108 MHz. Les fréquences centrales des canaux numériques ont été choisies à 4,875 MHz au-dessous de la fréquence image du canal analogique supérieur. Le réseau HCF ayant une structure arborescente, la bande de fréquences allouée sur les câbles coaxiaux pour la voie descendante est commune à la totalité du secteur géographique desservie par le centre de distribution. Les services attachés à la voie descendante (informations de contrôle, la signalisation, etc.), dans la définition actuelle du spectre, sont limités à la bande passante située dans l intervalle 70 à 88 MHz. La bande de fréquences 108 à 118 MHz est réservée aux systèmes d exploitation de réseau pour la supervision. Les industriels ont réalisé des équipements qui gèrent la bande passante en fonction des services distribués et de la pénétration de ceux-ci sur le plan géographique. Les débits maximaux rencontrés sur les réseaux câblés offrant des services interactifs sont d environ 30 Mbit/s pour le sens descendant par canal de 8 MHz et de 10 Mbit/s dans le sens montant. Ces débits tiennent compte de la présence des brouilleurs utilisés sur le réseau d accès et des performances des multiplexages numériques utilisés. Les débits des utilisateurs sont asymétriques (500 kbit/s à 128 kbit/s actuellement et 2 Mbit/s à 0,5 Mbit/s prochainement) Brouillages et réflexions La structure du réseau d accès de type HFC peut être comparée à une diffusion arborescente pour la voie descendante et à un entonnoir pour la voie montante. Les bruits d origine géographique diverse s ajoutent donc dans le sens montant et une installation d abonné particulièrement bruyante peut perturber tous les signaux montants des autres abonnés du même secteur. Deux catégories de brouillage peuvent être rencontrées : 1) des brouillages à bande étroite (26 à 28 MHz) qui consistent en des raies discrètes d une amplitude plus ou moins forte (Citizen Band à 26,9 à 27,4 MHz), créées par des téléphones sans fil entre 26,3 et 26,5 MHz et des brouillages liés aux émetteurs à onde courte ou aux activités des radioamateurs (21 à 22 MHz) ; 2) des brouillages à large bande, ou brouillages impulsifs, générés par des décharges électriques (tubes à néon, équipements électro-ménagers) à proximité de l installation d abonné. Pour s affranchir du brouillage, les solutions proposées sont les suivantes : 1) sur le réseau : un filtrage à proximité de l installation d abonné permet d éliminer le brouillage impulsif large bande. La recherche des points d entrée et un filtrage bande étroite adéquat permet d éliminer les autres perturbations ; 2) sur le système : des modulations spécifiques à modulation de phase différentielle (type DQPSK ou P/4DQPSK) ou à étalement de spectre (type OFDM) permettent de protéger l information des perturbations résiduelles. Le niveau de puissance du signal est déterminé par le rapport signal sur bruit minimal admissible et le souci de réduire la charge de puissance en supprimant le porteur. Il est également possible d introduire un code de protection contre les erreurs (codage convolutionnel en treillis). Une modification des fréquences d un secteur perturbé permet aussi de choisir des ressources plus favorables. Toutes ces solutions ne sont possibles qu au détriment du débit utile maximal, puisqu il faut soit ajouter de la redondance au débit binaire, soit empêcher l accès aux plages de fréquence perturbées. Des réflexions peuvent apparaître, notamment entre la terminaison de réseau passive (TRP) et l équipement de décompression, provoquées par une mauvaise adaptation d impédance de cet équipement au câble. Des filtres de mauvaise qualité ou des épissures trop nombreuses peuvent également provoquer des dégradations de transmission. Techniques de l Ingénieur, traité Télécoms TE

8 SYSTÈMES NUMÉRIQUES À HAUT DÉBIT DU RÉSEAU D ACCÈS En Amérique du Nord, les débits des usagers peuvent être paramétrés côté réseau par des critères propres à la classe de service souscrite (CIR, débit garanti, CBR, débit de crête garanti, priorités, etc.). Un système de gestion SNMP peut être mis en place au centre CMTS Accès à Internet Fournisseur de services CMTS Routeur Fibre optique de 20 à 150 km Centre optique Coaxiaux bidirectionnels L accès des terminaux aux bases de données ou à Internet induit un débit fortement dissymétrique. Le plan de fréquences du système d accès HFC est organisé en ce sens. Une bonne qualité de transmission est obtenue dans le sens descendant grâce à l emploi de la modulation d amplitude en quadrature à 64 points (QAM-64). La tête de réseau est équipée d interfaces de routage capables d acheminer les requêtes des usagers vers des canaux à hauts débits, typiquement 100-BaseT, orientés vers des accès Internet et des serveurs d information. Côté réseau d accès, la tête de réseau collecte et distribue les flux d information sur le réseau HFC. L accès de la voie montante vers la tête de réseau peut être organisée en accès multiple en répartition de temps (AMRT) ou en multiplexage temporel simple. L efficacité de cette organisation est fondamentale sur le plan de la réduction des temps de transit et de latence de l information, considérées du point de vue de l usager. Côté usager, un modem câble permet le raccordement du coaxial du réseau d accès à l installation privée qui est le plus souvent une prise Ethernet 10BaseT. D autres services numériques ou des applications de données peuvent être offerts sur le principe de cette structure d accès (téléphonie publique, interconnexions de réseaux locaux, vidéosurveillance, gestion urbaine, voix sur protocole IP, etc.) Modems câble Les normes des modems câble ont été définies après concertation entre les groupes de travail suivants : DAVIC (Digital Audio Visual Council, groupe de normalisation américain), IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers, société savante internationale de droit américain qui contribue à l American National Standards Institute et à l ISO) et DVB (Digital Video Broadcasting, groupe de normalisation européen pour la diffusion numérique télévisuelle par satellite). DAVIC et DVB s appuient sur des architectures de réseau grande distance en IP, alors que la norme IEEE repose sur une couche ATM. La norme DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification ) (figure 12) mise au point par les CableLabs, définit un système de distribution à partage de bande permettant un débit asymétrique pouvant atteindre 50 et 10 Mbit/s sur câble coaxial. Des systèmes autorisant des débits d 1 Gbit/s devraient être aussi disponibles. Mél TCP Figure 12 Protocole DOCSIS IP DHCP UDP Data Link Encryp MAC MPEG-2 Converg PHY DOCSIS Internet RTPC RNIS Facturation Serveur local Figure 13 Schéma de principe de la distribution HFC Connexion Ethernet vers les clients La norme DOCSIS, dans sa version 1.0 (figure 13), correspond aux recommandations J.83 et J.112 de l UIT-T. La version 1.2 permet une meilleure gestion et une plus grande qualité de service. La version 2.0 a été annoncée et devrait fournir des débits plus élevés. La plupart des réseaux câblés actuellement en exploitation utilisent des modems câble répondant à des normes propriétaires. 