CONSULTATION PUBLIQUE SUR LE DEVELOPPEMENT DE LA CONCURRENCE SUR LE MARCHE LOCAL

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 ADSL et VDSL utilisent les fréquences inutilisées sur les lignes téléphoniques standards, sans interférer avec la transmission vocale. De cette façon, ces systèmes permettent à la voix et aux données de passer simultanément sur le même circuit.

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.
En règle générale, la baisse des performances s'accélère avec la rapidité du service.

Technologie	débit optimal descendant : montant	Nombre de paires	Portée optimale
ADSL Asymétrique DSL	8 Mbit/s : 768 Kbit/s	1	2 500 m
HDSL High speed DSL	2 Mbit/s : 2 Mbit/s	2 ou 3	2 500 m
VDSL Very High speed DSL	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
SDSL symmetric DSL	2 Mbit/s : 2 Mbit/s	1	2 400 m
IDSL ISDN like DSL	128 Kbit/s : 128 Kbit/s	1	4 500 m

Les portées optimales annoncées ne sont qu'indicatives. Elles ne sont valables que pour des câbles de transport de diamètre homogène sans perturbations, ce qui n'est pas le cas dans les réseaux de distribution.

Les services asymétriques peuvent paraître plus adaptés aux applications grand public. Ils semblent particulièrement efficaces pour la navigation sur le réseau Internet, pour laquelle les abonnés attendent une grande quantité de données en réponse à un clic de souris.

Le concept ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line) a été conçu au début de la décennie. Cette technologie était initialement destinée à supporter des services de vidéo-interactifs. Rapidement, elle a révélé des capacités plus larges, permettant de transporter tout type d'information numérisée. Aujourd'hui, l'ADSL semble pouvoir bien se prêter à des services d'images interactives à la demande, de consultation multimédia, de télé-travail, de télé-enseignement, de télé-achat et plus généralement Internet.

Le principe ADSL est simple. Il permet d'avoir un canal haut débit en direction de l'abonné et une voie de retour faible débit vers le réseau.
La bande passante de la ligne est partagée suivant le principe ci-dessous :

Le principe FDM (Frequency Division Multiplexing) est utilisé pour séparer les différents flux. Le système d'annulation d'échos permet le recouvrement du spectre des canaux montant et descendant.

La Technologie ADSL profite d'une nouvelle génération de processeurs DSP (Digital Signal Processor) plus puissants, aptes à exécuter une transmission simultanée et des corrections indispensables aux débits fournis, comme le filtrage adaptatif pour supprimer les interférences intersymboles et l'annulation d'échos pour épurer le signal des bruits paradiaphoniques et télédiaphoniques. Toutes ces adaptations, de nature numérique, sont applicables aux lignes analogiques de cuivre (paires symétriques), habituellement dédiées à la voix, du réseau de distribution.

Aujourd'hui les constructeurs proposent des multiplexeurs d'accès (DSLAM) capables de regrouper de nombreuses lignes ADSL.

La plupart des équipements proposés sur le marché disposent d'une interface RJ45 Ethernet 10 base T pour les données et d'une interface RJ 11 pour la voix.

Plusieurs constructeurs couplent l'ADSL avec l'ATM. La transmission ATM est réalisée via la couche d'adaptation AAL5.
En cas de panne du modem ADSL installé chez l'abonné, le service téléphonique en bande de base n'est pas affecté.

La transmission du signal ne s'opère plus en bande de base, mais en bande transposée, via une modulation d'ondes porteuses pouvant reposer sur deux techniques différentes, l'une propriétaire et l'autre normalisée :

Cette technique de modulation d'amplitude et de phase a été mise au point par AT&T. Elle est très semblable à la Modulation d'Amplitude en Quadrature (MAQ) mais n'utilise pas la transposition en fréquence. De ce fait, elle est purement numérique et est implémentée avec des processeurs DSP qui réalisent le traitement numérique du signal.

