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X dsl X dsl Presentation Transcript

  • Les technologies DSL DESS Réseaux (2001/2002) Université Claude Bernard Lyon1 UFR d’Informatique BOEUF Stéphane - DANELON Grégory ( Digital Subscriber Line )
  • Plan
    • Le contexte
    • L’existant : les technologies concurrentes
    • Le principe : support et codages
    • Les différentes technologies
    • Verdict : problèmes et intérêts
  • 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
      • Solution à court terme (en attendant la fibre optique)
      • Pas de travaux de génie civil (sinon aucun intérêt)
      •  Utilisation de l’existant (RTC)
  • Plan
    • Le contexte
    • L’existant : les technologies concurrentes
    • Le principe : support et codages
    • Les différentes technologies
    • Verdict : problèmes et intérêts
  • L’existant : les technologies concurrentes
    • Les Modems V90
    • Le câble
    • Numéris
    • Lignes spécialisées
    • Faisceaux hertziens
    • Satellites
    • Câbles électriques
  • Les technologies concurrentes (1)
    • Les Modems V90
      • Accessible par tout le monde
      • Peu coûteux (nombreuses offres)
      • Débits faibles (56 kbits/s max.)
    • Le câble
      • Pas toujours accessible
      • Cher (tend à diminuer)
      • Restriction : limité au volume reçu et/ou émis
      • Accès à la télévision numérique
      • Débit élevé (dizaine de Mbits/s)
  • 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
      • Stabilité de la transmission
      • Facturation au temps de connexion
      • Débit peu élevé (128 kbits/s max.)
    • Ligne spécialisée
      • Connexion permanente et illimitée
      • Cher : facturation selon la distance de la ligne
      • Débit très élevé (plusieurs centaines de Mbits/s)
  • Les technologies concurrentes (3)
    • Faisceau hertzien
      • Installation simple : pas de câble !
      • Perturbations dues aux conditions climatiques
      • Dépend du relief (le récepteur doit être aligné sur l’émetteur)
      • Cher (réservé au PME)
      • Haut débit (jusqu’à 10 Mbits/s)
    • Satellite
      • Problème pour la voie montante (modem V90)
      • Débit en réception correct (1 Mbits/s)
      • Réservé aux entreprises (cher)
  • Les technologies concurrentes (4)
    • Courants Porteurs
      • Technologie prometteuse en phase d’expérimentation
      • Tout le monde peut être relié !
      • Débit élevé (10 Mbits/s)
    • Les technologies DSL …
  • Plan
    • Le contexte
    • L’existant : les technologies concurrentes
    • Le principe : support et codages
    • Les différentes technologies
    • Verdict : problèmes et intérêts
  • Le principe (1)
    • Les technologies diffèrent sur :
      • Nombre de paires torsadées
      • Distances Central Télécoms – Abonné
      • Symétrie des canaux
    • Débits différents
    • Utilisation différentes
  • 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
  • Le principe (3)
    • Codage 2B1Q
    • À 2 bits (2B) correspond 1 symbole quaternaire (1Q)
    • Bande de base  bande de fréquence de 0 à 3,4 kHz  canal téléphonique indisponible
    10 01 11 11 10 01 00 10 +3 +1 -1 -3 +2,5 V +0,83 V -0,83 V -2,5 V Bits de données Symboles quaternaires Amplitude des impulsions
  • Le principe (4)
    • Q uadrature A mplitude M odulation
      • Modulation de phase et d’amplitude
      • Augmente le nombre d’états par symbole
      • Augmente la bande passante
      • Complexifie la modulation et la démodulation
      • Passe-bande  Bande de fréquence spécifique  Séparation des canaux  libération de la ligne téléphonique.
      • Jusqu’à 6 bits par symbole
  • Le principe (5)
    • C arrierless A mplitude M odulation
      • Technique proche du QAM
      • Garde en mémoire une partie du signal modulant
      • Réassemblage sur le signal modulé
      • Débit augmenté : jusqu’à 9 bits par symbole
  • Le principe (6)
    • D iscrete M ulti T one
  • Le principe (7)
    • Discrete MultiTone
      • Normalisé par l’ANSI T1.413
      • 256 porteuses (sous-canaux) de 4,3 kHz :
        • 6 pour le canal téléphonique
        • 32 pour le canal montant
        • 218 pour le canal descendant
      • Nombre de bits par porteuse variable en fonction des conditions de transmission
      • Jusqu’à 15 bits par symbole
      • Actuellement moins utilisé que CAP
  • Le principe (8)
    • Annulation d’écho
    • Chevauchement des 2 canaux
    • Caractéristiques du signal émis connues  Soustraction au signal reçu la perturbation due au signal émis
    • Perturbation si plusieurs transmissions à annulation d’écho simultanée dans un même câble
  • Le principe (9)
    • F requency D ivision M ultiplexing
    • Séparation des 2 canaux
    • Pas d’interférence entre les canaux
    • Utilise une bande passante plus grande  diminue la distance maximale de transmission
  • La symétrie Technologies symétriques (Full-Duplex) Technologies asymétriques (Simplex) Central Télécoms Abonné Canal ascendant / descendant Central Télécoms Abonné Canal descendant Canal ascendant
  • Plan
    • Le contexte
    • L’existant : les technologies concurrentes
    • Le principe : support et codages
    • Les différentes technologies
    • Verdict : problèmes et intérêts
  • Les techniques symétriques (1)
    • H igh bit rate DSL
      • Première technologie DSL déployée (fin 80)
      • Parallèlement au développement du 2B1Q
      • Full-Duplex (débit de 1,5 – 2 Mbits/s sur 2 ou 3 paires)
      • "Longue distance"  (4,5 km)
      • Deux composants spéciaux du DSLAM
        • Un brouilleur (comme pour les modems analogiques)
        • L’égaliseur auto-adaptatif :
          • phase d’initialisation avant l’échange de données pour fixer l’annulateur d’écho
          • la mise en place de la technique d’égalisation adaptative.
