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Le point sur... Les technologies xDSL

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4 décembre 2006 (mis à jour le 25 octobre 2010)
Basées sur le transport d’informations sur la ligne téléphonique cuivre, les technologies xDSL ont été déployées rapidement et à moindre coût par France Telecom. Avec une portée limitée à quelques kilomètres et un débit décroissant quand augmente la longueur de la ligne, le xDSL présente cependant des inconvénients. Afin de pallier les faiblesses de l’ADSL, qui représente plus de 90% des abonnements haut débit, diverses technologies permettent d’augmenter, selon les cas, le débit ou la portée.

Principe des technologies DSL

Les technologies xDSL (digital subscriber line : ligne numérique d’abonné) sont basées sur le transport d’informations numériques sur le câble de cuivre assurant la desserte téléphonique. Le signal se propage dans les larges bandes de fréquences hautes, inutilisées par le transport de la voix en téléphonie traditionnelle.

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Bandes de fréquences utilisées par les différentes variantes xDSL

Infrastructures et équipements

Compte tenu de l’étendue du réseau téléphonique existant, le DSL a permis à l’opérateur historique France Telecom de proposer du haut débit rapidement et à moindre coût sur un réseau existant. En pratique, le déploiement du DSL nécessite la mise en place d’un équipement spécifique, le DSLAM, au niveau du répartiteur téléphonique - également appelé nœud de répartition d’abonnés (NRA) - lieu de convergence des lignes téléphoniques d’un quartier ou d’une petite commune. En amont, le DSLAM est relié à l’internet par le réseau national de l’opérateur. En aval, il est relié aux abonnés par les lignes téléphoniques.

Une contrainte physique : l’atténuation

Le signal DSL étant un courant électrique, il s’affaiblit progressivement en circulant sur le câble téléphonique, un affaiblissement d’autant plus rapide que la fréquence du signal est élevée. Plus le câble est long et plus son calibre est réduit, plus la puissance reçue et donc le débit de la connexion sont faibles. Si l’affaiblissement (exprimé en décibels, dB) est trop important, le service DSL sera dégradé (débit très faible, déconnexions intermittentes), voire indisponible (aucun accès DSL = la zone blanche).

Exemples de lignes équipées avec la technologie ADSL (entre parenthèses le débit théorique ADSL correspondant ) :
- ligne de 2km, calibre 6/10 : affaiblissement de 22,1 dB (7,7 Mbit/s - valeur proche du débit maximum)
- ligne de 2km, calibre 4/10 : affaiblissement de 31,5 dB (6,3 Mbit/s - permet la télévision sur ADSL)
- ligne de 4km, calibre 4/10 : affaiblissement de 61,5 dB (0,6 Mbit/s - permet le service minimum : web, téléphonie)

Les principales variantes xDSL

La plus ancienne : l’ADSL

La première version déployée dans le début des années 2000 est l’ADSL (asymetric DSL) : elle offre un assez bon compromis entre performances et coût, et elle est bien adaptée à une clientèle grand public. Toutefois, l’ADSL présente plusieurs inconvénients :
- la portée maximale est d’environ 5km (pour des lignes en calibre 4/10) ; certaines lignes ne sont pas éligibles
- le débit est limité à 8 Mbit/s, valeur maximale possible uniquement sur les lignes courtes, inférieures à 2km
- le débit est asymétrique : les données circulent plus rapidement vers l’abonné (débit descendant) que vers l’internet (débit montant).

Afin de pallier ces différentes limites techniques, d’autres variantes DSL ont été développées depuis.

La symétrie avec le SDSL

Le SDSL (symetric DSL) permet des débits symétriques. Sa portée est cependant plus réduite que celle de l’ADSL : pour un débit de 2 Mbit/s, la ligne ne doit pas faire plus de 2km, contre 3,5km en ADSL.

Le SDSL est donc bien adapté aux applications qui ont autant besoin d’envoyer que de recevoir des données (par exemple, le fonctionnement en réseau de sites d’entreprise distants), et qui ne sont pas trop éloignés du répartiteur téléphonique. Accessoirement, le SDSL est utilisé pour relier à internet des points d’accès Wi-Fi, par exemple pour couvrir des zones blanches ; en ce cas le SDSL sert de lien de collecte, le Wi-Fi assurant la desserte. Les caractéristiques du SDSL et son coût en font une technologie qui vise principalement une clientèle professionnelle.

L’augmentation de portée : le ReADSL

Le ReADSL (reach-extended ADSL) permet d’augmenter la portée du signal ADSL d’environ 5 à 10%, en injectant davantage de puissance dans les bandes de fréquences les plus basses. Le débit reste toutefois très limité (offres à 512 kbit/s). Le ReADSL sert donc principalement à fournir un service minimum à des abonnés qui se trouvent juste en limite extérieure de la zone de couverture normale de l’ADSL.

Un débit plus élevé : ADSL2+ et VDSL

L’ADSL2+, version améliorée de l’ADSL, utilise une bande de fréquence élargie. Elle permet un débit maximal d’une vingtaine de Mbit/s. Mais plus la ligne est longue, plus le gain de débit de l’ADSL2+ par rapport à l’ADSL se réduit (gain insignifiant à partir de 3 km en calibre 4/10), car les fréquences hautes s’atténuent plus rapidement.

Avec une bande de fréquence encore plus large et un encodage plus efficace, le VDSL (very high bitrate DSL) et le VDSL2 (portée et débit largement supérieurs) offrent des débits plus élevés, ainsi qu’une possibilité de symétrie. En France, le VDSL n’a pas été déployé par les opérateurs.

Mise en oeuvre

Le choix d’une variante

Le choix d’une variante par un opérateur dépend de plusieurs facteurs : besoins de la clientèle visée, longueur des lignes, coût des équipements etc. En pratique, choisir une variante revient à installer une carte ADSL, SDSL, VDSL (ou autre) dans le DSLAM. Pour des raisons d’économie d’échelle (achat et maintenance), un opérateur peut choisir de ne déployer que de l’ADSL2+ même si certaines lignes sont trop longues pour obtenir un gain de débit significatif.
Il y a également une contrainte liée à la compatibilité des variantes au sein d’une même boucle locale : un signal DSL qui circule sur une ligne téléphonique génère des perturbations électromagnétiques sur les paires voisines au sein d’un même câble (phénomène de diaphonie). Si la différence de puissance entre deux signaux voisins est élevée, les perturbations générées par le signal le plus puissant risquent d’altérer le signal le plus faible. Comme la puissance varie d’une variante DSL à une autre, l’Autorité de régulation des communications électroniques et des postes , l’ARCEP, est chargée de définir les conditions d’utilisation de ces variantes.

Lignes multiples, NRA-HD et NRA-ZO

Malgré les améliorations successives apportées aux technologies xDSL, la contrainte liée à la longueur de la ligne reste forte. Une solution coûteuse consiste à utiliser des lignes téléphoniques multiples parallèles pour desservir un même client : ceci permet d’augmenter le débit utile ou la portée du signal. Une autre solution est de mettre en place les DSLAM au niveau des sous-répartiteurs, donc plus près des abonnés. Ceci permet de réduire notablement la distance parcourue par le signal DSL et donc l’atténuation qu’il subit. Ces nouvelles installations sont les NRA-HD (Haut Débit), mis en place par France Télécom afin d’optimiser les débits, et les NRA-ZO (Zone d’Ombre), financés principalement par les collectivités, dont le but est d’étendre les zones de couverture xDSL en éliminant les zones blanches.

Pour en savoir plus

Liens externes
- Détails techniques sur les technologies xDSL

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


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