LE VDSL 2 EN FRANCE Par Jean-Marc Do Livramento Consultant télécom fixe et mobile Mai 2013 Des offres d accès Internet Très Haut Débit par VDSL 2 bientôt disponibles en France? Le 26 avril dernier, le Comité Expert Cuivre présidé par l ARCEP et regroupant des représentants d opérateurs et de constructeurs a émis un avis favorable à l introduction en France de la technologie VDSL 2 sur la boucle locale cuivre de France Telecom. LE VDSL 2 MAIS PAS POUR TOUS! LES TECHNOLOGIES DSL Les lignes de cuivre déployées d abord par l administration des Postes et Télécommunications puis par France Télécom entre les abonnés et les centraux téléphoniques ont permis à chacun de nous de téléphoner. Le transport analogique de la voix se contente d une bande passante comprise entre 300 et 3400 Hz. Pour autant, ces lignes de cuivre ont une bande passante nettement supérieure à ces valeurs. Les différentes technologies DSL (ADSL, ReADSL, ADSL 2+, SDSL, VDSL, VDSL 2, etc.) exploitent donc au mieux ce surplus de bande passante pour transporter des données. Source : www.ant.developpement-durable.gouv.fr Au-delà de 3,4 KHz et jusqu à environ 140 KHz, les technologies ADSL et ses variantes transportent les données dans le sens montant (de l abonné vers l Internet). Au-delà de 140 KHz et jusqu à 2,2 MHz, les données sont transportées dans le sens descendant (de l Internet vers l abonné). Un livre blanc 1 / 6
La technologie VDSL n utilise pas la bande de fréquences 3,4 140 KHz afin de ne pas perturber les lignes adjacentes qui resteraient en ADSL. Les flux montants et descendants sont répartis sur une bande de fréquences pouvant aller jusqu à 30 MHz. Source : commons.wikimedia.org Les débits vont être variables selon la technologie DSL mais seront limités par l atténuation de la ligne de cuivre qui dépendra : De la distance entre la box de l abonné et l équipement réseau DSL de l opérateur (le DSLAM) De la section des différents fils de cuivre qui composent la ligne de l abonné De la fréquence du signal DSL émis sur la ligne Cette atténuation s exprime en db/km et se mesure à une fréquence de 300 KHz. Concrètement, les débits de toutes les technologies DSL convergent sur la distance de 2 Km à cause de cette atténuation et il y a donc peu de potentiel d amélioration du débit au-delà de cette distance. Les nouvelles technologies DSL comme le VDSL 2 ne visent donc qu à améliorer les débits des clients les plus proches des DSLAM des opérateurs. LE VDSL 2 La technologie VDSL 2 est une évolution de l ADSL 2+ déployé aujourd hui dans les foyers. Il permettra d atteindre des débits plus élevés (jusqu à un maximum théorique de 100 à 200 Mbps) en utilisant une largeur de bande plus importante (jusqu à 17 MHz voire 30 MHz au lieu de 2,2 MHz pour l ADSL 2+) et une modulation QAM plus performante. Positionnement du VDSL 2 Comme pour les précédentes technologies DSL, le débit va dépendre, entre autres, des caractéristiques de la ligne téléphonique : la distance entre le NRA (répartiteur téléphonique) qui héberge l équipement de l opérateur (le DSLAM) et le domicile où est située la box, le diamètre (0,4 à 0,8 mm) des différents tronçons de cuivre utilisés pour couvrir cette distance et les interférences avec les installations voisines. Toutefois, le VDSL utilisant des fréquences élevées, l affaiblissement dû à la distance sera d autant plus important. Dans la pratique, il est estimé que le VDSL n apportera pas de gain en débit par rapport aux autres technologies DSL pour des foyers situés à plus de 1,5 Km du NRA. Un livre blanc 2 / 6
