Technologie ADSL · 2005-01-06 · Comme la norme internationale a permis plus d'interopérabilité...

BeWAN systems (Fév 03) - Technologie ADSL par Yaël DEFAYE

TECHNOLOGIE ADSL


Table des matières INTRODUCTION ................................................................................................................................................ 3

ADSL, C'EST QUOI ?............................................................................................................................................ 3 QUELS SONT LES AVANTAGES D'ADSL ?............................................................................................................. 3 ADSL PROPOSE DIFFERENTES VITESSES.............................................................................................................. 3 DIFFERENTS TYPES D'ADSL................................................................................................................................ 3 ADSL PLEINE VITESSE ........................................................................................................................................ 3 ADSL G.LITE ..................................................................................................................................................... 4 AVEC OU SANS SEPARATEUR DE SIGNAL .............................................................................................................. 4 COMPARAISON ENTRE UN MODEM ADSL ET LES AUTRES.................................................................................... 4 TOUJOURS ACTIF ................................................................................................................................................. 4 CONNEXION PRIVEE............................................................................................................................................. 4 FIABILITE D'ADSL .............................................................................................................................................. 4 SECURITE D'ADSL .............................................................................................................................................. 5 FAIBLESSES POTENTIELLES.................................................................................................................................. 5 COMMENT FONCTIONNE ADSL ? ........................................................................................................................ 5 COMMENT OBTENIR ADSL ?............................................................................................................................... 5 À QUOI PEUT ME SERVIR ADSL ? ........................................................................................................................ 5 RESUME D'ADSL ................................................................................................................................................ 5

ANNEXES & MODULATIONS......................................................................................................................... 6

MODULATIONS DE L’ANNEXE A .......................................................................................................................... 6 MODULATIONS DE L’ANNEXE B........................................................................................................................... 9 MODULATION DE L’ANNEXE C .......................................................................................................................... 10

SEPARATEURS & FILTRES .......................................................................................................................... 11

COMPARAISON ENTRE ADSL ET G.LITE ........................................................................................................... 11

TECHNOLOGIES DSLAM.............................................................................................................................. 15

PRESENTATION D'ATM ..................................................................................................................................... 15 POURQUOI ATM ?............................................................................................................................................. 16 ATM, C’EST QUOI ?........................................................................................................................................... 16 NORMALISATION D’ATM.................................................................................................................................. 17 INTERFACES ATM............................................................................................................................................. 17 CONNEXION VIRTUELLE .................................................................................................................................... 18 RESEAUX D’ACCES ATM POUR ADSL.............................................................................................................. 19 UNE ARCHITECTURE TOUT ATM POUR ADSL .................................................................................................. 19

ARCHITECTURE BAS ET NSP...................................................................................................................... 20

ÉTAPES D’AUTHENTIFICATION ENTRE SERVEURS RADIUS ............................................................................... 21

ENCAPSULATION ........................................................................................................................................... 22

IP DERIVEE (PONTAGE)...................................................................................................................................... 22 ROUTAGE .......................................................................................................................................................... 22 PPP ................................................................................................................................................................... 23

AUTRES TECHNOLOGIES DSL ................................................................................................................... 25

PRESENTATION DE XDSL .................................................................................................................................. 25

GLOSSAIRE....................................................................................................................................................... 28


Introduction 1985 : Bell Labs découvre un nouveau moyen permettant aux fils de cuivre de prendre en charge les services numériques modernes.

1990 : Avec le déploiement d'HDSL, les compagnies de téléphone peuvent offrir un service de niveau T1 sur fils de cuivre sans répéteurs.

Les compagnies de téléphone commencent à promouvoir ADSL pour pénétrer sur le marché de la vidéo.

1995 : Des sociétés novatrices commencent à voir dans ADSL une réponse aux besoins d'accès rapide à Internet.

Aujourd'hui : Partout dans le monde, le déploiement constant d'ADSL assure un accès rapide à Internet.

ADSL, c'est quoi ?

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) est une nouvelle technologie de communication large bande qui permet un accès rapide à Internet et à des réseaux éloignés sur les lignes téléphoniques (POTS, RNIS, …) déjà en place dans votre domicile. Par plusieurs aspects, ADSL est supérieur aux modems analogiques.

Quels sont les avantages d'ADSL ?

Sur une même ligne téléphonique, vous pouvez parler en même temps au téléphone et utiliser Internet

La vitesse de connexion à Internet est 140 fois supérieure à celle des modems analogiques

Vous restez toujours connecté à Internet

Vous disposez à votre domicile de votre propre connexion privée

Votre connexion est très fiable

Votre connexion est hautement sécurisée

ADSL propose différentes vitesses

Avec ADSL à pleine vitesse, la transmission peut atteindre 8 Mégabits par seconde.