Le codage CAP module une seule porteuse, supprimée avant la transmission, d'où le qualificatif de carrierless, puis reconstruite par le modem récepteur. Ce principe offre une large densité des séquences binaires par symboles.

Cette technique fut initialement développée pour les transmissions analogiques et ne pouvait pas être adaptée au transmission numérique. Cependant, depuis le début des années 90, les progrès considérables réalisés par les circuits intégrés numériques et mixtes analogique/numérique ont rendu possible la transmission multi-porteuses. Ce principe permet d'utiliser de façon optimale la bande passante.

Initialement, le codage DMT a été retenu comme standard par l'ensemble des organismes internationaux de normalisation. Ce codage module plusieurs sous-porteuses segmentées en sous bandes de 4kHz, ce qui permet d'affecter jusqu'à 15 bits par symbole. Le canal montant se voit octroyer 24 canaux, soit un débit total de 24 x 15 bits x 4 kHz égal à 1440 kbit/s. Le canal descendant bénéficie de 217 canaux soit un débit cumulé de 217 x 15 bits x 4 kHz égal à 13 Mbit/s. Chaque canal utilise un codage de type QAM. Ces valeurs sont bien sûr théoriques (ligne sans aucun bruit) et ne seront jamais atteintes. Aujourd'hui les constructeurs annoncent un débit maximum de 800 Kbits dans le sens montant et de 8 Mbit/s dans le sens descendant pour une portée d'environ 2,5 km.

Le codage DMT peut fonctionner en mode débit constant ou débit flexible. Dans ce cas, le système peut modifier le débit en cours de transmission, pour s'adapter aux caractéristiques de la ligne. Au lieu d'utiliser l'égalisation adaptative pour compenser les effets de la distorsion d'affaiblissement, le codage DMT adapte la capacité de chaque canal à la qualité de la ligne dans la bande considérée.

Le codage DMT a été retenu par les différents organismes internationaux de normalisation car il présente les avantages suivants :

- il permet d'optimiser les performances pour une grande variété de lignes,
- il est moins sensible aux bruits impulsifs que le CAP.

Côté standardisation, l'ETSI a repris la norme ANSI T1 413. La norme prévoit que le système puisse acheminer le téléphone analogique, les accès de base RNIS, un ou plusieurs canaux bidirectionnels à moyen débit (quelques centaines de Kbit/s) et enfin un ou plusieurs canaux unidirectionnels en direction de l'abonné (quelques Mbit/s).

La norme Américaine ANSI T1 413 s'appuie sur le débit utile T1(1,544Mbit/s). Il est donc possible d'avoir 1,2,3 ou 4 canaux à 1,544 Mbit/s. En revanche en Europe les développements ont été menés sur le débit de base E1 (2 Mbit/s), avec la possibilité d'avoir 1,2 ou 3 canaux à 2048 Kbit/s.

A ces débits utiles, il convient d'ajouter un surdébit pour les informations de gestion. Un débit maximum de 8 Mbit/s est donc disponible dans le sens descendant (réseau => abonné). Ce débit est optimum pour transporter des flux vidéo MPEG 2 en ATM sur ADSL.
Dans le sens abonné =>réseau, on peut combiner diverses possibilités de transport bidirectionnel :

A ces débits il faut rajouter un surdébit pour les informations de gestion. Le débit montant total est alors de 768 Kbit/s.
La figure ci-dessous donne une idée des performances théoriques, en terme de distance, sur un câble homogène de 0,5 mm de diamètre.

- G.992.1 (ex G.dmt)	: systèmes ADSL "plein débit" avec modulation DMT
- G992.2 (ex G.lite)	: systèmes ADSL "version allégée" sans filtre d'aiguillage
- G994.1 (ex G.hs)	: procédures d'initialisation de la communication entre systèmes ADSL
- G996.1 (ex G.test)	: méthodes de tests permettant de valider la conformité d'un équipement ADSL
- G997.1 (ex G.ploam)	: procédures pour l'administration, la gestion, et la maintenance des systèmes ADSL

2.4 Autres solutions ADSL

2.4.1 ADSL lite.

Une autre variante fait parler d'elle depuis peu : 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 oeuvre 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.

