Digital Subscriber Line

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

2. Plan
Le contexte
L’existant : les technologies concurrentes
Le principe : support et codages
Les différentes technologies
Verdict : problèmes et intérêts
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3. 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)
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4. Plan
Le contexte
L’existant : les technologies concurrentes
Le principe : support et codages
Les différentes technologies
Verdict : problèmes et intérêts
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5. L’existant : les technologies concurrentes
Les Modems V90 Faisceaux hertziens
Le câble Satellites
Numéris Câbles électriques
Lignes spécialisées
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6. 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)
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7. 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)
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8. 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)
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9. 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 …
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10. Plan
Le contexte
L’existant : les technologies concurrentes
Le principe : support et codages
Les différentes technologies
Verdict : problèmes et intérêts
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11. Le principe (1)
Les technologies diffèrent sur :

Nombre de paires torsadées
 Distances Central Télécoms – Abonné
 Symétrie des canaux
 Débits différents
 Utilisation différentes
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12. 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
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13. Le principe (3)
Codage 2B1Q
Bits de données
10 01 11 11 10 01 00 10
+3 +2,5 V
+1 +0,83 V
-1 -0,83 V
-3 -2,5 V
Symboles Amplitude des
quaternaires impulsions
 À 2 bits (2B) correspond 1 symbole quaternaire (1Q)
 Bande de base  bande de fréquence de 0 à 3,4 kHz 
canal téléphonique indisponible
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14. Le principe (4)
Quadrature Amplitude Modulation
 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
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15. Le principe (5)
Carrierless Amplitude Modulation
 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
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16. Le principe (6)
Discrete MultiTone
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17. 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
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18. 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
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19. Le principe (9)
Frequency Division Multiplexing
 Séparation des 2 canaux
 Pas d’interférence entre les canaux
 Utilise une bande passante plus grande  diminue la
distance maximale de transmission
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20. La symétrie
Technologies symétriques (Full-Duplex)
Central
Télécoms Canal ascendant / descendant Abonné
Technologies asymétriques (Simplex)
Canal descendant
Central
Abonné
Télécoms
Canal ascendant
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21. Plan
Le contexte
L’existant : les technologies concurrentes
Le principe : support et codages
Les différentes technologies
Verdict : problèmes et intérêts
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22. Les techniques symétriques (1)
High 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.
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23. Les techniques symétriques (2)
Single 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)
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24. Les techniques asymétriques (1)
Asymmetric DSL

Origine : 1995 pour la vidéo
 Communication téléphonique et transfert de
données simultanés
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25. 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
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26. Les techniques asymétriques (3)
Modem Modem
Internet ADSL ADSL Ordinateur
Filtre
1 paire
torsadée
Voix
RTC Filtre Téléphone
Abonné
Connexion abonné avec réseaux voix-données
Architecture ADSL
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27. Les techniques asymétriques (4)
Rate adaptative 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)
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28. Les techniques asymétriques (5)
ADSL-Lite

Version allégée et spécialisée de l’ADSL
 Financièrement très intéressant
 Plus pratique (absence de filtre)
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29. Les techniques asymétriques (6)
Very high bit-rate DSL

Gros débit (  50 Mbits/s)

Très courte distance (300 m)
 Complète une infrastructure FTTC

Reste encore des problèmes à résoudre
paire
Fibre optique Modem torsadée Modem
Télécoms ONU VSDL VSDL
< 1500 m
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30. Les techniques asymétriques (7)
Des variantes :

ISDN-DSL : DSL sur ISDN.
 Consumer 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
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31. Récapitulatif des technologies DSL
Mode de Fonctionnement Débit (Mbits) Distance Séparateur de
Technologie Codage
transmission du canal min / max maxi canaux
Full Duplex CAP, Annulation
HDSL Symétrique 1,544 à 2,048 4,5 Km
(2 ou 3 paires) 2B1Q d’échos
Full Duplex CAP, Annulation
SDSL Symétrique 0,768 3,6 Km
(1paire) 2B1Q d’échos
Descendant 1,5 à 6
CAP, Annulation
ADSL Asymétrique 5,4 Km
DMT d’échos, FDM
Ascendant 0,016 à 0,64
Descendant 0,6 à 7
RaDSL Asymétrique 5,4 Km CAP FDM
Ascendant 0,128 à 1
Descendant 13 à 51
CAP,
VDSL Asymétrique 1,3 Km FDM
DMT
Ascendant 1,5 à 2,3
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32. Plan
Le contexte
L’existant : les technologies concurrentes
Le principe : support et codages
Les différentes technologies
Verdict : problèmes et intérêts
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33. 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)
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34. 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…
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35. 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
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36. 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
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37. Schématiquement
Comparaison des performances
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