2.5 Techniques à courants porteurs Les techniques à courants porteurs permettent de transporter des flux numériques sur une plage de fréquences élevées en utilisant des supports économiques, par exemple les lignes existantes de distribution d énergie à basse tension (secteur électrique à 50 ou 60 Hz). La distribution peut s effectuer sur des distances relativement courtes en utilisant un principe d arborescence de type point à multipoint. La bande de fréquences disponible étant la même pour tous les utilisateurs de l arborescence, le débit pour chaque utilisateur dépend du nombre d abonnés utilisant simultanément le même canal. Après l Amérique du Nord et la Grande Bretagne, des exploitants européens expérimentent actuellement des systèmes de données sur ligne de distribution d énergie électrique entre 0,5 et 1 Mbit/s par grappe de 20 à 200 abonnés en accès multiple par répartition de code (AMRC) en haute fréquence (DPL, Digital Power Line ). Ces procédés avivent la concurrence entre exploitants spécialisés sur le marché du réseau d accès, puisque le retour sur investissement de ce système ne serait que de trois années. De plus, l existence d une infrastructure existante stimule les initiatives pour la réalisation rapide de services téléphoniques. Bien que prometteurs, les débuts industriels de cette technique se heurtent aux difficultés suivantes : la distribution électrique en Amérique du Nord, s effectuant à 110 V, concerne un petit nombre de foyers (50 à 100) ; la concurrence de l et de la desserte de services numériques par satellite fixent les critères de comparaison ; les sociétés de distribution électrique ne sont pas toutes prêtes à assumer la gestion de réseaux de communication voix et données qui ne présentent d intérêt principal qu en zone rurale ; le niveau de perturbations électromagnétiques n est pas défini de la même façon dans tous les réseaux du monde. Pour ces raisons, et en dépit des premiers résultats positifs obtenus, les projets industriels furent stoppés en À la fin de l année 2001, des industriels allemands et suisses reprirent les études en fonction des argumentaires suivants : TE Techniques de l Ingénieur, traité Télécoms

9 SYSTÈMES NUMÉRIQUES À HAUT DÉBIT DU RÉSEAU D ACCÈS dans les réseaux européens de distribution en 220 V, 50 Hz, le transformateur basse tension dessert jusqu à 300 foyers ; dans tous les pays du monde, tous les foyers disposant de l électricité n ont pas le téléphone (Asie, Afrique, etc.) ou bien beaucoup d entre eux sont trop éloignés du central téléphonique pour pouvoir disposer de l ; la réglementation sur le dégroupage devrait faciliter la concurrence en ce qui concerne la gestion de réseau de communication ; plusieurs techniques permettent la transmission de flux numérique en protocole IP, les signaux de parole, l accès à Internet et la diffusion de programmes télévisuels interactifs (protocoles CSMA/CD, Centralized Token Passing, etc.) ; l amélioration des performances des composants devrait autoriser une distribution des débits comprise entre 1 à 2 Mbits/s, progressant à 4 ou 5, ou 8 Mbit/s. Une quinzaine de réseaux, comportant de 5 à foyers, sont en cours d exploitation dans une quinzaine de pays européens et asiatiques. Des expérimentations ont également eu lieu à Nantes et à Strasbourg. Les débits utilisateurs disponibles sont un peu inférieurs à ceux de l (250 et 500 kbit/s), mais les coûts de mise en œuvre sont beaucoup plus bas. La nécessité de créer un nouvel adressage à l intérieur de l arborescence de chaque réseau de distribution est pénalisante. Cependant, ce type de structure est économique et peut répondre à la nécessité de diffuser des services d information et de loisirs dans un grand nombre de pays. 3. Distribution par fibre optique 3.1 Arbre optique passif (PON) Plusieurs types de raccordement en fibre optique (FITL, Fiber in the Loop ) sont disponibles aujourd hui. L augmentation de la capacité de la fibre, de sa portée, et l emploi de la technique du multiplexage en longueur d onde (WDM, Wavelenght Division Multiplexing ) ont conduit les exploitants à rechercher des composants et des montages susceptibles d offrir les coûts les plus faibles pour une distribution de débit la plus élevée. Le marché visé est en premier lieu celui des entreprises disposant de puissance de calcul informatique en rapport avec ces performances de communication numérique. Les entreprises sont placées devant une gamme de solutions de raccordement en fibre optique qui associent leur réseau local d entreprise Ethernet au réseau métropolitain ou au réseau à grande distance. Par rapport aux autres procédés impliquant le recours à des protocoles de type ATM ou IP, ces types de raccordement combinent la simplicité, la réduction du temps de transit et une plus grande fiabilité. Ils doivent permettre de disposer d un débit élevé sur la terminaison optique d abonné (ONU). L arbre optique passif (ou Passive Optical Network ) permet de distribuer des débits importants. Une terminaison de ligne optique (OLT) est reliée en fibre optique à un équipement passif de répartition (POS, Passive Optical Splitter ) ou diviseur, qui distribue les signaux télévisuels par l intermédiaire de fibres optiques d abonnés (figure 14). Comme pour les autres systèmes de raccordement précédents, la distribution et l interactivité vers les fournisseurs d information doivent être assurées. Il est possible de mettre en œuvre le multiplexage de longueur d onde en distribution pour diffuser le 12 à 64 canaux en simultanéité sur les terminaisons optiques de ligne (OLT) et d effectuer au besoin des commutations de canaux à distance au moyen d un signal numérique selon la recommandation G.983 de l UIT-T. La distribution passive permet de réduire les coûts d investissement. La synchronisation et la surveillance des réseaux optiques passifs posent encore des problèmes de gestion et de localisation. Le passage à des débits supérieurs à 1 Gbit/s suppose des investissements plus importants. Chaque ONU peut desservir 10 prolongements VDSL. 3.2 Super PON 155 / 622 Mbit/s (1500 nm) Systèmes ONU VDSL 155 Mbit/s (1310 nm) Cuivre Centre d'accès OLT Fibre optique Distance inférieure à 20 km Figure 14 Raccordement en fibre optique PON Il est possible d organiser des arbres optiques de plus grande capacité, capables de raccorder sur 200 km, ONU, avec une dizaine d utilisateurs par ONU. L arborescence physique vient en complémentarité de la fonction d agrégation de l ATM. Les développements actuels s orientent également vers des réalisations industrielles simples et économiques mettant en jeu 8 à 16 longueurs d onde, porteuses de flux de 10 à 100 Mbit/s, commutables au moyen d hologrammes créés par des cristaux polarisables sous une faible tension. 