Débits comparés des technologies DSL Le débit réel, quant à lui, est estimé entre 40 et 50 Mbps dans le meilleur des cas, du fait des différentes perturbations engendrées aussi bien par les caractéristiques de la ligne que l environnement domestique. UN COMITÉ D EXPERTS, POURQUOI FAIRE? Le fait d utiliser des fréquences élevées nécessite de diminuer la puissance d émission sur la partie supérieure de cette bande de fréquences afin de limiter les perturbations sur les paires de cuivre voisines qui empruntent le même câble de transport partant du NRA. Cette diminution de puissance est un facteur supplémentaire jouant sur l éligibilité des lignes au VDSL 2. Phénomène de perturbation (Source ARCEP) Le Comité Expert Cuivre a donc été chargé d identifier les profils d émission les plus adaptés pour obtenir les meilleurs débits VDSL 2 quelles que soient les technologies xdsl utilisées par les paires voisines. Un livre blanc 3 / 6
Les profils d émission du VDSL 2 Ainsi, tous les profils VDSL 2 normalisés par l Union Internationale des Télécommunications ont été validés à l exception du profil 30a qui utilise la bande de fréquence supérieure allant jusqu à 30 MHz. LE CHOIX DU PROFIL Pour les opérateurs, l enjeu est de déterminer le profil le plus approprié selon les caractéristiques de la ligne Parmi les profils autorisés, le profil 17a utilisant la bande passante la plus large permet d obtenir les débits les plus élevés. Cependant, avec la distance, le profil 8b se révèle plus avantageux puisque sa puissance d émission compense une largeur de bande moins importante. Quelques centaines de mètres plus loin, c est cette fois l ADSL 2+ qui se révèle la technologie la plus pertinente. Dès lors, l éligibilité d une ligne aux différents profils VDSL 2 devient un enjeu majeur de qualité de service de l accès à Internet notamment aux «frontières». Compromis débit/distance LE VDSL 2 OUI MAIS PAS PARTOUT! Du fait des contraintes liées à la distance, seules les lignes raccordées directement à un NRA (hébergeant donc un DSLAM) sont concernées par cette nouvelle technologie. Cela comprend ainsi les lignes raccordées aux NRA-MeD (Montée en Débit) qui ont été déployés à proximité de certains sousrépartiteurs dans le cadre du programme de réaménagement de la boucle locale. Un livre blanc 4 / 6
Dans un objectif de cohérence entre les déploiements FTTH et la montée en débit sur le cuivre, les NRA-MeD ont été déployés dans des zones qui n étaient pas éligibles au FTTH à court/moyen terme. De la même manière, le VDSL 2 ne doit pas concerner des foyers qui bénéficieront du FTTH à court terme. COMMENT ÊTRE «VDSL 2 READY»? L opérateur doit déployer dans ses DSLAM au moins une carte VDSL 2. Elles sont compatibles ADSL 2+ et tous les ports peuvent donc être utilisés même si peu de clients ont une ligne éligible au VDSL 2. Lorsque l opérateur ne dégroupe pas lui-même le NRA, il doit négocier le support du VDSL 2 avec l opérateur de collecte. Il doit mettre à jour ses outils d optimisation de lignes («Dynamic Line Management»). La box doit être compatible VDSL 2 tant au niveau logiciel que matériel. Sur le plan logiciel, les opérateurs maitrisent le middleware et peuvent donc charger à distance une nouvelle version compatible VDSL 2. Par contre, au niveau matériel, les anciennes box dotées de chipsets non compatibles VDSL 2 devront être remplacées. Le Système d Information Commercial et Réseau doit prendre en compte le paramètre VDSL 2 : éligibilité VDSL 2 des lignes, migration des clients de l ADSL 2+ vers le VDSL 2, offres commerciales spécifiques, etc.). D AUTRES ÉVOLUTIONS DANS LES CARTONS Le «Bonding» qui consiste à utiliser simultanément plusieurs paires de cuivre afin de multiplier le débit. Mais il faudrait pour cela que les foyers soient dotés de plusieurs paires de cuivre... Le «Vectoring» qui consiste à envoyer sur la ligne un «bruit négatif» en plus du signal afin d annuler le bruit de la ligne. Le problème est que les lignes voisines peuvent appartenir à un autre opérateur et il n est donc pas possible d anticiper le bruit qui sera