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Les technologies DSL DESS Réseaux (2001/2002) Université Claude Bernard Lyon1 UFR dInformatique BOEUF Stéphane - DANELON Grégory ( Digital Subscriber Line.

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1 Les technologies DSL DESS Réseaux (2001/2002) Université Claude Bernard Lyon1 UFR dInformatique BOEUF Stéphane - DANELON Grégory ( Digital Subscriber Line )

2 210/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Plan Le contexte Lexistant : les technologies concurrentes Le principe : support et codages Les différentes technologies Verdict : problèmes et intérêts

3 310/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Le contexte Contexte de la boucle Locale (last miles) Évolution des besoins Internet et multimédia Objectifs : Lien haut-débit entre un abonné quelconque et des opérateurs de service Lien haut-débit entre un abonné quelconque et des opérateurs de service Solution à court terme (en attendant la fibre optique) Solution à court terme (en attendant la fibre optique) Pas de travaux de génie civil (sinon aucun intérêt) Pas de travaux de génie civil (sinon aucun intérêt) Utilisation de lexistant (RTC) Utilisation de lexistant (RTC)

4 410/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Plan Le contexte Lexistant : les technologies concurrentes Le principe : support et codages Les différentes technologies Verdict : problèmes et intérêts

5 510/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Lexistant : les technologies concurrentes Les Modems V90 Le câble Numéris Lignes spécialisées Faisceaux hertziens Satellites Câbles électriques

6 610/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Les technologies concurrentes (1) Les Modems V90 Accessible par tout le monde Accessible par tout le monde Peu coûteux (nombreuses offres) Peu coûteux (nombreuses offres) Débits faibles (56 kbits/s max.) Débits faibles (56 kbits/s max.) Le câble Pas toujours accessible Pas toujours accessible Cher (tend à diminuer) Cher (tend à diminuer) Restriction : limité au volume reçu et/ou émis Restriction : limité au volume reçu et/ou émis Accès à la télévision numérique Accès à la télévision numérique Débit élevé (dizaine de Mbits/s) Débit élevé (dizaine de Mbits/s)

7 710/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Les technologies concurrentes (2) RNIS (Réseau Numérique à Intégration de Services) Fiabilité de la connexion : l'établissement de la communication prend une fraction de secondes Fiabilité de la connexion : l'établissement de la communication prend une fraction de secondes Stabilité de la transmission Stabilité de la transmission Facturation au temps de connexion Facturation au temps de connexion Débit peu élevé (128 kbits/s max.) Débit peu élevé (128 kbits/s max.) Ligne spécialisée Connexion permanente et illimitée Connexion permanente et illimitée Cher : facturation selon la distance de la ligne Cher : facturation selon la distance de la ligne Débit très élevé (plusieurs centaines de Mbits/s) Débit très élevé (plusieurs centaines de Mbits/s)

8 810/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Les technologies concurrentes (3) Faisceau hertzien Installation simple : pas de câble ! Installation simple : pas de câble ! Perturbations dues aux conditions climatiques Perturbations dues aux conditions climatiques Dépend du relief (le récepteur doit être aligné sur lémetteur) Dépend du relief (le récepteur doit être aligné sur lémetteur) Cher (réservé au PME) Cher (réservé au PME) Haut débit (jusquà 10 Mbits/s) Haut débit (jusquà 10 Mbits/s)Satellite Problème pour la voie montante (modem V90) Problème pour la voie montante (modem V90) Débit en réception correct (1 Mbits/s) Débit en réception correct (1 Mbits/s) Réservé aux entreprises (cher) Réservé aux entreprises (cher)

9 910/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Les technologies concurrentes (4) Courants Porteurs Technologie prometteuse en phase dexpérimentation Technologie prometteuse en phase dexpérimentation Tout le monde peut être relié ! Tout le monde peut être relié ! Débit élevé (10 Mbits/s) Débit élevé (10 Mbits/s) Les technologies DSL …

10 1010/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Plan Le contexte Lexistant : les technologies concurrentes Le principe : support et codages Les différentes technologies Verdict : problèmes et intérêts