3.3 PON Ethernet Le PON Ethernet (EPON) constitue une évolution de la technique APON. Le flux de communication numérique de l entreprise utilise une longueur d onde spécifique pour le transport à 10 ou 100 Mbit/s, ou 1 Gbit/s, des données du réseau local Ethernet sur la fibre optique du réseau d accès. L avantage de cette solution consiste dans la continuité du débit (qui ne subit aucun retard de traitement intermédiaire) et dans la souplesse d évolutivité du lien, puisque la longueur d onde porte le flux dans toute la gamme de débit. La longueur maximale du lien actuellement obtenue en EPON à 10 Gbit/s est de 69 km sur fibre monomode à nm. L Ethernet optique constitue historiquement la quatrième génération de la technologie sans connexion de couche 2 en MAN/WAN, après X.25, le relayage de trame et l ATM. Il peut être configuré en point à point (en émulation de circuit) ou en point à multipoint (relayage de trame en étoile ou en diffusion LAN). Il convient aussi aux réseaux de stockage de données (SAN, Storage Area Network ). 3.4 Évolution possible Diviseur ONU < 1,5 km Le Japon a lancé un programme ambitieux de raccordement d abonnés en fibre optique. Près de 20 % des abonnés y sont raccordés en fibre optique et bénéficient d un service tout optique à Techniques de l Ingénieur, traité Télécoms TE

10 SYSTÈMES NUMÉRIQUES À HAUT DÉBIT DU RÉSEAU D ACCÈS 100 Mbit/s. Dans les autres pays, les coûts de raccordement ont conduit les exploitants à ne raccorder en fibre optique que les abonnés à très fort trafic. Aux États-Unis, 11 % des réseaux locaux étaient raccordés en fibre optique à la fin de 2000 et selon KMI Corporation, les techniques FTTH et FTTC devraient y atteindre respectivement 2,65 et 1,9 million de raccordement en Le FTTHC (Fiber to the Home Council) regroupe une cinquantaine d industriels. Il s est donné pour mission de fournir une vision économique précise aux utilisateurs de cette technologie afin d améliorer l économie des systèmes FTTH et de leur ouvrir un marché de masse. L un de ses objectifs est de concilier le déploiement des lasers et des composants spécifiques adaptés à la fibre optique utilisés dans les différents types de réseaux d accès. Densité spectrale DQPSK canaux montants à 2 MHz QAM canaux descendants à 40 MHz Fréquence (MHz) Figure 15 Plan de fréquences du LMDS avant modulation 4. Solutions radioélectriques Les solutions radioélectriques soient moins coûteuses à mettre en œuvre et plus rapidement déployables. Mais elles présentent l inconvénient de faire appel à des ressources fréquentielles très utilisées et fortement perturbées par les échos, les évanouissements dûs aux variations de la propagation, à l humidité et à l effet Doppler (pour les mobiles en mouvement). Comme pour l onde guidée sur la fibre optique ou sur les conducteurs métalliques, la puissance de l onde en espace libre s affaiblit en fonction de la distance et de la valeur de la fréquence d émission. Différents procédés de modulation, utilisés dans des gammes de fréquence différentes, permettent néanmoins d offrir des systèmes de communication efficaces. Local Multipoint Distribution Service (LMDS) [TE 7 119], réf [10] Un réseau LMDS est composé de cellules radioélectriques duplex de 2 à 6 km de diamètre. Le LMDS permet le transfert de débits numériques de 26 à 28 GHz en ligne directe (figure 15). La transmission est effectuée à l aide d un code à correction d erreur afin de s affranchir des conditions météorologiques (pluie et brouillard) défavorables. Le débit par abonné peut atteindre 2 à 8 Mbit/s. Normalisé par l ETSI, le LMDS est associable à l ATM. Il convient au trafic vocal et aux échanges de données en IP et à la diffusion télévisuelle en MPEG-2 sur ATM [5]. Multichannel Multimedia Distribution Service (MMDS) Il s agit ici d une distribution de canaux télévisuels analogiques à 2,5 GHz sur 40 km de distance en vision directe, dont l interactivité peut être organisée à l aide d une voie de retour par le réseau téléphonique public commuté. Les débits descendants proposés vont de 384 à 512 kbit/s et les débits montants de 256 à 384 kbit/s. Distribution directe par satellite Trois formes de distribution directe de flux numériques par satellite peuvent être distinguées : la distribution à partir de plates-formes stratosphériques (HAPS) situées à une vingtaine de kilomètres d altitude pour l établissement de liaisons à 155 Mbit/s entre deux points d une zone de couverture d un diamètre de 150 km (réalisations expérimentales récentes au Japon et au Brésil) ; l utilisation de satellites géostationnaires dans la bande Ka (38 à 45 GHz) pour des débits asymétriques duplex en AMRT dans des montages de type VSAT (Eutelsat), ou pour des débits unidirectionnels dans la bande Ku pour la distribution de bouquets de programmes télévisuels (Astra) ; l emploi de constellations de satellites défilant en altitude moyenne (MEO) pour la transmission de débits duplex de faible valeur (Skybridge). Outre la diffusion télévisuelle, les applications visées concernent les liaisons nécessaires aux entreprises ou les liaisons entre serveurs Internet et les points de desserte équipés d équipements de «caching» des réseaux des exploitants en service. GPRS et UMTS [TE 7 368], réf [11] Le service de communication radiomobile GPRS (General Packet Radio Service ) offre des communications numériques de type paquet à des débits compris entre 40 à 144 kbit/s. La nouvelle génération de service radiomobile UMTS est prévue à 384 kbit/s en Europe à compter de Des débits supérieurs seront disponibles ultérieurement. Ces deux développements doivent assurer l exploitation