Des industriels de l'informatique tels que Compaq, Intel ou Microsoft se sont associés à des constructeurs de systèmes CAP et DMT pour créer un groupe d'intérêt commun : UAWG (Universal ADSL Working Group). Les industriels ont spécifiés un modem ADSL lite sous forme de carte, facilement intégrable dans un micro-ordinateur.

L'ADSL, conçue au départ pour la vidéo interactive, avait besoin de débits importants (jusqu'à 8 Mbit/s). Le raccordement à Internet se contente d'une bande passante plus modeste, environ 1,5 Mbit/s pour la voie descendante et 384 Kbit/s dans le sens abonné réseau. Pour des raccordements éloignés, plus de 4 km, l'ADSL lite ramène la bande passante à 640 kbit/s et 196 kbit/s.

La recommandation G992.2 de la commission 15 de l'UIT spécifie cette nouvelle technologie. Les principales différences entre l'ADSL et l'ADSL lite portent sur le spectre de fréquence avec une réduction de la bande passante de 1,1 Mhz à 500 kHz pour la canal descendant, le nombre maximal de bit par symbole ramené à 8 au lieu de 15 et la limitation du débit descendant à 1,5 Mbit/s. Ces modifications permettent de s'affranchir du filtre d'aiguillage et donc de réduire les coûts de raccordement, tout en conservant la portée de transmission de l'ADSL.

Cette solution parait donc intéressantes en terme de déploiement grand public. Notons toutefois que l'utilisation du filtre, côté client, permet de résoudre de nombreux problèmes liés à la technologie ADSL. Il permet de protéger le réseau opérateur contre des éventuels dysfonctionnements du modem ADSL de l'abonné et de s'affranchir des interférences pouvant exister entre le téléphone et le modem ADSL, comme par exemple, des perturbations sur les données au moment du décrochage, des tensions d'appels ou encore de la numérotation.

2.4.2 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 oeuvre d'une couche logicielle supplémentaire.

2.5 Matériels

Le marché de l'ADSL devrait connaître un fort développement en 1999. La technologie ADSL semble avoir atteint sa maturité et le coût des modems pourrait baisser dans les prochains mois. En 1999, le prix d'un modem ADSL devrait se situer entre 2 000 F et 2 500F et un châssis DSLAM, avec une capacité de raccordement de 64 abonnés, devrait être proposé à environ 50 000 F.

Un premier chipset de 5 circuits, baptisé AD6333 et conforme à la modulation DMT, est proposé par la société Analog devices pour un prix d'environ 1000 F pour un approvisionnement supérieur à 10 000. Cependant certains constructeurs de modems préférent développer leur propre chipset en intégrant les technologies DMT et ATM

Les premières cartes ADSL lite devraient être commercialisées début 2000. La presse spécialisée annonce déjà un prix compris entre 1500 et 2000 F la carte modem.

2.6 Expérimentations internationales

La première expérimentation de fourniture de services interactifs du type "vidéo à la demande" sur ADSL a eu lieu en 1996. Réalisé sur 70 foyers (employés de BT) cette expérimentation a mis en jeu un serveur multimédia de la société n-cube, des logiciels fournis par Oracle et des modems ADSL à 1,6 Mbit/s fournis par Northen Telecom.
Ue deuxième expérimentation, en cours de réalisation, concerne 2500 foyers à Ipswich et Colchester. Ce sont 2000 équipements ADSL à environ 6 Mbits qui ont été déployés pour fournir essentiellement des accès Internet. Cette expérimentation devrait définitivement lever le doute quant à la visibilité de la technique ADSL et permettre à BT de déterminer les services interactifs intéressant réellement les abonnés et donc d'avoir une vue plus claire du marché potentiel.