11 1110/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Le principe (1) Les technologies diffèrent sur : Nombre de paires torsadées Nombre de paires torsadées Distances Central Télécoms – Abonné Distances Central Télécoms – Abonné Symétrie des canaux Symétrie des canaux Débits différents Débits différents Utilisation différentes Utilisation différentes

12 1210/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Le principe (2) Réutilisation du réseau téléphonique existant sans gêner son fonctionnement normal. Meilleure utilisation de la bande-passante Sur de courtes distances, la paire torsadée supporte du haut débit et des signaux hautes fréquences Performances basées sur les techniques de modulation et de codage

13 1310/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Le principe (3) Codage 2B1Q ,5 V +0,83 V -0,83 V -2,5 V Bits de données Symboles quaternaires Amplitude des impulsions À 2 bits (2B) correspond 1 symbole quaternaire (1Q) À 2 bits (2B) correspond 1 symbole quaternaire (1Q) Bande de base bande de fréquence de 0 à 3,4 kHz canal téléphonique indisponible Bande de base bande de fréquence de 0 à 3,4 kHz canal téléphonique indisponible

14 1410/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Le principe (4) Quadrature Amplitude Modulation Modulation de phase et damplitude Modulation de phase et damplitude Augmente le nombre détats par symbole Augmente le nombre détats par symbole Augmente la bande passante Augmente la bande passante Complexifie la modulation et la démodulation Complexifie la modulation et la démodulation Passe-bande Bande de fréquence spécifique Séparation des canaux libération de la ligne téléphonique. Passe-bande Bande de fréquence spécifique Séparation des canaux libération de la ligne téléphonique. Jusquà 6 bits par symbole Jusquà 6 bits par symbole

15 1510/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Le principe (5) Carrierless Amplitude Modulation Technique proche du QAM Technique proche du QAM Garde en mémoire une partie du signal modulant Garde en mémoire une partie du signal modulant Réassemblage sur le signal modulé Réassemblage sur le signal modulé Débit augmenté : jusquà 9 bits par symbole Débit augmenté : jusquà 9 bits par symbole

16 1610/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Le principe (6) Discrete MultiTone

17 1710/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Le principe (7) Discrete MultiTone Normalisé par lANSI T1.413 Normalisé par lANSI T porteuses (sous-canaux) de 4,3 kHz : 256 porteuses (sous-canaux) de 4,3 kHz : 6 pour le canal téléphonique 6 pour le canal téléphonique 32 pour le canal montant 32 pour le canal montant 218 pour le canal descendant 218 pour le canal descendant Nombre de bits par porteuse variable en fonction des conditions de transmission Nombre de bits par porteuse variable en fonction des conditions de transmission Jusquà 15 bits par symbole Jusquà 15 bits par symbole Actuellement moins utilisé que CAP Actuellement moins utilisé que CAP

18 1810/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Le principe (8) Annulation décho Chevauchement des 2 canaux Chevauchement des 2 canaux Caractéristiques du signal émis connues Soustraction au signal reçu la perturbation due au signal émis Caractéristiques du signal émis connues Soustraction au signal reçu la perturbation due au signal émis Perturbation si plusieurs transmissions à annulation décho simultanée dans un même câble Perturbation si plusieurs transmissions à annulation décho simultanée dans un même câble

19 1910/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Le principe (9) Frequency Division Multiplexing Séparation des 2 canaux Séparation des 2 canaux Pas dinterférence entre les canaux Pas dinterférence entre les canaux Utilise une bande passante plus grande diminue la distance maximale de transmission Utilise une bande passante plus grande diminue la distance maximale de transmission

20 2010/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Central Télécoms Abonné Canal ascendant / descendant Central Télécoms Abonné Canal descendant Canal ascendant La symétrie Technologies symétriques (Full-Duplex) Technologies asymétriques (Simplex)

21 2110/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Plan Le contexte Lexistant : les technologies concurrentes Le principe : support et codages Les différentes technologies Verdict : problèmes et intérêts