de services vocaux et de données en mode IP, ce qui ouvre des possibilités de services multimédias similaires aux services offerts par les réseaux terrestres. Le groupe de normalisation DVB prépare des normes d adaptation entre l UMTS à 300 kbit/s et la télévision numérique dite DVB-T mode 8K, qui met en œuvre porteuses en OFDM et une modulation en QAM-64, pour une utilisation avec une vitesse de déplacement pouvant atteindre 150 km/h. PMR Les communications par voie radioélectrique sont représentées en France par la PMR (Professional Mobile Radio ) et appartiennent au domaine prévu à l Article L.33-2 relatif aux «réseaux indépendants». Ce sont des réseaux numériques pour la plupart, qui ont une couverture régionale ou locale et qui offrent des services voix ou données à basse vitesse aux entreprises. L ART alloue des fréquences sur des bases contractuelles. Les réseaux de type PAMR (Public Access Mobile Radio ) sont des réseaux PMR qui disposent d accès au réseau téléphonique commuté. Les réseaux Tetra et Tetrapol appartiennent à ces catégories de réseaux PMR. Télévision numérique terrestre [TE 6 146], réf [12] Six bouquets (de 24,1 Mbit/s chacun) comportant six programmes télévisuels numériques multiplexés doivent être substitués à la distribution télévisuelle analogique à partir de Chacun des programmes (3,8 Mbit/s par service) contient les données nécessaires au téléchargement, au sous titrage, au canal audio, aux nouveaux services, etc. Une voie de retour hertzienne à 1,2 kbit/s (DVB-RCT) pourrait être mise en œuvre pour une interactivité fonctionnelle. Optique en espace libre Des systèmes optiques en espace libre (FSOW, Free-Space Optical Wireless ), n apportant pas de gêne visuelle, sont en cours de commercialisation. Le débit numérique de ces liaisons, dont la portée est inférieure à 10 km, est compris entre 10 Mbit/s et 2,5 Gbit/s sur des longueurs d onde de 850 nm et nm. TE Techniques de l Ingénieur, traité Télécoms

11 SYSTÈMES NUMÉRIQUES À HAUT DÉBIT DU RÉSEAU D ACCÈS 5. Distribution terminale chez l abonné Set Top Box 5.1 Stratégies TRP Filtre Téléphone Bus Ethernet de l'usager TV L importance des investissements précédemment consentis conduit à valoriser le plus possible les réseaux d accès en paires métalliques construits années après années en vue des raccordements d abonnés. La ligne d abonné a été créée pour permettre la téléphonie vocale et les nouvelles offres ne devraient pas supprimer cette raison d être. Parmi diverses propositions techniques, l interactivité des flux numériques de données et la valeur du débit dans chacun des sens constituent les critères de sélection. Les exploitants souhaitent trouver une solution simple qui donne satisfaction à tous les usagers, quelle que soit la distance qui les sépare du central. Il paraît difficile d obtenir un consensus sur la valeur commune des débits à proposer à la clientèle et de réaliser un mode de distribution homogène des débits à l intérieur des locaux (système filaire ou radio). 5.2 Principaux montages proposés Figure 16 Distribution avec filtrage chez l usager TRP Routeur Filtre Modem et téléphone PC des enfants PC des enfants PC des parents PC domotique Universal Serial Bus PC des parents PC domotique Set Top Box Différents montages sont proposés, qui n excluent pas d autres solutions, telles que des LAN radioélectriques ou l emploi d un multiplexeur DSLAM chez l abonné pour les petites entreprises SOHO. Les réseaux personnels (ou PAN, Personal Area Network ) utilisent des architectures de réseau et des câblages spécifiques, des liaisons radioélectriques à faible puissance et à faible portée. Plusieurs réalisations sont proposées qui font appel à deux types de solutions : l une qui fait appel à un filtrage passe bas, de façon à disposer de la bande basse des fréquences pour la téléphonie figure 16 ; l autre qui a recours à un bus de type USB figure 17. Le débit chez l abonné pourrait atteindre 38 Mbit/s. Il peut être distribué sur un Ethernet à 10/100 Mbit/s. Des équipements associant la technique des modems-câbles ou des modems / HDSL, aux protocoles HDLC, SDLC, SNMP, PPP, etc. sont déjà disponibles dans ce but sur le marché RNIS Le câblage domestique du RNIS [TE 7 470], réf [13] se présente en trois versions : bus court, bus étendu et installation dite «Duo». Le service AO/DI (Always On Dynamic ISDN ) qui permet des connexions permanentes par le canal D n est pas disponible en France Emploi des câblages internes de distribution de courant Plusieurs tentatives de systèmes à courants porteurs sont en cours de développement, parmi lesquelles PLC (Power Line Communications ) avec utilisation des prises électriques, Home Plug Power Line 1.0 sur protocole CSMA/CD à haute fréquence, ou en OFDM, etc. Le signal doit être crypté avant transmission pour conserver la confidentialité des messages sur le support. Sur une liaison ne dépassant pas trois mètres, des débits pouvant atteindre 12 Mbit/s peuvent être partagés entre une dizaine d équipements sur interface USB. Des débits de l ordre de 400 Mbit/s peuvent être transmis à courte distance vers un plus grand nombre d accessoires reliés sur interface FireWire Figure 17 Distribution par bus USB Réseaux locaux par radio (WLAN) Les réseaux locaux personnels par radio (ou WLAN, Wireless LAN) mettent en jeu des puissances et des distances moins élevées que celles des LAN. Ils complètent les infrastructures filaires, les câbles permettant les liaisons avec les cellules radioélectriques et élargissant les déplacements des terminaux au sein de l entreprise. Ces réseaux locaux permettent d effectuer des raccordements à meilleur coût qu en filaire pour les usines, les entrepôts, les bureaux, les centres de commerce ou les aires de transport. Toutefois, la sécurité des WLAN aboutés à des réseaux privés virtuels (VPN) paraît difficile à gérer. À côté des normes DECT et Bluetooth, deux familles de normes en concurrence sont proposées, IEEE [TE 7 375], réf [14] pour l Amérique du Nord et HiperLAN (High Performance LAN) pour l Europe. Ces normes (tableau 3 et figure 18) sont conçues pour établir des connexions dans les bureaux et les résidences (électroménager ou électroniques domestiques) avec un nombre de points de connexion inférieur à 8 ou 16. Elles présentent toutes un bon niveau d interfonctionnement avec les équipements du foyer. HiperLAN 1 est un réseau sans fil, compatible avec les applications Ethernet et utilisable pour des extensions de réseau interne. La compétition est ouverte entre HiperLAN 2 et IEEE802.11a et g, qui sont très proches. La norme Bluetooth (IEEE ) s inscrit dans le cadre de LAN radio développés en picocellules de 50 m de rayon permettant des débits de 432 kbit/s (symétriques) ou 721 kbit/s (asymétriques) pour la version d usage en interne (inférieure à 10 m). Cette première version de Bluetooth convient pour les applications vocales ou pour les périphériques informatiques, avec possibilité de paramétrer les profils d emploi, en excluant les applications images. TV Techniques de l Ingénieur, traité Télécoms TE

