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Bienvenue dans la technologie xDSL

La famille xDSL

Les nouvelles techniques de transmission numérique sur paires de cuivre xDSL (Digital Subscriber Loop), le x représente la variable qui différencie le type de transmission) sont des solutions qui permettent de répondre à la demande de services large bande. L'idée du xDSL consiste à tirer parti des énormes progrès en matière d'intégration micro-électronique, pour exploiter totalement les possibilités des paires de cuivre.
Les systèmes xDSL sont tributaires de la distance: plus le câble est long, plus le débit de données sera faible. Les portées maximales dépendent du type de technologie xDSL utilisée, du diamètre des fils de cuivre ainsi que du nombre et du type de perturbateurs présents sur les paires adjacentes. La baisse des performances s'accélère avec la rapidité du service.

Technologie

Débit optimal descendant : montant

Nombre de paires

Portée optimale

Modulation

HDSL

2 Mbit/s : 2 Mbit/s

2 ou 3

2500 m

2B/1Q

VDSL

12 Mbit/s : 12 Mbit/s

25 Mbit/s : 25 Mbit/s

12 Mbit/s : 2 Mbit/s

25 Mbit/s : 2 Mbit/s

52 Mbit/s : 2 Mbit/s

1

1

1

1

1

800 m

500 m

1500 m

1000 m

300 m

CAP

ou

DMT

ou

DWMT

SDSL

2 Mbit/s : 2 Mbit/s

1

2400 m

-

SDSL

4 Mbit/s : 4 Mbit/s

2

2400 m

-

IDSL

128 Kbit/s : 128Kbit/s

1

4500 m

2B/1Q

CDSL

1 Mbit/s : 1 Mbit/s

-

-

-

ADSL lite (UDSL)

-

-

-

-

RADSL

-

-

-

-

ADSL

8 Mbit/s : 768 Kbit/s

1

2 500 m

DMT

Principe HDSL
La technologie HDSL (High bit rate DSL) a été développée aux Etats Unis. Technique de transmission bidirectionnelle et symétrique, elle a été conçue essentiellement pour des besoins professionnels. Ces caractéristiques sont typiquement destinées à des applications d'entreprise comme le courrier électronique, les transferts de fichiers, et même la vidéoconférence, pour lesquels la quantité de données émises et reçues est à peu près la même.

Le codage mis en œuvre est essentiellement de type "2B1Q". Ce codage simple est utilisé depuis de nombreuses années dans les réseaux. Son principe permet d'optimiser l'annulation d'échos.

- Deux paires sont le plus couramment utilisées, chacune supportant un débit de 1,168 Mbit/s en full duplex, 2,336 Mbit/s.

Les systèmes HDSL sont aujourd'hui essentiellement destinés aux professionnels. Ces applications sont multiples :

- Liaisons Louées à 2 Mbit/s : En absence de répéteurs - régénérateurs, les liaisons HDSL sont limitées en distance à environ 2 500 m. Cependant, cette offre reste très avantageuse car les coûts des équipements sont bien inférieurs à ceux des systèmes de ligne classique, la simplicité du système permet de raccourcir des délais de raccordement et l'absence de répéteur simplifie considérablement l'exploitation - maintenance.
- Raccordement de PABX : Les signaux HDSL ont l'avantage d'être transportés sans perturbation, sur des câbles d'abonnés.

Principe VDSL
La technologie VDSL (Very high bite rate DSL) est une nouvelle génération xDSL, permettant d'atteindre de très hauts débits sur le cuivre. Système symétrique et asymétrique, il peut fournir jusqu'à 52 Mbit/s en flux descendant et 2 Mbit/s en flux montant sur une seule paire de cuivre.
La technologie VDSL est identique à la technologie ADSL avec une portée très limitée, quelques centaines de mètres. Cette contrainte restreint considérablement le nombre d'abonnés pouvant être raccordés directement via le réseau de distribution. Elle trouve essentiellement son intérêt sur des prolongements ou des renvois numériques à hauts débits.

Principe SDSL
Le SDSL (Single line DSL). Cette technologie permet de réaliser des transmissions bidirectionnelles et symétriques sur une seule paire de cuivre. Dans les conditions idéales, le débit maximum est de 2 Mbit/s avec une portée maximale de 2,4 km.

Principe IDSL
Le IDSL (ISDN DSL) est très proche du RNIS, il permet des transmissions bidirectionnelles et symétriques à 128 Kbit/s.