Avec ADSL G.Lite, les téléchargements peuvent atteindre 1,5 Mégabits par seconde, soit une vitesse 25 fois supérieure à celle d'un modem 56 K et 50 fois supérieure à celle d'un modem 28,8 K !

Les fournisseurs de services proposent aussi des débits moins élevés (à partir de 128 Kb/s) à moindre coût.

Différents types d'ADSL

ADSL pleine vitesse

ADSL universel (G.Lite)

ADSL pleine vitesse

Avec ADSL pleine vitesse, les transmissions "en aval" (depuis Internet vers votre ordinateur) peuvent aller de 1,5 à 8 Mégabits par seconde

Dans le sens "amont", de votre ordinateur vers Internet, elles peuvent atteindre 1 Mb/s

Plus le central téléphonique est éloigné, plus les débits potentiels diminuent

Les coûts du service sont plus élevés qu'avec ADSL "G.Lite", dont le débit cependant est plus limité


ADSL G.Lite

ADSL G.Lite est une version réduite qui permet un débit aval de 1,5 Mb/s et un débit amont de 384 Kb/s.

Des fournisseurs de services peuvent proposer des débits plus lents à des coûts plus faibles

Moins cher qu'ADSL pleine vitesse

Plus facile à installer

Avec ou sans séparateur de signal

ADSL pleine vitesse nécessite qu'un matériel, appelé séparateur, soit installé sur votre ligne téléphonique à l'entrée de votre domicile pour séparer le service vocal du service données

En général, ADSL G.Lite ne nécessite pas de séparateur, sauf avec certains types de câblage ou de téléphone.

Comparaison entre un modem ADSL et les autres

0 2000 4000 6000 8000 10000

Full ADSL

G.Lite

RNIS 128

RNIS 64

Analogue 56 Bande descendante Bande montante

Toujours actif

Comme la transmission des informations est indépendante des appels vocaux/fax, vous pouvez rester connecté à Internet en permanence.

Les ouvertures/fermetures de session deviennent inutiles

Plus de signal occupé

Plus d'attente… il suffit d'ouvrir votre navigateur !

Connexion privée

ADSL assure une connexion privée à Internet, alors qu'avec le câble, vous partagez une ligne avec d'autres utilisateurs du voisinage.

Fiabilité d'ADSL

Un avantage des compagnies de téléphone est le nombre restreint des pannes, à la différence des compagnies du câble. Même en cas de coupure de courant, vous pouvez toujours appeler au téléphone. À la différence du câble, la vitesse de connexion ne dépend pas de la bande passante utilisée par vos voisins.


Sécurité d'ADSL

La connexion privée utilisée par ADSL offre plus de sécurité que le câble. Comme les utilisateurs du câble partagent la bande passante avec leurs voisins, les informations transitant sur le réseau sont plus faciles à pirater.

Faiblesses potentielles

Certains matériels installés par les compagnies de téléphone sur leurs lignes peuvent dégrader considérablement les performances d'ADSL. La plupart des fournisseurs de services testent la compatibilité votre ligne avant de vous proposer leurs services. Certains domiciles peuvent nécessiter un recâblage.

Comment fonctionne ADSL ?

Une ligne téléphonique permet une connexion vocale et une connexion Internet grande vitesse

Les appels vocaux/fax n'utilisent que des fréquences inférieures à 4 kHz

Les fréquences supérieures à 4 kHz sont réservées à la transmission des données

Comment obtenir ADSL ?

Il faut souscrire un abonnement ADSL auprès de la compagnie de téléphone et un autre auprès d'un fournisseur de services Internet ; il faut également disposer d'un modem ADSL.

À quoi peut me servir ADSL ?

Téléchargement plus rapide de tout ce qui est numérique

Sons de qualité CD

Sites Web riches en graphiques

Multimédia plus rapide et de meilleure qualité

Plus grande rapidité d'échange dans les jeux à plusieurs partenaires

Résumé d'ADSL

ADSL renouvelle l'utilisation des lignes téléphoniques existantes.

Plus de rapidité !

Connexion constante !

Cohabitation voix/données sur une même ligne !

Pour dialoguer en direct, ADSL est ce qui se fait de mieux !


Annexes & modulations Pour les compagnies de téléphone, il est important qu'ADSL fonctionne sur les lignes téléphoniques déjà en place. Comme la plupart des pays utilisent POTS comme service standard pour leurs lignes téléphoniques, ADSL a d'abord été développé pour les lignes POTS. C’est l’objet de l’annexe A.

A l'exemple de l'Allemagne, les opérateurs téléphoniques installent un réseau numérique à intégration de services (RNIS) ; ainsi, les sociétés ADSL (comme Alcatel, Siemens…) développent un moyen de faire fonctionner ADSL sur des lignes RNIS. C’est l’objet de l’annexe B.