12 SYSTÈMES NUMÉRIQUES À HAUT DÉBIT DU RÉSEAU D ACCÈS Nom Tableau 3 Systèmes radiodomestiques (WLAN) Fréquence (GHz) Modulation Débits (Mbit/s) Applications IEEE802.11a 5,3 DMT/OFDM 6 à à 60 m IEEE802.11b 2,4 D S S S m IEEE802.11g 2,4 OFDM-CCK m HiperLAN 1 2,4 DMT/OFDM m (intérieur) HiperLAN 2 5,3 6 à à 150 m HiperLAN km HiperLAN à 500 m DECT 1,88 à 1,90 GFSK 1,15 Voix et données Bluetooth 1.1 2,4 1 Voix et données FH Bluetooth 2.0 2,4 4, 10 ou 20 1 km Réseaux Ethernet conventionnels Radio cellulaire PAN et WLAN Portée 10 km 1 km 100 m 10 m GSM GPRS ZigBee UMTS Bluetooth a b Home RF HiperLAN2 Le LAN Ethernet est réalisé avec une topologie en bus ou en topologie en étoile sur paires torsadées de catégorie 5 (fils de cuivre de 0,6 mm de diamètre), avec concentrateur ou commutateur. Ethernet est le LAN le plus ancien, le plus fiable, le plus rapide et le moins cher. Ethernet est un système de communication par paquets pour réseaux locaux qui utilise aussi du câble coaxial, de la paire torsadée ou de la fibre optique. Sur ondes radioélectriques, le débit de Ethernet sans fil, dans la bande des 2,4 GHz, est compris entre 1 et 11 Mbit/s et ne dépasse pas une distance de 100 m (tableau 3) Débit kbit/s kbit/s Mbit/s Mbit/s Mbit/s Figure 18 Portée et débits des systèmes radioélectriques Les trois variantes de la norme IEEE définissent un cadre pour des équipements bon marché et de portée inférieure à 10 m : Bluetooth à 1 Mbit/s à 2,4 GHz ; PAN à haut débit (de 20 à 55 Mbit/s) à 2,4 GHz ; PAN à bas débit (de 2 à 200 kbit/s) à 0,9 ou 2,4 GHz. Deux normes relatives au PAN sont en cours de développement : Home RF et Home PNA. Home RF a été développé pour établir des communications sans fil à 2,4 GHz entre ordinateur et appareils électrodomestiques à des coûts moins élevés que ceux du IEEE Home RF 1.0 présente un débit de 1 Mbit/s et la version 2.0 aura un débit de 10 Mbit/s. Sur le même thème, le système «ZigBee» à 2,4 GHz est proposé par Philips et Honeywell. Le Home PNA (Home Phone Networking Alliance ) [IN 8], réf [15], créé en 1998 par un groupe d industriels, vise à établir un protocole de transmission domestique sur des paires téléphoniques non torsadées avec prise RJ11 afin d assurer des connexions entre les périphériques informatiques et les systèmes informatiques de la maison. La version Home PNA 1.0 utilise une bande de fréquences comprises entre 5,5 et 9,5 MHz en CSMA/CD et délivre un débit de 1 Mbit/s. La version 2.0 actuellement en étude met en œuvre la QAM sur deux bandes de fréquences distinctes pour fournir un débit de 10 Mbit/s avec un service vocal. L interfonctionnement en mode duplex du Home PNA avec le RNIS et les systèmes xdsl est à l étude Interface ATM-25 Le mode de transmission asynchrone à 25 Mbit/s est utilisable pour des applications professionnelles ou domestiques (vidéo AAL5-VBR-rt, accès Internet AAL5 UBR, parole AAL1 CBR), en liaison avec xdsl. Un commutateur ATM local est au centre de la distribution en étoile. Il assure le transfert des données de catégorie variable en mode connecté. Ce système d interface, proposé par l ATM Forum, semble particulièrement onéreux pour les trafics faibles et moyens Passerelles PAN Réseau d accès La transition entre réseau d accès et réseau domestique doit s effectuer le plus simplement possible. Dans ce but, chaque système proposé par les industriels suppose utiliser l emploi de la même couche physique ou de passerelles logicielles communes. Le groupe OSGi (Open Services Gateway initiatives ) a publié un ensemble de spécifications permettant aux serveurs et aux passerelles des réseaux de communications de fournir des services Java par un simple téléchargement sur les réseaux domestiques de type Bluetooth, HAVi, Home PNA, Home RF, USB, LonWorks, etc. Le champ d activité de OSGi couvre aussi bien les interfaces de type, celui des modems câble que le secteur automobile et celui des jeux que la gestion des services distribués. Le projet «e-pasta» a été lancé par la communauté européenne (e-protection of Appliances through Secured and Thrusted Access ) afin de définir une méthodologie d analyse pour évaluer le degré de sécurisation des produits et logiciels. Il comprend trois volets qui se rapportent au fonctionnement local, au fonctionnement distant et au chargement de services en mode distant. TE Techniques de l Ingénieur, traité Télécoms

13 SYSTÈMES NUMÉRIQUES À HAUT DÉBIT DU RÉSEAU D ACCÈS Interfaces Modem DSL Selon la réalisation industrielle, un modem DSL peut inclure (ou se connecter) à un bus Ethernet (MAC Ethernet pour LAN), à un bus USB 1,1 à 12 Mbit/s pour PC, ou à une carte PCI (Peripheral Component Interconnect ). Le modem DSL peut jouer soit le rôle de pont (adaptation de la voie de communication à l ordinateur), soit le rôle de routeur (traduction et commutation des voies de données). Interface USB externe USB est une norme de bus universel type série disponible sur les ordinateurs qui permet le transfert de données jusqu à 12 Mbit/s. Le modem USB est capable de convertir les données en format USB. Un fonctionnement ATM de bout en bout est également envisagé. Carte modem PCI La carte modem PCI (Peripheral Component Interconnect ) d un ordinateur peut aussi jouer le rôle d interface de terminaison de réseau. Le bus PCI est une norme attachée aux connexions des ordinateurs qui a remplacé le bus ISA (Industry Standard Architecture ). Le bus PCI permet d ajouter jusqu à 10 cartes d extension à un ordinateur. Le système d exploitation de l ordinateur doit être capable de gérer la carte modem. Carte PCMCIA Les ordinateurs portables sont équipés de cartes PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) qui leur permettent d être reliés au réseau par une interface existante (NIC, Network Interface Card, ou autre) du type Ethernet ou DSL. Interface IEEE1394 Elle permet le raccordement d un grand nombre d équipements par un bus et une suite de cascade de câblages qui régénèrent le débit sur une nouvelle interface Équipements pour PAN Des équipements complémentaires sont parfois nécessaires aux réseaux personnels de façon à assurer la sécurité ou la gestion de données. 