22 2210/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Les techniques symétriques (1) High bit rate DSL Première technologie DSL déployée (fin 80) Première technologie DSL déployée (fin 80) Parallèlement au développement du 2B1Q Parallèlement au développement du 2B1Q Full-Duplex (débit de 1,5 – 2 Mbits/s sur 2 ou 3 paires) Full-Duplex (débit de 1,5 – 2 Mbits/s sur 2 ou 3 paires) "Longue distance" (4,5 km) "Longue distance" (4,5 km) Deux composants spéciaux du DSLAM Deux composants spéciaux du DSLAM Un brouilleur (comme pour les modems analogiques) Légaliseur auto-adaptatif : phase dinitialisation avant léchange de données pour fixer lannulateur décho phase dinitialisation avant léchange de données pour fixer lannulateur décho la mise en place de la technique dégalisation adaptative. la mise en place de la technique dégalisation adaptative.

23 2310/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Les techniques symétriques (2) Single DSL Même principe que HDSL Même principe que HDSL Full-Duplex (débit de 0,77 Mbits/s sur 1 paire) Full-Duplex (débit de 0,77 Mbits/s sur 1 paire) Distance moyenne (3,6 km) Distance moyenne (3,6 km) Solution simpliste : Solution simpliste : Faible débit Faible débit Faibles coûts dinvestissement (DSLAM) Faibles coûts dinvestissement (DSLAM)

24 2410/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Les techniques asymétriques (1) Asymmetric DSL Origine : 1995 pour la vidéo Origine : 1995 pour la vidéo Communication téléphonique et transfert de données simultanés Communication téléphonique et transfert de données simultanés

25 2510/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Les techniques asymétriques (2) ADSL Séparation fréquentielle des canaux (FDM) Séparation fréquentielle des canaux (FDM) 256 canaux de 4,3 kHz (32 et 218) 256 canaux de 4,3 kHz (32 et 218) Débit fonction de la distance : Débit fonction de la distance : 5,5 Km 1,5 Mbits/s 5,5 Km 1,5 Mbits/s 2,8 Km 8,4 Mbits/s 2,8 Km 8,4 Mbits/s Exigences darchitecture Client-Serveur Exigences darchitecture Client-Serveur

26 2610/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Les techniques asymétriques (3) Ordinateur Modem ADSL TéléphoneFiltre Abonné Filtre Modem ADSL Internet RTC 1 paire torsadée Voix Connexion abonné avec réseaux voix-données Architecture ADSL

27 2710/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Les techniques asymétriques (4) Rate adaptative DSL Version évolutive de lADSL Version évolutive de lADSL Pas forcement besoin dun débit constant Pas forcement besoin dun débit constant Adapte et optimise la vitesse aux conditions locales selon les paramètres (auto-configuration) Adapte et optimise la vitesse aux conditions locales selon les paramètres (auto-configuration)

28 2810/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Les techniques asymétriques (5) ADSL-Lite Version allégée et spécialisée de lADSL Version allégée et spécialisée de lADSL Financièrement très intéressant Financièrement très intéressant Plus pratique (absence de filtre) Plus pratique (absence de filtre)

29 2910/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Les techniques asymétriques (6) Very high bit-rate DSL Gros débit ( 50 Mbits/s) Gros débit ( 50 Mbits/s) Très courte distance (300 m) Très courte distance (300 m) Complète une infrastructure FTTC Complète une infrastructure FTTC Reste encore des problèmes à résoudre Reste encore des problèmes à résoudre Télécoms ONU Fibre optique Modem VSDL Modem VSDL paire torsadée < 1500 m

30 3010/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Les techniques asymétriques (7) Des variantes : ISDN-DSL : DSL sur ISDN. ISDN-DSL : DSL sur ISDN. Consumer DSL : Version très proche de lADSL-Lite Consumer DSL : Version très proche de lADSL-Lite Il existe également des implémentations de DSL (codage et modulation) avec des supports type satellites et sans-fils Il existe également des implémentations de DSL (codage et modulation) avec des supports type satellites et sans-fils Rq : beaucoup de patronymes différents pour quasiment la même technologie

