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Du nouveau dans les télécommunications : l'ADSL
Jean-Claude Sohm - CERIG / EFPG
(novembre 1998)
II - Principe de fonctionnement
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La bande passante de la boucle locale est limitée à 4 KHz par des filtres mis en place par les compagnies de téléphone. Cette bande passante suffit pour le transport de la voix ; la fidélité -- qui nécessiterait 10 à 20 KHz -- n'est pas requise : il suffit que les deux interlocuteurs se comprennent, même si les voix de femmes ressemblent à des voix d'hommes, parce que les sons aigus manquent. Mais si on retire le filtre passe-bas, la bande réelle de la boucle locale dépasse le MHz lorsque la paire de cuivre est en bon état, et que sa longueur ne dépasse pas quelques kilomètres. Quand on dispose d'une bande de fréquence large d'un MHz, on peut la diviser en :

1000/4 = 250 canaux (de 4 kHz chacun)

Si un canal permet de faire passer 33,6 Kbps (ce que fournit un modem analogique branché sur une ligne téléphonique traditionnelle), on dispose d'un débit total de :

250 x 33,6 / 1000 = 8,4 Mbps
Là réside la base des procédés DSL.

En pratique on estime que l'ADSL est utilisable lorsque la longueur de la boucle locale ne dépasse pas six kilomètres ; cette condition est remplie à plus de de 80 % dans les pays développés. A titre d'exemple, la figure 1 montre ce qui se passe en Angleterre ; les autres pays d'Europe ont une situation similaire. Aux États-Unis, où l'habitat est plus dispersé, les boucles locales dont la longueur dépasse six kilomètres représentent environ 13 % du total. Il y a dans le monde 900 millions de lignes téléphoniques, et on estime que 70 à 80 % d'entre elles peuvent accepter les procédés DSL.


Figure 1 - Distribution des longueurs de boucle
locale aux États-Unis et en Angleterre

Dans le cas particulier du procédé ADSL, les fréquences sont utilisées comme le montre la figure ci-dessous. La bande la plus basse (0-4 KHz) est réservée à la téléphonie analogique traditionnelle (le transport de la voix). La bande intermédiaire est réservée au trafic montant de données, la bande la plus élevée (qui est aussi la plus large) au trafic descendant.


Figure 2 - Utilisation des fréquences dans le procédé ADSL

A l'extrémité de la ligne téléphonique qui se trouve chez l'usager, on installe un "splitter" (Figure 3). Ce dispositif est constitué :

    d'un filtre passe-bas, auquel on raccorde un téléphone analogique ;
  d'un filtre passe-haut, auquel on raccorde un micro-ordinateur via un modem approprié.


Figure 3 - Installation de l'ADSL chez l'utilisateur (ancienne version avec splitter)

Le modem ADSL se présente :
    soit comme une carte à enficher dans l'un des connecteurs PCI de l'ordinateur ;
  soit comme un dispositif externe, relié à l'ordinateur par un câble Ethernet (les sorties série ou parallèle, trop lentes, ne sont pas utilisables). A l'avenir, le raccordement se fera de plus en plus par un câble USB, dont le débit maximum (12 Mbps) est amplement suffisant, ce qui évitera l'installation d'une carte Ethernet dans l'ordinateur.

Dans une petite entreprise, on peut regrouper les micro-ordinateurs sur un même réseau Ethernet, et raccorder ce dernier au modem ADSL via un concentrateur (certains constructeurs envisagent de regrouper les deux appareils en un seul). On peut ainsi interroger Internet à partir de chacun des postes, en n'utilisant qu'une seule ligne téléphonique -- et une seule adresse IP, si le modem permet d'attribuer l'adresse à la volée.

A l'autre extrémité de la ligne, dans le standard de la compagnie de téléphone, on installe également un splitter (Figure 4). Son filtre passe-bas aiguille la voix vers un commutateur de circuits. Son filtre passe-haut est relié à un modem, qui reconstitue les données numériques, et les dirige vers un réseau de transmission de données numériques. L'ensemble de ces dispositifs est appelé DSLAM (DSL Access Multiplexer), parce qu'il regroupe le trafic issu de plusieurs lignes d'usager sur une même ligne à haut débit.

La conception du DSLAM permet :
    une utilisation plus rationnelle des réseaux, car le transport des données et l'interrogation d'Internet n'encombrent plus les commutateurs et les circuits de transport de la voix, comme c'est le cas avec les modems analogiques et le RNIS ;
  une économie sur le transport des données, qui est moins onéreuse sur un réseau à commutation de paquets que sur un réseau à commutation de circuits.


Figure 4 - Installation de l'ADSL dans le central de
la compagnie de téléphone (ancienne version avec splitter)

Le procédé ADSL possède les propriétés caractéristiques suivantes :

    la téléphonie traditionnelle et le transfert des données numériques empruntent simultanément la même ligne ;
  la vitesse nominale de transfert des données numériques se chiffre en Mbps. La vitesse réelle dépend de la longueur et de la qualité de la ligne : en fait, le débit s'ajuste en permanence aux conditions rencontrées sur la ligne (bruit, défaut d'isolement, etc.), par tranches de 4 Kbps ;
  le débit descendant est généralement très supérieur au débit montant ;
  Pour le transfert des données, la ligne est "always on" (toujours connectée). Une fois la connexion établie, tout se passe comme si l'utilisateur utilisait un poste de travail relié à un réseau local.
 
 
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