5.3 Offres d application Parmi les offres d application proposées sur les liaisons de réseau d accès, le cas de l accès à Internet et de la distribution de la télévision mérite d être mentionné. En effet, l existence ou la possibilité d une voie de retour permet de configurer des services interactifs, et le cas échéant, des accès au réseau téléphonique. Sous cet aspect, une certaine convergence entre les applications multimédias d Internet et de la distribution de programmes télévisuels apparaît, nuancée par les caractéristiques du support ou du système de réseau d accès utilisés. Deux formes d interaction sont à considérer : l une où la réponse retourne à la source ; l autre qui est une pseudo-réaction, la réponse n étant qu une réponse locale, qui est reçue dans la mémoire du terminal utilisé. Deux modes de réponse peuvent être mis en œuvre : 1) au moyen du téléphone, par appel à un service de réponse vocale et tonalités Q. 23 ; 2) au moyen du système de distribution d images. Les applications peuvent concerner : l évaluation de l audience (clips vidéo, publicité) ; les pages d informations personnelles en télétexte ; les jeux vidéo, le téléachat, la télévision à péage, le téléenseignement, etc. La pseudo-interactivité se dirige vers : la radiodiffusion multimédia ; la télévision multiprogramme (par satellite, par exemple) avec choix de l heure de diffusion (guide électronique des programmes) ; le télépaiement ; le commerce électronique sur Internet, etc. Pour réussir un projet global, un large consensus entre les exploitants de réseau responsables de la gestion informatique locale et les industries de loisirs est nécessaire dans un cadre réglementaire bien défini et stable. L analyse de l offre et des expérimentations multimédias en cours montre qu il existe une riche arborescence de choix de systèmes disponibles sur le marché, ainsi qu en témoigne le graphique de la figure 19 dédié aux services vidéo. Serveur Proxy C est un serveur ou un ordinateur ordinaire qui se place entre le réseau local et le réseau d accès afin d assurer les fonctions de sécurité. La plupart d entre eux effectuent la traduction d adresses (NAT) et gèrent le protocole de configuration dynamique (DHCP, Dynamic Host Configuration Protocol ). Sécurité (NAT, DHCP) La sécurité des connexions doit être particulièrement étudiée dans le cas de liaison permanente au réseau. La traduction d adresses (NAT, Network Address Translation ) est assurée par un Proxy qui convertit l adresse publique Internet en adresse privée interne au réseau PAN et réciproquement. Les différentes classes d adressage d Internet (A, B, C) ou des adressages spéciaux peuvent être utilisées. La visioconférence est ralentie par ce procédé. L emploi du protocole DHCP permet une attribution dynamique d une adresse IP temporaire par un serveur à partir d une base enregistrée dans des mémoires. SERVICES VIDÉO distribués SERVICES VIDÉO asymétriques SERVICES commutés SERVICES INTERNET symétriques Pare-feux [H 2 268], réf [16] Un pare-feu est un équipement ou un logiciel qui effectue une certaine protection sur les intrusions en provenance des réseaux externes. Ils restreignent les accès, contrôlent les échanges et peuvent causer des retards dans les transactions. IPSec (IP Security ) fait partie de la livraison de IP version 6, mais ne sera en fonction qu en CATV TV + Téléphone Pay Per View NVoD Téléachat, IVOD Télé-enseignement Consultation médicale SOHO, Télé-domotique Jeux vidéo, Accès Internet Visiophone Visioconférence IRLE, SOHO LS, PABX Gestion de réseau [IP 3 000], réf [17] Les fournisseurs d informations doivent pouvoir être en mesure de gérer leur réseaux de relations. Ils utilisent souvent SNMP (Simple Network Management Protocol ) qui peut être transporté par Internet Protocol. SNMP est similaire à NetView d IBM. CATV : Community Antenna Television LS : Liaison spécialisée Figure 19 Choix des services multimédias distribués Techniques de l Ingénieur, traité Télécoms TE

14 SYSTÈMES NUMÉRIQUES À HAUT DÉBIT DU RÉSEAU D ACCÈS Les informations sont multiplexées sur la ligne d abonné (parole, supervision, données vers le Central et données vers l abonné). La variété des choix actuellement proposés en réseau d accès et en réseaux domestiques ne semble pas faciliter la mise en œuvre de solutions susceptibles d ouvrir un marché de masse. La diversité des choix techniques en distribution télévisuelle DVB-MHP sur les réseaux d accès ne peut que conduire à des réalisations différentes d interactivité. Débit descendant 2,5 Gbit/s 155 Mbit/s FSOW 6. Émergent visible en Mbit/s PON 6.1 Choix de systèmes de réseaux d accès Les expériences se multiplient alors que de nouveaux composants et de nouvelles techniques de modulation apparaissent. Les diverses normes proposées ne semblent pas prêtes d être figées. Tous les développements auront un impact important sur les offres des exploitants et autres systèmes en compétition (figures 20, 21 et 22) [7]. L concerne potentiellement 700 millions de lignes d abonné dans le monde (France, 18 millions). C est aujourd hui le système de réseau d accès le plus avancé dans les réalisations opérationnelles. Il concerne actuellement 25 millions d utilisateurs dans une cinquantaine de pays et implique une centaine d exploitants. La Corée du Sud (3,3 millions), les États-Unis (3 millions) et l Allemagne (2 millions) sont actuellement en tête du déploiement de l. La France dispose de 0,5 million de lignes à la fin de Actuellement, l intéresse les petites et moyennes entreprises pour le raccordement de leur réseau local. Demain, l à haut débit ouvrira le marché des résidentiels. Bien que plus hétérogènes, les réseaux câblés sont plus développés aux États-Unis qu en Europe. La pénétration de cette technologie dans les foyers est inférieure à 27 % en Europe (contre 70 % aux États-Unis) et les accès à Internet ne concernent encore que 2,5 % des abonnés. L évolution trop rapide des normes DOCSIS retarde la transformation des réseaux. Les architectures HFC semblent délicates à mettre au point lorsque le nombre d abonnés varie dans la zone de distribution. La France compte 3,2 millions de prises installées qui sont utilisées seulement par 18,5 % des abonnés pour la télévision numérique et par 5 % pour l accès à Internet. Les liaisons radioélectriques sont en cours de