généré. Le mode «fantôme» qui s appuie sur le «bonding» en créant une ou plusieurs paires virtuelles en parallèle des paires de cuivre physiques. Les débits sont multipliés d autant. Le «G.Fast» qui utilise une largeur de bande de 300 MHz afin d atteindre un débit maximum théorique jusqu à 2 Gbps mais sur une distance de seulement 100 à 150 m du NRA. D ICI LÀ Les premiers déploiements du VDSL 2 sont attendus en Dordogne et en Gironde avant d être étendus aux autres départements une fois l ensemble des processus rodés entre les opérateurs. D ici là le FTTH doit également faire son chemin car il s agit aussi d un enjeu d aménagement du territoire. GLOSSAIRE ASDL Asymmetric Digital Subscriber Line : une technique de transport de données asymétrique sur la paire de cuivre téléphonique : quelques centaines de Kbits/s dans le sens montant et jusqu à une vingtaine de Mbits/s dans le sens descendant dans les meilleures conditions de propagation et pour les versions les plus évoluées (ADSL 2+). DSL DSLAM FTTH NRA NRA-Med Digital Subscriber Line : diverses techniques désignées xdsl par lesquelles des données haut débit sont transmises sur une paire téléphonique. Le DSL utilise les fréquences hautes de la bande passante du support téléphonique pour les données, tandis que le téléphone utilise les fréquences basses. Digital Subscriber Line Access Multiplexer : un équipement du réseau de l'opérateur de boucle locale qui permet la transmission des données des abonnés xdsl vers le réseau de l opérateur. Fiber To The Home : un accès réseau en fibre optique qui va du central téléphonique jusqu au domicile de l abonné. Nœud de Raccordement d Abonné : le répartiteur téléphonique ou sont concentrés tous les raccordements d'abonnés et de lignes d'infrastructure NRA-Montée en débit : il s agit d un nouveau NRA construit à proximité d un sous-répartiteur d abonnés (SRA). L objectif est de rapprocher le DSLAM des abonnés se trouvant dans des Un livre blanc 5 / 6
QAM VDSL zones d ombre DSL c est-à-dire trop éloignés du NRA d origine pour être éligibles à cette technologie (lignes ayant un affaiblissement supérieur à 78 db). Quadrature Amplitude Modulation : une famille de modulations qui agissent sur la phase et l'amplitude de la porteuse. Very high bit rate Digital Subscriber Line : une technique DSL permettant un transport de données symétrique ou asymétrique amélioré sur des distances jusqu à 1,5 Km. Sur des lignes de très bonne qualité et sur une très courte distance (< 300 m), un débit descendant jusqu'à 100 Mbits/s est très souvent évoqué. A PROPOS DE L AUTEUR Jean-Marc Do Livramento Jean-Marc DO LIVRAMENTO est titulaire d un DEA de Micro Electronique de l Université Pierre et Marie Curie (PARIS VI). Il a été pendant neuf ans consultant en réseaux d entreprises puis en réseaux d opérateurs. Il a passé ces treize dernières années chez un opérateur télécom où il a été en charge successivement de veille technologique, d expertise télécom, d études technico-économiques, d instruction de dossiers règlementaires et enfin de plan stratégique réseau. Il est aujourd hui consultant et conseille de grandes entreprises et opérateurs sur leur stratégie télécom. jmdolivramento [at] laposte.net Les idées émises dans ce livre blanc n engagent que la responsabilité de leurs auteurs et pas celle de Forum ATENA. La reproduction et/ou la représentation sur tous supports de cet ouvrage, intégralement ou partiellement est autorisée à la condition d'en citer la source comme suit : Forum ATENA 2013 Le VDSL 2 en France Licence Creative Commons - Paternité - Pas d utilisation commerciale - Pas de modifications L'utilisation à but lucratif ou commercial, la traduction et l'adaptation sous quelque support que ce soit sont interdites sans la permission écrite de Forum ATENA. Un livre blanc 6 / 6