Dans certains pays, tels que le Japon, l'opérateur téléphonique utilise RNIS, mais avec quelques modifications. Elles font l'objet de l'annexe C. Au Japon, les câbles de transport, qui vont du central aux points de distribution, sont généralement isolés à la pâte de papier. Chaque câble de transport contient 400 paires de cuivre torsadées. Une grande partie de ces paires de cuivre torsadées isolées à la pâte de papier desservent des abonnés RNIS. En présence de signaux ADSL, ce type d'isolation peut provoquer un affaiblissement du signal ADSL à des fréquences élevées et le signal RNIS contigu entraîne des interférences significatives avec la voix. La conjugaison de cet affaiblissement et de ces interférences réduit les performances d'ADSL. La norme G.dmt, en annexe C, a été définie pour réduire ces effets et améliorer les performances d'ADSL. L'annexe C d’Analog Devices propose une solution assurant un fonctionnement en mode FBM ou DBM. Avec la boucle obtenue, la portée et l'interopérabilité sont impressionnantes ; les performances atteignent ainsi le niveau international des solutions des annexes A et B.

D’autres annexes existent, mais nous n’en parlons pas, puisqu'elles ne sont pas destinées aux utilisateurs finaux.

Modulations de l’annexe A

L'American National Standards Institute (ANSI), groupe de travail T1E1.4, a approuvé le premier ADSL en 1995. Il acceptait des débits pouvant atteindre 6,1 Mb/s (norme ANSI T1.413). L'European Technical Standards Institute (ETSI) a ajouté une annexe à T1.413 pour répondre aux besoins européens. T1.413 (édition I) était limitée à une interface terminal unique côté local. L’édition II (T1.413i2), approuvée en 1998, étendait la norme pour inclure une interface multiplexée côté local, des protocoles de configuration et de gestion du réseau, ainsi que d’autres améliorations. Les travaux portant sur l’édition III ont été finalement soumis à l’ITU-T, organisme de normalisation international, pour développer les normes internationales d’ADSL. Les normes ADSL de l’ITU-T sont souvent appelées G.Lite (G.992.2) et G.dmt (G.992.1)–les deux ayant été approuvées en juin 1999. Comme la norme internationale a permis plus d'interopérabilité entre fournisseurs et élargi l'éventail de fournisseurs de services possibles, elle a stimulé le déploiement d'ADSL qui est devenue une technologie plus accessible.

Comme la technologie DSL (ligne d’abonné numérique) utilise l’infrastructure au cuivre existante, il faut une vérification sommaire de l’installation et de la nature du fil de cuivre de la ligne d’abonné. Les câbles de distribution de qualité téléphonique traditionnels utilisent des paires de fils de cuivre torsadés (calibre 19 à 26). Le support est aérien ou enterré. Les critères qui limitent la ligne sont l’affaiblissement, le bruit et la diaphonie.

Affaiblissement : L’affaiblissement (ou la perte) est la dissipation d’énergie subie par un signal électrique pendant son trajet le long d'une ligne de transmission. Initialement, l’installation des lignes ciblait des services téléphoniques analogiques situés dans un spectre autour de 4 kHz, sans tenir compte de l’utilisation future des bandes hautes fréquences. Pour limiter la perte et augmenter la portée, les compagnies de téléphone ont diminué la résistance série de la ligne en utilisant des fils de calibre supérieur. Elles ont également augmenté l’inductance série de la ligne avec des bobines de charge et utilisent des amplificateurs analogiques électroniques pour apporter un gain de compensation à la ligne de transmission.

Bruit : Les sources les plus fréquentes de signaux électriques parasites sont les lignes d’alimentation électrique adjacentes et le matériel. Par exemple, les bougies, les appareils électriques et les moteurs peuvent générer du bruit, appelé interférence électromagnétique (EMI). La télévision, la radio, les systèmes radio cellulaires et les faisceaux hertziens peuvent générer aussi du bruit. On parle alors d’interférence radioélectrique (RFI).


Diaphonie : La diaphonie se produit quand l’énergie est couplée entre deux paires de câbles adjacentes. Elle provoque des erreurs de bits et une distorsion des signaux numériques. Ce phénomène se produit parce que les lignes de transmission sont disposées en groupes, comme des câbles en paires. Quand une partie de l’énergie d’une ligne de transmission est couplée avec une ligne adjacente sous forme de bruit, il y a un risque de diaphonie.