31 3110/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Récapitulatif des technologies DSL Technologie Mode de transmission Fonctionnement du canal Débit (Mbits) min / max Distance maxi Codage Séparateur de canaux HDSLSymétrique Full Duplex (2 ou 3 paires) 1,544 à 2,0484,5 Km CAP, 2B1Q Annulation déchos SDSLSymétrique Full Duplex (1paire) 0,7683,6 Km CAP, 2B1Q Annulation déchos ADSLAsymétrique Descendant1,5 à 6 5,4 Km CAP, DMT Annulation déchos, FDM Ascendant0,016 à 0,64 RaDSLAsymétrique Descendant0,6 à 7 5,4 KmCAPFDM Ascendant0,128 à 1 VDSLAsymétrique Descendant13 à 51 1,3 Km CAP, DMT FDM Ascendant1,5 à 2,3

32 3210/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Plan Le contexte Lexistant : les technologies concurrentes Le principe : support et codages Les différentes technologies Verdict : problèmes et intérêts

33 3310/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Le verdict (1) Les problèmes : Difficultés liées au support lui-même Difficultés liées au support lui-même Câble de cuivre pas toujours de bonne qualité Câble de cuivre pas toujours de bonne qualité Diaphonie Diaphonie Dissipation Dissipation Pupinisation Pupinisation Difficultés liées au principe Difficultés liées au principe Pas de couverture nationale (distance maximale) Pas de couverture nationale (distance maximale) Pas déquité dans la qualité de service Pas déquité dans la qualité de service Difficultés dordre financier et géopolitique Difficultés dordre financier et géopolitique Equipement initial onéreux (DSLAM 1800 ) Equipement initial onéreux (DSLAM 1800 ) Abonnement conséquent pour le particulier Abonnement conséquent pour le particulier Problème de concurrence (ART et associations de consommateurs) Problème de concurrence (ART et associations de consommateurs)

34 3410/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Le verdict (2) Les avantages : Utilisation de lexistant (réutilisation du RTC) Utilisation de lexistant (réutilisation du RTC) Ouverture facile de nouvelles lignes (pas de travaux de génie civil) Ouverture facile de nouvelles lignes (pas de travaux de génie civil) Possibilité avec certain codage de garder la ligne téléphonique libre (ADSL,…) Possibilité avec certain codage de garder la ligne téléphonique libre (ADSL,…) Accès pour lutilisateur moyen à du haut-débit Accès pour lutilisateur moyen à du haut-débit Prix acceptable pour une entreprise, plusieurs postes connectés sur une seule ligne… Prix acceptable pour une entreprise, plusieurs postes connectés sur une seule ligne…

35 3510/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Le verdict (3) Les applications Boucles locales résidentielles Boucles locales résidentielles Interconnexions de PABX Interconnexions de PABX Accès haut-débit à Internet (en tant quutilisateur) Accès haut-débit à Internet (en tant quutilisateur) Applications multimédia « de qualité » Applications multimédia « de qualité » Interconnexion de réseaux locaux Interconnexion de réseaux locaux Travail à distance Travail à distance Interrogation de bases de données distantes Interrogation de bases de données distantes Compléter une infrastructure FTTC Compléter une infrastructure FTTC

36 3610/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Conclusion Technologies à utiliser maintenant Particuliers : très intéressant Enfin du haut débit ! Enfin du haut débit ! Prix raisonnable Prix raisonnable Pas de travaux Pas de travaux PME : intéressant Partage de connexion Partage de connexion Débit satisfaisant Débit satisfaisant Grands comptes : peu intéressant Débit insuffisant (ascendant) Débit insuffisant (ascendant) Partage de connexion avec un faible nombre de postes Partage de connexion avec un faible nombre de postes Arrivée de la fibre optique investissement à long terme Arrivée de la fibre optique investissement à long terme

37 3710/01/2002DESS Réseaux 2001/2002 Schématiquement Comparaison des performances


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