Telecom Australia

En mars 1994, la société NEC a été choisie pour piloter la première expérimentation de services vidéo. Cette expérimentation concernait 300 foyers dans la ville de Melboune. Le serveur vidéo était fourni par DEC et les équipements ADSL à 2 Mbit/s, par la société AWA. Cette expérimentation fut prolongée avec une offre d'accès à Internet. Les résultats de ces essais ont permis à Telecom Australia d'identifier les contraintes techniques (interférences sur les câbles, débits, distances...) et de mettre en évidence les atouts de la technologie ADSL.

Deutsche Telekom

En 1998, Deutsche Telekom a réalisé des tests ADSL auprès de 450 particuliers et entreprises en Rhénanie du nord Westphalie. Ces tests ont été concluants car Deutsche Telekom envisage de commercialiser cette offre début 1999.

France Télécom

France Télécom a mené deux types d'expérimentations. Un premier essai de vidéo à la demande, en 1996 à Lannion, raccordait quelques dizaines de foyers sur un serveur vidéo installé au CNET Lannion. Ces tests ont permis au CNET de progresser dans la connaissance de cette technologie et de ses applications futures.

En 1998, France Télécom conduit une nouvelle expérimentation ADSL, pour fournir un accès rapide à Internet. Cette expérimentation est réalisée sur 4 communes autour de Noisy le Grand sur un échantillon de 500 abonnés payants dont 270 résidentiels, 210 profesionnels et 20 établissements scolaires. Cette expérimentation se poursuivra jusqu'au 1 juillet 1999. Elle permet, via des modems ADSL Alcatel 1000, de fournir des accès Internet à un débit 2 Mbit/s dans le sens réseau vers l'abonné et 160 Kbit/s dans le sens abonné vers le réseau. L'abonnement résidentiel est de 279 francs par mois (plus 350 francs de frais d'accès au service) et comprend la connexion illimitée, communications locales comprises.
L'objectif majeur de cette expérimentation est d'évaluer les conditions techniques d'implantation de l'ADSL en situation réelle.

Deux nouvelles expérimentations du même type ont débuté fin 1998 :

- A Rennes, expérimentation avec l'application BATRU, menée avec des modems ADSL MET auprès de 500 abonnés. Cette expérimentation a été lancée en juillet 1998 pour une durée de 16 mois.

- A Bourges, expérimentation auprès d'établissements scolaires et pour 12 mois. Cette expérimentation est conduite avec la nouvelle version 2.3 de modem ADSL Alcatel 1000.

2.7 Offres commerciales

USA

Les trois opérateurs régionaux du joint Procurement Consortium : Ameritech, BellSouth, et Pacific Bell proposent une offre d'accès Internet rapide via des modems ADSL. Pour les abonnés de Pacific Bell, l'abonnement mensuel varie de 360 à 1100 F en fonction des débits souscrits (de 384 Kbit/s à 1,544 Kbit/s dans le sens descendant). Ameritech propose pour un abonnement mensuel 360 F. BellSouth est le moins cher des trois avec un abonnement mensuel à 300 F, incluant l'abonnement téléphonique.

US West est l'opérateur nord américain le plus en avance en matière de déploiement ADSL. Son offre commerciale de services à haut débit sur ADSL répond à des besoins divers comme l'accès rapide à Internet, la vidéoconférence, l'enseignement à distance, le télé-travail, l'accès à haut débit pour les réseaux d'entreprise...Aujourd'hui, l'offre ADSL est ouverte dans plus de treize états du nord ouest des Etats-Unis.

Cette offre commerciale se décompose en quatre options :

Option Débit
canal descendant coût par mois

Mégaline 256 Kbit/s 220 F

Megaoffice 512 Kbit/s 360 F

Megabusiness 768 Kbit/s 440 F

Megabit high speed 1, 4 ou 7 Mbit/s n.c

Les coûts indiqués ci-dessus ne tiennent pas compte des frais d'accès au service et la fourniture du filtre et du modem ADSL installés chez l'abonné.

