Radio sur fibre pour la maison très haut débit
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- Arnaud Rivard
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1 Radio sur fibre pour la maison très haut débit Benoit Charbonnier, Pierre Urvoas, Quoc Thai N'Guyen et Anna Pizzinat France Télécom Recherche et Développement 2, Avenue Pierre Marzin Lannion Cédex Il est prévu aujourd'hui qu'une habitation bien "connectée" nécessitera le déploiement d'un réseau interne capable de transporter des flux de données allant jusqu'au gigabit par seconde [1]. Ceci principalement est dû à trois raisons: (1) La multiplication des terminaux connectés ("connected devices") tels que les ordinateurs, les serveurs multimédia, les écrans haute définition, les camescopes, les lecteurs DVD etc. et l'accroissement du débit à l'accès. (2) La multiplication des services accessibles aux usagers tels que la sauvegarde distante des données, la visioconférence, la vidéo à la demande, la téléphonie sur IP, le très haut débit mobile etc. (3) l'accroissement de la place mémoire nécessaire pour ces services (vidéos haute résolution, photos numériques, etc. ) Cette demande de débits élevés est déjà à la limite des solutions câblées actuelles (par exemple, les communications par ligne électrique ou même par câbles UTP). La fibre optique semble être le seul média capable de transporter des débits bien plus importants et par conséquence, le seul capable d'assurer la pérennité du réseau domestique et ainsi justifier les travaux nécessaires au déploiement d'un nouveau câble dans la maison. De plus, la fibre optique est vue comme le prolongement naturel des réseaux d'accès qui, eux-aussi vont devenir optiques. En plus de ces exigences de débits, le réseau domestique devra répondre d'exigences d'usage que les utilisateurs actuels ont déjà adopté et qu'il faudra garantir à l'avenir. Notamment en ce qui concerne la possibilité de se connecter au réseau sans avoir recours à un câble, ce qui assure une flexibilité et facilité d'utilisation sans équivalent. Or, les seuls formats radio qui permettront dans l'avenir de transporter des flux de données suffisamment rapidement (>1Gb/s) sont l'ultra Large Bande (ULB) [2] [3]. De nombreuses variations à ces formats radio existent mais les caractéristiques générales sont la très large bande passante occupée par le signal d'une part et la courte portée utile d'autre part (<10 m). La conséquence principale est donc la nécessité d'avoir recours à plusieurs points d'accès radio pour assurer la couverture haut débit de toute la maison (Figure 1). Le réseau radio domestique devient donc un réseau multicellulaire où les problèmes d'interférence entre cellules et la gestion seront similaires à leurs équivalents dans le monde de l'accès et du mobile. Dans ce contexte, l'utilisation d'une infrastructure optique pour relier les différents points d'accès et la radio sur fibre pour relier et gérer les différentes cellules doivent permettre des économies substantielles dans le déploiement de ces futurs réseaux très hauts débit domestique. Les intérêts de la radio sur fibre dans ce contexte sont donc l'unification du réseau d'antennes en un seul "macro-réseau" radio, la mutualisation des éléments intelligents, la simplification de la conception des antennes déportées et finalement le fait que ces points d'accès soient transparents vis-à-vis des systèmes radio utilisés. Bedroom Office 1Gb UWB 1Gb UWB 3G Phone Optical infrastructure Lounge 1Gb UWB House control LDR UWB NAS 1GbE + UWB Gateway HDTV DVR HiFi 1GbE FTTH DL >>100Mb/s UL >>100Mb/s Figure 1: Le réseau radio sur fibre dans la maison très haut débit Références : [1] M. Bellec, "Home Broadband Home Area Network", Keynote 3, Tuesday 3rd April, European Wireless [2] Standard ECMA-368, Geneva, 1st ed. Dec [3]
2 Radio sur fibre pour la maison très haut débit Benoit Charbonnier, Quoc Thai N'Guyen, Pierre Urvoas, Anna Pizzinat Remerciements à Sylvain Meyer et Martial Bellec Réunion SFO du 11 Juin 2007 research & development
3 Les réseaux domestiques Leur développement est poussé par: Généralisation de l'accès large bande 450m de foyers connectés d'ici à 2010 (FTTH, ADSL, ADSL2+, VDSL) Internet / TV / Téléphone sur IP Multiplication des terminaux connectés Interfaces HDMI sur les écrans plats haute définition, les lecteur enregistreurs DVD etc. Interfaces Bluetooth / WiFi / USB sur les téléphones, les passerelles, les téléviseurs etc. Interfaces GbE sur les serveurs de média (up to 2Toctetsde stockage!), les passerelles et les ordinateurs WiMAX, Viiv, HANA (IEEE1394) etc RoF domestique/11juin2007/bc+ap p 2 research & development France Telecom Group
4 L'Accès large bande en France RoF domestique/11juin2007/bc+ap p 3 research & development France Telecom Group
5 L'accès large bande en Europe RoF domestique/11juin2007/bc+ap p 4 research & development France Telecom Group
6 Evolution des produits accès RoF domestique/11juin2007/bc+ap p 5 research & development France Telecom Group
7 Réseau Local Domestique: 2007 Chambre Bureau Débit réseau: Mb/s Salon IEEE802.11a/b/g WiFi Passerelle câble Ethernet ou PLC ou POF xdsl Mb/s RoF domestique/11juin2007/bc+ap p 6 research & development France Telecom Group
8 Réseau Local Domestique: 2008/2009 Chambre?? Bureau 3G Phone Débit Réseau: 100 Mb/s Salon IEEE802.11n WiFi Passerelle câble Ethernet ou PLC ou POF FTTH 100 Mb/s RoF domestique/11juin2007/bc+ap p 7 research & development France Telecom Group
9 Réseau Local Domestique: 2015 Chambre Bureau Femto Cell Débit réseau: 1Gb/s 1Gb/s radio 3+G Phone 1Gb/s radio Optical Infrastructure Salon WiFi NAS 1Gb/s 1Gb/s radio Home Control Passerelle 1GbE FTTH 1 Gb/s + RoF domestique/11juin2007/bc+ap p 8 research & development France Telecom Group
10 Réseau Local domestique Nécessité de déployer plusieurs points d'accès radio Couverture haut débit limitée à une pièce Montée en fréquence (vers le 60 GHz) Utilisation de techniques ULB Nécessité d'installer un nouveau câble Transport de flux de données importants (1 Gb/s) Importance de la pérennité de l'installation Utilisation de la fibre optique Opportunité pour la radio sur fibre Transparence des liens Simplification des antennes déportées RoF domestique/11juin2007/bc+ap p 9 research & development France Telecom Group
11 Réseau Local Domestique Evolution de 100 Mb/s en 2009 à 1Gb/s en 2015 (et en 2025? 10Gb/s?) Utilisation de la fibre optique Couverture de la maison par plusieurs points d'accès radio Salon, Bureau, Chambre(s), etc. Simplicité Interfaces sans fil Connexion automatique (Plug and play) Installation à la portée de tous ou pré-installation Opportunité forte pour la radio sur fibre RoF domestique/11juin2007/bc+ap p 10 research & development France Telecom Group
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