  • Les techniques symétriques (2)
    • S ingle DSL
      • Même principe que HDSL
      • Full-Duplex (débit de 0,77 Mbits/s sur 1 paire)
      • Distance moyenne (3,6 km)
      • Solution simpliste :
          • Faible débit
          • Faibles coûts d’investissement (DSLAM)
  • Les techniques asymétriques (1)
    • A symmetric DSL
      • Origine : 1995 pour la vidéo
      • Communication téléphonique et transfert de données simultanés
  • Les techniques asymétriques (2)
    • ADSL
      • Séparation fréquentielle des canaux (FDM)
      • 256 canaux de 4,3 kHz (32 et 218)
      • Débit fonction de la distance :
          • 5,5 Km  1,5 Mbits/s
          • 2,8 Km  8,4 Mbits/s
      • Exigences d’architecture Client-Serveur
  • Les techniques asymétriques (3) Architecture ADSL Ordinateur Modem ADSL Téléphone Filtre Abonné Filtre Modem ADSL Internet RTC 1 paire torsadée Voix Connexion abonné avec réseaux voix-données
  • Les techniques asymétriques (4)
    • R ate a daptative DSL
      • Version évolutive de l’ADSL
      • Pas forcement besoin d’un débit constant
      • Adapte et optimise la vitesse aux conditions locales selon les paramètres (auto-configuration)
  • Les techniques asymétriques (5)
    • ADSL-Lite
      • Version allégée et spécialisée de l’ADSL
      • Financièrement très intéressant
      • Plus pratique (absence de filtre)
  • Les techniques asymétriques (6)
    • V ery high bit-rate DSL
      • Gros débit (  50 Mbits/s)
      • Très courte distance (300 m)
      • Complète une infrastructure FTTC
      • Reste encore des problèmes à résoudre
    Télécoms ONU Fibre optique Modem VSDL Modem VSDL paire torsadée < 1500 m
  • Les techniques asymétriques (7)
    • Des variantes :
      • I SDN- DSL : DSL sur ISDN.
      • C onsumer DSL : Version très proche de l’ADSL-Lite
      • 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
  • Récapitulatif des technologies DSL 1,5 à 2,3 Ascendant FDM CAP, DMT 1,3 Km 13 à 51 Descendant Asymétrique VDSL 0,128 à 1 Ascendant FDM CAP 5,4 Km 0,6 à 7 Descendant Asymétrique RaDSL 0,016 à 0,64 Ascendant Annulation d’échos, FDM CAP, DMT 5,4 Km 1,5 à 6 Descendant Asymétrique ADSL Annulation d’échos CAP, 2B1Q 3,6 Km 0,768 Full Duplex (1paire) Symétrique SDSL Annulation d’échos CAP, 2B1Q 4,5 Km 1,544 à 2,048 Full Duplex (2 ou 3 paires) Symétrique HDSL Séparateur de canaux Codage Distance maxi Débit (Mbits) min / max Fonctionnement du canal Mode de transmission Technologie
  • Plan
    • Le contexte
    • L’existant : les technologies concurrentes
    • Le principe : support et codages
    • Les différentes technologies
    • Verdict : problèmes et intérêts
  • Le verdict (1)
    • Les problèmes :
      • Difficultés liées au support lui-même
          • Câble de cuivre pas toujours de bonne qualité
          • Diaphonie
          • Dissipation
          • Pupinisation
      • Difficultés liées au principe
          • Pas de couverture nationale (distance maximale)
          • Pas d’équité dans la qualité de service
      • Difficultés d’ordre financier et géopolitique
          • Equipement initial onéreux (DSLAM ≈ 1800 €)
          • Abonnement conséquent pour le particulier
          • Problème de concurrence (ART et associations de consommateurs)
  • Le verdict (2)
    • Les avantages :
      • Utilisation de l’existant (réutilisation du RTC)
      • Ouverture facile de nouvelles lignes (pas de travaux de génie civil)
      • Possibilité avec certain codage de garder la ligne téléphonique libre (ADSL,…)
      • Accès pour l’utilisateur moyen à du haut-débit
      • Prix acceptable pour une entreprise, plusieurs postes connectés sur une seule ligne…
  • Le verdict (3)
    • Les applications
      • Boucles locales résidentielles
      • Interconnexions de PABX
      • Accès haut-débit à Internet (en tant qu’utilisateur)
      • Applications multimédia « de qualité »
      • Interconnexion de réseaux locaux
      • Travail à distance
      • Interrogation de bases de données distantes
      • Compléter une infrastructure FTTC
  • Conclusion
    • Technologies à utiliser maintenant
    • Particuliers : très intéressant
      • Enfin du haut débit !
      • Prix raisonnable
      • Pas de travaux
    • PME : intéressant
      • Partage de connexion
      • Débit satisfaisant
    • Grands comptes : peu intéressant
      • Débit insuffisant (ascendant)
      • Partage de connexion avec un faible nombre de postes
      • Arrivée de la fibre optique  investissement à long terme
  • Schématiquement
    • Comparaison des performances