Canada

Bell Canada a une offre LNPA (Ligne Numérique à Paire Asymétrique) avec un abonnement mensuel à 245 F.

Europe

En Suède, l'opérateur Telia commercialise une offre Internet rapide sur ADSL dans plusieurs grandes villes. Telia est le premier opérateur européen à déployer massivement de cette technologie, plus de 2 000 abonnés ont été raccordés via des modems ADSL Alcatel.

En Allemagne, Deutsche Telekom va déployer l'ADSL, à partir de mars 1999, dans quarante-trois villes. Il envisage, de fournir l'accès à Internet et de déployer des services tels que la mise en place de jeux multijoueurs en réseau, de sites animés pour le télé-achat ou la banque à domicile.

En Belgique, Belgacom propose une offre Turbo Internet également basée sur la technologie ADSL.

Asie

Le réseau Magix de l'opérateur SingTel, à Singapour, couvre toute l'île, 800 000 abonnés peuvent y être connectés via des modems ADSL.

En Chine, l'administration en charge des télécommunications de la province de Guangdong (Canton) vient de décider de déployer 50 000 lignes ADSL avant fin 1999.

3.1 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.

Cette technique permet de fournir des accès T1 (1,544 Mbit/s) ou E1 (2,048 Mbit/s) sur 2 ou 3 paires de cuivre symétriques.

Pour le débit de base E1 de la transmission numérique en Europe. Deux possibilités sont donc offertes :

- utiliser trois paires, chacune supportant un débit de 784 Kbit/s en full duplex, 2,352 Mbit/s,
- utiliser deux paires, chacune supportant un débit de 1,168 Mbit/s en full duplex, 2,336 Mbit/s.

Dans les deux cas, le sur-débit est utilisé pour des informations de gestion.

La technique HDSL permet de tirer parti des caractéristiques de bande passante des paires de cuivre par l'usage de techniques de codage élaborées. Ces techniques sont utilisées en conjonction avec diverses techniques de filtrage, d'annulation d'échos ainsi que des codes correcteurs d'erreurs.

Le codage mis en oeuvre 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. Dans le modèle à deux paires, certains constructeurs ont opté pour une modulation CAP. Dans ce cas, il est nécessaire de mettre en place des systèmes à annulation d'échos et un codage en treillis 2D à 8 états.

La modulation CAP a démontré de meilleures performances que le codage 2B1Q, il utilise une bande passante moins large, limitée entre 4kHz et 272,6 kHz et offre une vitesse de modulation trois fois plus faible. Cependant, cette technologie propriétaire est plus difficile à mettre en oeuvre et son utilisation reste conditionnée à un accord de licence avec AT&T.

Le choix du codage 2B1Q est principalement dû au fait que le principe du codage 2B1Q était déjà utilisé sur le RNIS et qu'il est possible de réutiliser certains modules.

Dans tous les cas, l'HDSL ne prévoit pas d'offrir en complément le service téléphonique entre 0 et 4kHz ou la bande de fréquence nécessaire à l'accès de base du RNIS.

3.2 Normalisation

La commission d'étude 15 de l'UIT-T a spécifié la recommandation G911.1 sur les systèmes HDSL. Cette recommandation repose sur le standard ANSI T1E1.4 et englobe les modulations 2B1Q et CAP.
En Europe l'ETSI TC TM6 a spécifié deux normes :
- Spécifications des systèmes de transmission HDSL TS 101 135 réf : RTS/TM-06008,
- Les applications HSDL ETR 152 réf: RTR/TM 06002.
La norme ETR 152 définit plusieurs portées pour les systèmes HDSL en fonction du nombre de paires, du niveau de paradiaphonie et du diamètre du fil de cuivre. En particulier, elle fixe la portée minimale à 2,7 km pour des paires de diamètre 0,4 mm et à 3,6 km pour des paires de diamètre 0,5 mm.

3.3 Applications

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.