déploiement (GPRS et satellite bidirectionnel en bande Ka). Le LMDS connaît un démarrage difficile en Europe ( raccordements à la fin de 2001). Les réalisations industrielles du multiplexage de longueur d onde sur fibre optique sont susceptibles de modifier encore les éléments économiques de réalisation. Le marché de la fibre optique est aujourd hui celui du réseau métropolitain. Plusieurs solutions sont en concurrence sur le plan économique pour le raccordement des entreprises. Côté réseau, l ATM [E 7 180], réf [18] ne peut actuellement fournir que des circuits virtuels permanents au rythme d un seul par abonné, ce qui semble encore coûteux pour la plupart des abonnés. Des services télévisuels en IP en multicasting sont également en expérimentation. Au total, à la fin de 2001, 70 % de raccordements d abonné en Europe sont réalisés en technique analogique, 10 % en RNIS, 8 % de raccordements concernent le câble, 10 % l et moins de 2 % sont relatifs à des accès radioélectriques de divers types. Selon le cabinet Gartner, en octobre 2001, 2,1 % des foyers européens sont raccordés en haut débit et 1,35 % le sont par. VDSL 6 Mbit/s HFC Distance du central (km) Figure 20 Comparaisons des portées et débits des systèmes Souplesse en débits Fiabilité du service Élevées Faibles DPL Fibre Satellite Câble HFC LMDS UMTS GPRS DSL DECT Efficacité économique et facilité d'emploi GSM Figure 21 Efficacité économique des systèmes de réseau d accès 6.2 Voix et services de données Élevées Une convergence se dessine en faveur des techniques qui permettent l usage simultané d un vingtaine de canaux vocaux et des services numériques interactifs. Certaines techniques effectuent la séparation des canaux par un simple filtrage alors que d autres numérisent la parole, soit selon G.711 ou la compressent en VoIP, ou selon la technologie ATM (AAL-2). La pluralité des solutions [TE 7 510], réf [19] ne facilitent pas l ouverture de marché de masse, mais elle permet des opportunités parfois intéressantes pour la concurrence. L UIT-T étudie actuellement les méthodes de transport des signaux vocaux sur (G.voice), y compris la signalisation et la gestion des services. Le concept du traitement de la parole au sein d un réseau de données par paquets en IP est au cœur du projet de nouvelle génération de réseau (NGN, New Generation Network ) et des solutions économiques sont activement recherchées pour égaler le niveau de qualité de service du RTPC classique. TE Techniques de l Ingénieur, traité Télécoms

15 SYSTÈMES NUMÉRIQUES À HAUT DÉBIT DU RÉSEAU D ACCÈS 64 kbit/s 144 kbit/s 1 Mbit/s 10 Mbit/s 100 Mbit/s IDSL SHDSL G. Lite SuperPON EPON V.300 LMDS PON VDSL HAPS Liaisons permanentes VSAT FSOW Liaisons commutées RNIS V.90 V.92 PMR GPRS X.25 Relayage de trame UMTS Figure 22 Débits du réseau d accès 6.3 Installation d abonnés Pour les besoins des services multimédias, l installation d abonné suppose à terme une nouvelle définition qui permette d associer l ordinateur, le téléviseur et le poste téléphonique et leurs accessoires dans le contexte des services multimédias délivrés par les liaisons filaires et radioélectriques. Des différences importantes dans les prestations offertes commencent à apparaître en fonction des types de raccordement et des modes d interactivité mis en œuvre. 6.4 Rôle du centre d accès Le centre d accès qui reçoit toutes les liaisons numériques, et abrite les routeurs (edge routeurs ), les multiplexeurs (DSLAM) et les équipements de tête de réseau nécessaires à la diffusion des programmes télévisuels interactifs, joue un rôle de plus en plus important entre cœur de réseau et réseau d accès. Il peut, de surcroît, abriter les équipements qui associent les réseaux de communication radioélectrique au réseau terrestre (TRAN et UTRAN). Le centre d accès (appelé aussi «zone frontière») recueille et distribue les flux associés au trafic des abonnés et doit assurer l acheminement montant et descendant de quatre types de transactions : le flux vocal et sa signalisation propre qui sont liés au RTPC actuel ; le flux en protocole IP qui est associé aux serveurs des ISP ; le flux du CDN (Content Delivery Network ) qui porte sur protocole IP le «streaming media» et celui de la vidéo sur IP ; le flux des réseaux d entreprises (liaisons louées et réseau privé virtuel) sur protocoles ATM, X.25 ou relayage de trame. La gestion du centre d accès fournit quatre catégories d indices essentiels à l exploitation d un réseau de transport : les besoins nouveaux d agrégation en cellules ATM ou en relayage de trame ; les besoins nouveaux en transport des paquets IP ; le besoin en création de nouveaux services ou en réaménagement de services ; la gestion des abonnés et leur facturation. À cet effet, et pour répondre à ces besoins, des industriels proposent de nouvelles plates-formes de multiplexage statistiques et de gestion de trafic. Les plates-formes d accès multiservices et multifonctions (MMAP, Multifunction Multiservices Acces Platform ) améliorent l exploitation et la gestion des liens IP entre réseau d accès et réseau métropolitain, grâce à leur souplesse d agrégation des débits numériques. Elles sont en effet adaptées aux interfaces et à la gestion du MIC/PCM plésiochrone, de l ATM, des interfaces optiques, du DSLAM de l et aux multiplexeurs d insertion extraction de la SDH. Des logiciels spécifiques leur permettent de s adapter aux différents routeurs du marché. Ils peuvent aussi fournir des indications utiles relatives aux besoins d extension des différentes artères associées au centre d accès. 7. Conclusion Le réseau d accès devient l élément essentiel à la distribution des services numériques. Entreprises et résidentiels bénéficient aujourd hui d une gamme importante de systèmes qui présentent chacun des caractéristiques et des performances originales, susceptibles de mettre en œuvre des méthodes d interactivité différente. Il devrait en résulter des offres de services relativement différentes. Techniques de l Ingénieur, traité Télécoms TE

