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Le point sur... Le Courant Porteur en Ligne

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18 janvier 2011
Le courant porteur en ligne (CPL) est une technologie de communication électronique à haut débit qui s’appuie sur le réseau électrique existant. Le CPL peut être utilisé pour la réalisation d’un réseau de desserte, par exemple dans les secteurs où les travaux nécessaires à la pose d’un réseau neuf seraient trop coûteux.
En zone rurale, le déploiement peut toutefois être problématique, en raison de l’éloignement des points de collecte ; par ailleurs la faible densité de population a pour effet d’augmenter le coût du service par client - même si elle a pour avantage de limiter le problème du partage de débit.

Points forts :
- utilisation d’un réseau existant, jusqu’à l’intérieur du domicile de l’abonné (le réseau électrique)
- débits de plusieurs Mbit/s

Points faibles :
- nécessité de pouvoir relier la grappe de postes électriques à un point de collecte
- débit partagé entre les utilisateurs d’une même grappe
- affaiblissement rapide du signal sur les câbles, nécessitant la mise en place de répéteurs
- technologie très peu répandue

Le CPL, comment ça marche ?

Le courant porteur en ligne permet de transmettre des informations numériques à haut débit (de quelques unités à quelques dizaines de Mbit/s) par l’intermédiaire du réseau électrique.

Un signal à haute fréquence (dans la bande de 1,6 MHz à 30 MHz) et de faible tension est superposé au signal électrique 50 Hz classique. C’est ce signal qui transporte les données.

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Principe du cumul des signaux électriques

Le CPL peut être utilisé en indoor (pour créer un réseau local dans un bâtiment) et en outdoor (réalisation d’un réseau de desserte haut débit). Seul ce dernier usage est abordé ici.

Schéma de déploiement

Dans une boucle locale CPL, les communications électroniques transitent entre l’abonné et un point de collecte en utilisant le réseau électrique du quartier. Le point de collecte est lui-même relié à internet, par un lien à très haut débit.

Organisation du réseau électrique

Le réseau électrique français compte environ 1,3 millions de km de lignes électriques :

- le réseau de transport : environ 100 000 km de lignes haute et très haute tension (supérieures à 50 kV), dénommées HTB ; gestion assurée par Réseau de Transport d’Électricité (RTE) ;

- le réseau de distribution : environ 1 200 000 km de lignes de tensions inférieures à 50 kV, dont : les lignes entre 1 et 40 kV, dénommées HTA (haute tension A), et les lignes entre 230 et 400 V, dénommées BT (basse tension) ; gestion assurée par ERDF et les entreprises locales de distribution (ELD) dépendant des collectivités locales pour 5% environ du réseau.

Le réseau haute tension B alimente le réseau haute tension A au niveau des postes sources. Le réseau basse tension est relié au réseau haute tension A au niveau des postes électriques HTA-BT.

Description de la boucle locale CPL

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Schéma de principe de la desserte par CPL

Depuis le cœur du réseau et en descendant vers l’abonné, la boucle locale est ainsi organisée :

- un poste électrique HTA-BT, appelé tête de grappe , est raccordé au réseau de collecte par un lien à très haut débit (par exemple une fibre optique, un accès SDSL ou encore un faisceau hertzien) ;
- au niveau de chaque poste HTA-BT, sont installés deux modems : un modem HTA, qui permet une connexion avec les autres postes HTA-BT (dont la tête de grappe), et un modem BT, qui assure le lien en aval vers les usagers ;
- le modem BT est relié à l’usager par le câble électrique de desserte existant ; au besoin, un répéteur est placé sur le trajet afin d’amplifier le signal avant réception et décodage chez le client (on estime à environ 300 mètres la distance maximale sans répéteur) ;
- le signal est décodé chez l’utilisateur par un modem CPL client branché sur n’importe quelle prise électrique de l’habitation.

De nombreuses contraintes et des coûts élevés

Les contraintes suivantes sont à prendre en considération :

- éloignement entre les abonnés et les postes HTA-BT  : il doit être aussi réduit que possible. Si l’éloignement est important, des répéteurs sont nécessaires, ce qui augmente le coût de création et d’exploitation du réseau.

- nombre d’abonnés par poste HTA-BT : chaque poste desservant au moins un client doit être doté d’un équipement spécifique. L’investissement par client est donc d’autant plus bas qu’il y a davantage de clients raccordés à chaque poste.

- partage du débit : le débit disponible est partagé entre tous les utilisateurs raccordés à un même poste HTA-BT. Il convient donc de trouver le juste équilibre entre partage des coûts et partage des performances.

- contraintes d’exploitation liées au nécessaire recours à l’exploitant du réseau électrique.

- enterrement du réseau électrique : afin de minimiser les émissions et réceptions parasites, et d’augmenter la portée du signal, il est préférable que le réseau électrique soit enterré.

- raccord au réseau de collecte : le poste HTA-BT tête de grappe doit être relié au réseau de collecte par une connexion fiable (stabilité des débits, interruptions rares et courtes) et à très haut débit.

Les acteurs industriels visaient il y a quelques années les coûts suivants : modem HTA à 450 euros, modem BT à 350 euros, répéteur à 100 euros, modem client à 60 euros (source : ministère de l’Industrie - 2004). Les coûts sont toutefois restés supérieurs, sans compter les coûts de déploiement et d’exploitation.

Quels territoires, quels usages ?

Compte-tenu des contraintes évoquées précédemment, la technologie CPL apparaissait plus adaptée en zone urbaine, dans des zones d’activité, ou en secteur semi-rural dans certaines conditions de concentration de population et de topologie du réseau électrique. Elle nécessite en effet de disposer d’un point de collecte à proximité du réseau électrique de desserte (ce qui est rarement le cas dans les territoires isolés), et une densité de population suffisante pour justifier l’investissement réalisé pour équiper chaque poste électrique.

Un déploiement CPL en solution transitoire dans le cadre de la mise en place programmée d’un réseau de fibre optique de desserte au plus près de l’abonné semblait également envisageable. En approchant progressivement la fibre du client, et en terminant la desserte en CPL, le déploiement du réseau fibre pouvait se faire par étapes successives, la dépense d’investissement étant ainsi répartie sur plusieurs années.

Cependant, en raison des nombreuses contraintes liées à cette technologie et de coûts de mise en œuvre peu compétitifs, le CPL n’a pas été déployé de manière significative. L’usage outdoor est aujourd’hui abandonné et seul subsiste l’usage indoor.

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Pour en savoir plus...

Quelques sites internet
- Guide de bonnes pratiques pour le recours aux courants porteurs en ligne sur les réseaux publics de distribution d’électricité Ministère de l’économie, des finances et de l’industrie - 2004
- CPL-France Site consacré à la technologie des courants porteurs en ligne


Le point sur...
- La complémentarité technologique


Contact
Groupe Aménagement Numérique des Territoires - CETE de l’Ouest


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7  commentaire(s) sur cet article - dernier commentaire le 18 mai 2009

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