- Vidéo-conférence : Le déploiement rapide des systèmes HDSL permet de réaliser des liaisons à 2 Mbit/s pour réaliser une vidéo-conférence de bonne qualité en tous lieux pour des réunions, colloques, séminaires...

3.4 Autre solution HDSL

Une nouvelle technologie HDSL-2 est en étude dans les différentes instances internationales de normalisation. Le HDSL-2, comme le HDSL est un service bidirectionnel et symétrique au débit T1 ou E1. Cependant, le HDSL -2 a l'avantage de fonctionner sur une seule paire de cuivre. Son code en ligne à modulation d'amplitude PAM (Pulse Amplitude Modulation) réduit les interférences avec les autres services xDSL. Il peut en outre s'adapter aux lignes perturbées grâce à sa meilleure immunité au bruit et à sa correction d'erreurs intégrée.

Les spécifications américaines stipulent qu'une transmission HDSL-2 doit être possible, même en présence d'un niveau de paradiaphonie important (+5 dB par rapport à une valeur moyenne de 0 dB). Ce qui peut être le cas lorsque, dans le même câble téléphonique, de données (ADSL, HDSL, VDSL) transitent sur des paires adjacentes.

L'objectif de l'HDSL-2 est d'afficher des performances identiques à celles des équipements HDSL en termes de débit, de portée, de robustesse, de compatibilité spectrale et de simplicité de mise en oeuvre.

En matière de normalisation, le comité américain ANSI T1E1 est le plus avancé. Il a déjà spécifié une recommandation HDSL-2.

En Europe les travaux sont menés par l'ETSI TC TM6. Une norme s'appuyant sur les travaux de l'ANSI devrait être spécifiée mi 1999.
La commission d'étude 15 de l'UIT-T a également commencé à étudier une recommandation sur la technologie HDSL-2. Cette recommandation est déjà référencée G991.2 et devrait être validée en début 1999.

3.5 Matériels

Les modems HDSL disposent d'une interface de données V35 (DB 25) et d'une interface réseau RJ 45. Certains équipements ont également une interface de gestion en RS 232 (DB 9) pour une gestion à distance du modem. Aujourd'hui, le prix d'un couple de modem HDSL est d'environ 10 000 F. Ce prix peut être divisé par trois pour des approvisionnements de l'ordre de 10 000 équipements.

3.6 Le Marché

Comme la technologie ADSL, la technologie HDSL devrait connaître un essor considérable en 1999.

En 2000, les systèmes HDSL devraient représenter environ 50 % du nombre total de liaisons T1 installées aux USA. L'adoption de cette technologie dans les pays européens a été plus mitigée, aujourd'hui très peu d'opérateurs proposent une offre HDSL.

Avec la technologie HDSL, les opérateurs peuvent proposer des liaisons louées à 2Mbit/s à des prix très attractifs et donc développer considérablement leur parc.

Aujourd'hui, l'offre Liaisons Louées 2 Mbit/s Zone Locale de France Télécom utilise la technologie HDSL. Cette offre consiste en la fourniture d'une liaison isolée de courte distance point à point numérique bidirectionnelle synchrone au débit de 2048 Kbit/s. Cette offre est soumise aux conditions suivantes :

- les deux sites à raccorder dépendent d'un même noeud de raccordement d'abonnés
- la distance à vol d'oiseau de chaque site client au noeud de raccordement d'abonnés ne doit pas excéder 2 km.

4.1 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.
Aujourd'hui, plusieurs débits sont disponibles :

flux descendant flux montant portée

12 Mbit/s 12 Mbit/s 800 m

25 Mbit/s 25 Mbit/s 500 m

12 Mbit/s 2 Mbit/s 1500 m

25 Mbit/s 2 Mbit/s 1000 m

52 Mbit/s 2 Mbit/s 300 m

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.