16 SYSTÈMES NUMÉRIQUES À HAUT DÉBIT DU RÉSEAU D ACCÈS AMRC AMRT ANSI AO/DI APON ART ASIC ATM CATV CATV CAP CBR CCK CDN CIR-CBR CMTS CSMA/CD DAVIC DCME DECT DHCP DMT DOCSIS DPL DQPSK DSL DSLAM DSSS DVB DVB-RCT DVB-T EPON ETSI FITL FM FR FSAN FSOW FTTC FTTH FTTHC GFSK GPRS GSM HAPS HAVi HDLC HDSL HFC HiperLAN Tableau de sigles Asymmetric data rate Digital Subscriber Line Accès multiple par répartition de code Accès multiple par répartition dans le temps American National Standards Institute Always On Dynamic ISDN ATM PON Autorité de Réglementation des Télécommunications Circuits intégrés spécifiques Asynchronous Transfer Mode Cable Access Television Distribution télévisuelle par câble Carrierless Amplitude and Phase Modulation Constant Bit Rate Convolution Code Keying Content Delivery Network Committed Information Rate Constant Bit Rate Cable Modem Terminaison System Carrier Sense Modulation Access/Collision Detection Digital Audio Visual Council (groupe de normalisation américain) Digital Circuit Multiplexing Equipment Digital European Cordless Telephone Dynamic Host Configuration Protocol Discrete Multitone Modulation Data Over Cable Service Interface Specification Digital Power Line Differential Quadrature Phase Shift Keying Digital Subscriber Line Digital Subscriber Line Access Multiplexer Direct Sequence Spread Spectrum Digital Video Broadcasting Digital Video Broadcasting-Return Channel Terrestrial Digital Video Broadcasting Terrestrial Ethernet Passive Optical Network European Telecommunications Standards Institute Fiber in the Loop Modulation de fréquence Frame Relay Full Service Access Network Free Space Optical Wireless Fiber To The Curb Fiber To The Home Fiber To The Home Council Gaussian Frequency Shift Keying General Packet Radio Service Global System for Mobile communications High Altitude Plateform Service Home Audio Video interoperability High-level Data Link Control High data rate Digital Subscriber Line Hybrid Fiber Coaxial High performance LAN Home PNA Home Phone Networking Alliance Home RF Home Radio Frequency HTTP IDSL IDSL IEEE IP IPSec IRLE ISA ISO ISP IVoD LAN LL LMDS MAC MAN MAQ MCM MCNS MEO MF MHEG MHP MIC MMAP MMDS MPEG NAT NGN NIC NVoD OFDM OLT ONU OSGi PABX PAMR PAN PBX PCMCIA PCI PLC PMR PNA PON POS PPP QAM R RAN RCC RCS Tableau de sigles (suite) HyperText Transfert Protocol IDSL Data rate Subscriber Line ISDN Data rate Subscriber Line Institute of Electrical and Electronics Engineers Internet Protocol IP Security Interconnexion de réseaux locaux Industry Standard Architecture Organisation mondiale de normalisation Internet Services Provider Interactive Video on Demand Local Area Network Liaison louée Local Multipoint Distribution Service Media Access Control Metropolitan Area Network Modulation d amplitude en quadrature Multi-Carrier Modulation Multimedia Cable Network System Middle Earth Orbital satellite Modulation de fréquence Multimedia and Hypermedia Expert Group Multimedia Home Platform Modulation par impulsion et codage Multifunction Multiservices Access Plateform Multichannel Multimedia Distribution Service Moving Picture Expert Group Network Address Translation New Generation Network Network Interface Card Near Video on Demand Multiplexage à répartition en fréquence orthogonale Optical Line Terminaison Optical Network Unit Open Services Gateway initiative Private Area Branch Exchange Public Access Mobile Radio Private Area Network Public Branch exchange (autocommutateur d abonné) Personal Computer Memory Card International Association Protocol Control Information Power Line Communications Professionnal Mobile Radio Phone Networking Alliance Passive Optical Network Passive Optical Splitter Point-to-Point Protocol Modulation d amplitude en quadrature Rate Adaptative Digital Subscriber Line Radio Access Network Return Channel Cable Return Channel Satellite TE Techniques de l Ingénieur, traité Télécoms

17 SYSTÈMES NUMÉRIQUES À HAUT DÉBIT DU RÉSEAU D ACCÈS Tableau de sigles (suite) Tableau de sigles (suite) RCT RNIS RTPC SAN SDH SDLC SDSL SHDSL SMS SNMP SOHO STB TCP TDMA TPON TRP TRAN TV Return Channel Telephone Réseau numérique à intégration de services Réseau téléphonique public commuté Storage Area Network (réseau de stockage d informations) Synchronous Digital Hierarchy Synchronous Data Link Control Single Digital rate Subscriber Line Symmetric High bit rate Digital Subscriber Line Short Message Service Simple Network Management Protocole Small Office Home Office Set Top Box adaptateur assurant l accès et le décodage TV Transmission Control Protocol Time Division Multiple Access (AMRT) Telephony on a Passive Optical Network Terminaison de réseau passive Terrestrial Radio Access Network (pour le GSM) Télévision UART UAWG UBR UDSL UIT-T UMTS USB UTRAN UTRAN VBR VDSL VLAN VPN VSAT WAN WAP WDM WLAN Universal Asynchronous/synchronous Receiver Transmitter Universal Working Group Unspecified Bit Rate Universal Digital Subscriber Line Union internationale des télécommunications Universal Mobile Telecommunications System Universal Serial Bus UMTS Terrestrial Access Network UMTS Terrestrial Radio Access Network Variable Bit Rate Very high data rate Digital Subscriber Line Virtual Local Area Network Virtual Private Network (réseau privé virtuel) Very Small Aperture Terminal Wide Area Network Wireless Access Protocol Multiplexage par répartition en longueur d onde Wireless Local Area Network TVHD Télévision à haute définition xdsl Famille des techniques DSL Références bibliographiques [1] BATTU (D.). Modems et dispositifs d adaptation aux réseaux de données. E Traité Télécoms (1997). [2] CLAVIER (J.). Théorie de l information. E Traité Électronique, fév [3] SARI (H.). Transmission des signaux numériques. E Traité Télécoms, juin [4] GUILLOIS (J.-P.). Compression des données. Compression des images. E Traité Télécoms, nov [5] GAGNAIRE (M.). Boucles d accès aux débits. Dunod (2001). [6] BATTU (D.). Le nouveau guide des modems. Hermès Sciences (1999). [7] BATTU (D.). Initiation aux Télécoms. Dunod, [8] JOINDOT (M.) et JOINDOT (I.). Fibres optiques pour télécommunications. E Traité Télécoms, mai [9] JOINDOT (M.) et JOINDOT (I.). Systèmes de transmission sur fibre optique. TE Traité Télécoms, août [10] DUTHILLEUL (F.). Réseau optique passif. TE Traité Télécoms, août [11] CELLMER (J.). Système UMTS. TE Traité Télécoms, mai [12] NAJMAN (M.). Télévision numérique terrestre. TE 6146/47/48. Traité Télécoms, nov [13] FREY (R.). Réseau numérique à intégration de service (RNIS). TE Traité Télécoms, août [14] TREZENTOS (D.). Standard pour réseau sans fil : IEEE TE Traité Télécoms, mai [15] DUTHILLEUL (F.). Technologie HOME PNA. IN 8. Recherche et innovation, [16] LAURENT-MAKNAVICIUS (M.). Sécurité d Internet. H Traité Informatique, nov [17] WILLM (O.). Administration de réseaux informatiques. IP Traité Réseaux, nov [18] COUDREUSE (J.P.). Réseaux ATM. E Traité Télécoms, nov [19] TOUTAIN (F.). Téléphonie Internet. TE Traité Télécoms, nov Techniques de l Ingénieur, traité Télécoms TE