Principe UDSL
Le UDSL (Universal DSL) est le terme utilisé à l'UAWG (Universal ADSL Working Group) pour les systèmes ADSL lite

Principe CDSL
Le CDSL (Consumer DSL) est le dernier né de la famille xDSL. Il a été récemment lancé par Rockwell et Nortel et a pour but de remplacer à terme les modems à 56 Kbit/s. Cette technologie propriétaire semble être très proche de l'ADSL lite.

Principe ADSL lite
L’ADSL lite, également connu sous le nom de G.lite. Cette adaptation permet de se dispenser du filtre que l'on doit installer chez l'abonné pour séparer le téléphone analogique et le flux ADSL transmis sur la même paire. La mise en œuvre est donc très simple: les modems ADSL lite peuvent être installés par l'abonné lui-même. La suppression du filtre permet également de simplifier l'exploitation - maintenance.
Pour des raccordements éloignés, plus de 4 km, l'ADSL lite ramène la bande passante à 640 kbit/s et 196 kbit/s.

Principe RADSL
Dérivé de l'ADSL, le RADSL (Rate Adaptative DSL) adapte automatiquement ses débits à la qualité et la longueur de la ligne. En réalité, aujourd'hui la plupart des modems ADSL en sont déjà capables. Cependant, la différence essentielle réside dans la mise en œuvre d'une couche logicielle supplémentaire.


Les différentes normes xDSL
Les normes de l'UIT des systèmes xDSL sont référencées dans la série G.990, ce nombre étant suivi d'un chiffre pour indiquer la variante de la norme du système d'accès considérée. Il n'y est pas fait officiellement usage d'appellation bis ou ter. Quatre groupes de normes ont été constitués de la façon suivante :

G.991 décrit les modèles et variantes de l'HDSL ;
G.992 concerne la famille ADSL ;
G.993 traite du VDSL ;
G.994 à G.997 ont trait à des approches communes à l'ensemble des systèmes xDSL.

L'UIT-T travaille à améliorer ces normes par l'augmentation des débits, de la portée, tout en gardant ces différentes versions compatibles entre elles et en offrant des possibilités d'essais nettement améliorés. En 2003, l'ADSL2+ (G.992.5) améliore ses performances en débit (14 ou 20 Mbit/s), en gestion de la diaphonie, en qualité d'exploitation et en portée. Elle sera inter opérable avec les déploiements ADSL déjà effectués. La plupart de ces nouveautés devraient être finalisées et adoptées en octobre 2003.

Les systèmes HDSL de l'UIT
G.991.1 (1998) - La norme définit le HDSL à 2 Mbit/s sur une paire sans répéteur.

G.991.2 (2001) ou SHDSL "Symetric High bit rate DSL". La norme, accompagnée de son Amendement n°1, définit un système numérique de débit symétrique compris entre 192 et 2 312 kbit/s en TC-PAM, avec codage en treillis TC-PAM, Trellis Coded Pulse Amplitude Modulation) associé à l'annulation d'écho, sur une paire de cuivre de 6 km de portée maximum. Ces débits, développés sur une ou plusieurs paires, peuvent être regroupés en 4,6 ou 6,9 ou 9,2 Mbit/s avec DHCP et routage IP, avec synchronisation.

G.991.2 (à créer en oct. 2003 ? ou révision de la précédente ?) - Ce SHDSL amélioré offrirait des débits supérieurs, utilisera plusieurs paires et pourra augmenter sa portée grâce à des répéteurs. La base du projet évoque un E-SHDSL (pour enhanced) qui utiliserait le code à 16 ou 32 TC-PAM pour des débits compris entre 2,320 à 4,288 Mbit/s (ou à 3,5Mbit/s) et entre 2,32 à 5,696 Mbit/s (ou à 4,7 Mbit/s). Ce système serait compatible avec les systèmes HDSL précédents.

Les systèmes ADSL de l'UIT
G.992.1 (1999 - 2002) avec une Annexe H en 2000, un second Corrigendum en 2002 et un Amendement 1 approuvé en 01/2003. Une nouvelle Annexe C, l'addition de l'Annexe I et un Appendice V, seront proposés en oct. 2003. Ces nouvelles dispositions tiennent compte des diaphonies pouvant se manifester dans les câbles transportant des signaux ADSL/RNIS.

G.992.2 (1999-2002) - avec un Corrigendum 1 et une nouvelle Annexe C (limitation de la diaphonie et extension de la portée de cette ADSL sans filtre).