Initialement cette technologie a été développée pour prolonger, via une paire de cuivre, des transmissions hauts débits entre un réseau d'accès fibre optique et le terminal de l'abonné (résidentiel ou professionnel). La connexion locale au réseau dorsal haut débit est réalisée par fibre optique. L'opérateur fournit des points d'accès de voisinage, FTTC (Fiber To The Curb) desservant un quartier ou une zone d'affaires et des points d'accès immeuble, FTTB (Fiber To The Basement) desservant l'ensemble des appartements ou bureaux.

Schéma de principe

Comme l'ADSL, les signaux VDSL sont transportés, sur une paire de cuivre, simultanément et sans interférence avec la voix téléphonique.

Cette nouvelle technologie vise des applications identiques à celles supportées par l'ADSL, nécessitant une plus large bande passante, du type vidéo de très bonne qualité, TVHD, services interactifs (télé-travail, télé-enseignement), transmissions de données, applications ATM...

Aujourd'hui, plusieurs principes de codage sont en cours d'étude pour les systèmes VDSL. Les codages CAP et DMT sont de nouveau en compétition. Une version modifiée du DMT, le DWMT (Discrete Wavelet MultiTone) est également envisagée.

En réception, le codage DMT utilise la transformée de fourrier discrète pour décoder les différents canaux. Par contre, le codage DWMT s'appuie sur la transformée en ondelettes qui assure une meilleure répartition de l'énergie et réduit considérablement les harmoniques.

Ce nouveau principe permet donc de réduire les interférences intercanaux que l'on rencontre en réception en DMT.
Les constructeurs sont partagés sur le choix du codage. Analog Devices, Aware, Rockwell, Lucent and Orckit sont partisans du codage CAP. En revanche, Alcatel, Texas Instruments, Telia Nortel et d'autres soutiennent le principe DMT et DWMT.

4.2 Normalisation

La normalisation est très peu avancée sur cette technologie.

L'ETSI TC TM6 étudie deux normes :

- Spécifications des systèmes de transmission VDSL TS 101 270 réf : RTS/TM-06003,
- Interfaces optiques et ATM pour les systèmes VSDL TS 101 272 réf: DTS/TM 03024.

En octobre 1998, L'ANSI T1E1.4 a lancé une étude pour spécifier le standard VDSL. Les premières questions traitées seront de déterminer le type de codage (CAP, DMT, DWMT, SDMT...) et de limiter les interférences sur le signal VDSL et les interférences du signal VDSL sur les autres signaux.

4.3 Le marché

La technologie VDSL permet de prolonger les technologies nouvelles larges bandes jusqu'à l'abonné. Les pays asiatiques considèrent cette technologie comme une opportunité pour ouvrir des services large bande dans les grandes villes construites en vertical, en déployant rapidement des réseaux hauts débits. De nombreux opérateurs, comme Korea Telecom ont planifié en 1999 un déploiement massif de système optique ONU (Optical Network Unit), au pied des immeubles. Les clients résidentiels et professionnels pourront être raccordés au point de concentration en VDSL sur ATM à un débit de 25 Mbit/s. Des services du type Vidéo à la demande, Internet à accès rapide, TV numérique...seront offerts.

Aujourd'hui, tous les immeubles sont raccordés au réseau téléphonique par des paires de cuivre. Avec la technologie VDSL, les abonnés peuvent bénéficier des avantages de la fibre optique et des technologies large bande avec un investissement limité, donc a un coût très attractif.

En Europe, Deutsche Telekom est en phase de tests et des études de déploiement à court terme sont en cours.

5 Interférences entre les lignes d'abonnés

Les technologies xDSL sont déjà présentées comme des "voisins bruyants". La cohabitation de ces technologies sur les câbles de distribution peut entraîner dans certains cas des phénomènes d'interférences non négligeables, sur les lignes d'abonnés. En particulier, à partir d'une certaine charge, les systèmes ADSL peuvent dégrader les lignes adjacentes en ralentissant le trafic et en accentuant les phénomènes de diaphonie sur les autres circuits supportés par le câble.