G.992.3 ou G.dmt.bis (2002 - 2003) avec Corrigendum, Amendement et des Annexes C et L en octobre 2003. Ces normes définissent le codage en ligne et précisent des options afin de permettre l'opposabilité avec les générations antérieures et, le cas échéant, l'augmentation du débit en ligne entre 12 et 20 Mbit/s dans le sens descendant. La modulation DMT tient compte d'une meilleure connaissance des conditions de diaphonie sur l'ensemble des systèmes xDSL, y compris les nouveaux, dont les débits, les fréquences d'exploitation (jusqu'à 2,2 MHz) et les portées ont été élargies. Le mode d'exploitation dit " L2 " est une des originalités de cette norme, qui permet de réduire la puissance pendant la période d'inactivité. La nouvelle annexe C à ce projet de modification de norme traite des diaphonies.

G.992.4 (2002) - ADSL2 sans filtre. Norme G.Lite.bis inchangée.

G.992.5 ADSL2plus - (2003) à bande de fréquence étendue jusqu'à 2,2 MHz. Nouveau projet de recommandation, dont les Annexes C, J et O seront disponibles en octobre 2003. L'ADSL2+ s'enrichit d'autres facilités : choix du transport (STM / IP / ATM), possibilité d'une référence de temps, procédure d'initialisation rapide, adaptation de débit, Reed Solomon à 3 mots de code par symbole. Cette norme complète la G.992.3 (G.dmt.bis) par une extension de la bande utile à 2,208 MHz (512 porteurs) et de la bande montante 276 kHz (64 porteurs). Elle augmente aussi sa portée jusqu'à 5 km et son débit (350 à 800 kbit/s dans le sens montant et jusqu'à 12 ou 25 Mbit/s dans le débit descendant à 1,5 km du DSLAM). Le mode de repos est défini de façon à consommer moins d'énergie. De nouveaux services sont offerts, dont celui du multiplexage inverse ATM qui permet de coupler plusieurs paires ensemble (IMA), le transport vocal sur flux CVoDSL et d'importantes mesures de ligne facilitant la mise en œuvre des paires.

Système VDSL de l'UIT
G.993.1 (2001) - Système VDSL, dont l'Annexe F sera sans doute amendée en octobre 2003 sur le plan de la diaphonie avec le RNIS.

Projet de G.993.2 (G.vdsl.f) avec filtre, compatible avec le RNIS, à confirmer en octobre 2003. Le système réserve une bande vocale entre 0 à 4 kHz ou une bande de fréquences pour le RNIS (jusqu'à 320 kHz) et il utiliserait les fréquences de 138 ou 640 kHz jusqu'à 12 MHz.

Normes communes aux systèmes xDSL de l'UIT
(Le groupe d'industriels qui anime le Forum DSL a pris l'habitude de désigner les normes suivantes par un sigle de quelques lettres en minuscules qui est explicité ci-dessous)

G.994.1 ou G.hs (1999 - 2003) - (hs pour handshake, mise en présence). Modifications proposées en octobre 2003 à toutes les recommandations de la série G.992.x et G.991.2 (multipaires, débits symétriques ou asymétriques, extension de la bande de fréquences jusqu'à 2,2 MHz, etc.).

G.995.1 (1999 - Oct. 2003) - Aperçu général sur les systèmes xDSL pour l'ensemble des normes de l'UIT-T.

G.996.1 ou G.test (1999 - 2003) - Procédures de tests. Corrigendum en 2002 et Annexe B modifiée en 2003. Cette norme avait été conçue sur des bases de diaphonie relativement sévères à l'origine des études sur l'ADSL. Or, il s'est révélé qu'avec la prolifération des installations ADSL, le RNIS (TCM-ISDN) ne perturbe pas l'ADSL de la façon qu'on aurait pu imaginer. Aussi, les masques PSD peuvent être révisés à la lumière de ces expériences. En Janvier 2003, la norme G.996.1 a donc été réaménagée. Pour le VDSL, la référence de diaphonie se trouve dans la norme G.993.1.

G.997.1 (ou G.ploam) (1999 - 2003) - Gestion de la couche physique, exploitation et maintenance pour tous les systèmes ADSL G.992.x. Annexe L révisée en octobre 2003. Cette norme participe, avec les EOC à la configuration, aux fautes et à la gestion des performances. Sa modification en octobre 2003 tiendra compte des nécessités liées à l'adoption des normes nouvelles de l'ADSL2+ et des conditions de diaphonie (G.961)

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