Aujourd'hui, les nouvelles technologies ADSL lite ne semble pas apporter de solutions à ces phénomènes.

Les technologies xDSL semblent se perturber mutuellement. Dans le même câble, les raccordements ADSL perturberaient les raccordements HDSL adjacents.

Les systèmes RNIS peuvent être également une source de perturbation pour les systèmes xDSL. En effet, les systèmes RNIS émettent à un niveau de puissance plus élevé que les technologies xDSL.

Les interférences occasionnées par la technologie ADSL sont aujourd'hui bien connues. L'ANSI a étudié le problème et envisage de limiter la puissance émission sur les modems ADSL. Cette limitation s'appuie sur le concept de masque de densité spectrale d'énergie. Cependant, ce principe ne s'applique qu'aux équipements utilisant le codage DMT (ce qui est le cas du matériel fabriqué en Europe).

Les performances des technologies xDSL sont liées aux caractéristiques physiques et électriques de la ligne :

* Affaiblissement :

L'affaiblissement est proportionnel à la longueur du câble. Il varie en fonction de la racine carrée de la fréquence et dépend du calibre du câble.

* Distorsion du signal :

La distance, le nombre de points de coupure et le faible diamètre des paires de cuivre peuvent déformer le signal. La distorsion temporelle est particulièrement importante à haut débit et est traitée par le codage et la correction d’erreur. La distorsion en fréquence nécessite la mise en oeuvre de circuits d’égalisation.

* Diaphonie :

Ce phénomène provient d’une fuite d'énergie entre deux émetteurs ou deux lignes adjacents, provoquée par des phénomènes de couplage magnétiques et capacitifs dus aux effets de proximité entre les paires. La diaphonie augmente avec la fréquence (environ 5dB par octave), ce qui représente un handicap pour les technologies xDSL hauts débits.

La diaphonie est appelé paradiaphonie dans le cas de couplage entre deux émetteurs situés à la même extrémité du câble ou la télédiaphonie dans le cas de couplage entre deux émetteurs situés respectivement aux deux extrémités du câble. Ces perturbations dépendent des caractéristiques intrinsèques du câble : calibre, affaiblissement, positions relatives des paires dans le câble. Ces perturbations dépendent également des niveaux de puissance et de la bande spectrale de ces différents émetteurs.

Le bruit de diaphonie est additif, c'est à dire que sur une paire donnée on récupère le bruit résultant de la somme de tous les bruits issus, par couplage, des autres circuits. Deux paires adjacentes peuvent avoir un couplage suffisant important pour rendre inexploitable les signaux à transmettre.

La diaphonie est une importante source de bruit stationnaire, qui limite la portée des transmissions. Pour conserver une qualité de service, il faut s’assurer, au minimum, de :

- l'immunité des systèmes à la diaphonie
- la qualité des paires de cuivre par des mesures réalisées en régime sinusoïdal et en régime numérique.
- la charge numérique des câbles
- la répartition des paires dans les quartes.

* Interférence radiofréquence :

Le réseau de distribution est de soumis à des interférences radio provenant des systèmes de radiotéléphonie. Le niveau de bruit dépend de la puissance des émetteurs et de leur plus ou moins grande proximité. Le bruit induit sur la paire dépendra également de la symétrie de la paire et également de la présence ou non de blindage relié ou non à la terre.

* Bruit impulsif :

Ce bruit est généré par les néons, les moteurs, les relais ... Le niveau de bruit impulsif dépendra du niveau du perturbateur électromagnétique et de sa position par rapport au câble. La symétrie de la paire sera également un paramètre important. Les codes correcteurs d'erreurs permettent sous certaines conditions bien spécifiques de limiter l'impact de ce bruit impulsif.

6. Autres technologies xDSL

6.1 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.

L'ETSI TC TM6 étudie une spécification de cette technologie.

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

6.3 UDSL
Le UDSL (Universal DSL) est le terme utilisé à l'UAWG pour les systèmes ADSL lite (voir § 2.4.1).

6.4 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.