Il faut prendre en considération d’autres phénomènes. Lors de la mise en place des équipements au cuivre, le but initial des entreprises de téléphonie locales était de fournir à moindre coût une ligne de qualité téléphonique (4 kHz) dans leurs zones d’intervention sans dépasser les normes de perte en ligne (8 dB). Pour cela, elles associaient différentes capacités de câbles (généralement 24 à 36), créant des désadaptations d’impédance et des réflexions. Pour les lignes d’abonnés en milieu rural, la plupart des entreprises de téléphonie utilisaient des amplificateurs analogiques (prolongateurs de ligne) au central téléphonique pour stimuler les niveaux des signaux. Pour obtenir des lignes de portée plus importante, elles utilisaient également des inducteurs (bobines de charge) pour compenser les capacités des câbles en paires.

Pour mieux comprendre la difficulté de l’environnement dans lequel les émetteurs-récepteurs DSL doivent fonctionner, nous développons ci-dessous quelques techniques de transmission numérique.

Méthodologie de transmission de données numériques

La transmission d’un flux numérique d’un point A vers un point B nécessite un certain traitement. Au minimum, il faut une puissance suffisante du signal transmis pour atteindre côté récepteur un rapport signal sur bruit (SNR) adéquat. C'est pourquoi on fait appel à des amplificateurs de linéarité acceptable et de distorsion minimale. Cependant, dans le domaine numérique, il y a de nombreuses autres façons de traiter le signal avant sa transmission :

Codage de canal. Destiné à maintenir l’intégrité de la séquence de données transportée (trame), le codage de canal peut incorporer des techniques de correction d’erreurs telles que l’autocorrection des erreurs Reed-Solomon (RS FEC) et l’entrelacement.

Codage de ligne. Ce type de codage implique la conversion des séquences de chiffres binaires en structures transmissibles sous forme d’impulsions (modulation). Le codage de ligne conserve aussi une synchronisation régulière de la séquence de bits et peut utiliser des techniques de détection d’erreurs telles que le treillis ou Viterbi.

Génération d’impulsions. Dans le cadre de la transmission et de la détection d’impulsions individuelles, la génération d’impulsions peut être modélisée en tant que filtre avec une réponse impulsionnelle égale à la forme d’impulsion souhaitée. Cette couche est étroitement liée à la sortie analogique, parce qu’elle est concernée par la gestion des formes d’onde sur la ligne et par la maximisation du rapport signal sur bruit.

Autocorrection des erreurs Reed-Solomon (RS FEC)

Les erreurs de transmission, telles que le bruit, les interférences ou la distorsion, sont dues à des problèmes de signal. Quand une erreur est détectée, la correction la plus classique consiste à demander une retransmission.

Une autre méthode de correction ajoute quelques bits aux données transmises, ce qui permet de les corriger à l’extrémité réceptrice. Il s'agit alors d'une autocorrection des erreurs (FEC). Une des méthodes d’autocorrection est le codage RS qui utilise des codes de blocs. Les codes de blocs RS sont basés sur des groupes de bits. Ces groupes de bits sont référencés sous forme de symboles. Prenons le cas où un symbole = 6 bits et un mot de code = soixante trois symboles (47 de charge utile/16 d’autocorrection). Avec ces paramètres, le matériel récepteur peut corriger des erreurs de charge utile de 12 bits de long.

Comment une bouffée de bruit est-elle gérée ? C’est ici que l’entrelacement intervient. L’entrelaceur stocke ligne par ligne des symboles provenant de différentes trames et les lit colonne par colonne.

Ainsi, par autocorrection RS et entrelacement, l’unité réceptrice peut résoudre et récupérer des erreurs de bits provoquées par du bruit. G.DMT et G.Lite utilisent tous deux l’autocorrection et l’entrelacement, mais G.Lite utilise un jeu de paramètres réduit pour le codage de l’autocorrection et l’entrelacement.

DMT


La clé des performances de DMT réside dans la division de la bande passante disponible en sous-canaux indépendants et orthogonaux. En mesurant le rapport signal sur bruit de chaque sous-canal et en attribuant un nombre de bits en fonction de sa qualité, DMT transmet des données sur des sous-porteuses ayant un rapport signal sur bruit correct et évite les régions du spectre de fréquences trop bruyantes ou très affaiblies. La technique de modulation sous-jacente est basée sur une modulation d’amplitude en quadrature (QAM). Chaque sous-canal a une largeur de 4,3125 kHz et peut transporter jusqu’à 15 bits. Les sous-canaux sont attribués en fonction des paramètres suivants :

Sens aval : 26 à 1104 kHz, offrant 249 sous-canaux pour G.DMT ; 26 à 578 kHz, offrant 127 sous-canaux pour G.Lite

Sens amont : 26 à 138 kHz, offrant 25 sous-canaux dans le sens amont.

DMT peut utiliser soit une suppression d’écho (EC), soit un multiplexage de fréquences (FDM). Comme l’affaiblissement de toute ligne de transmission en cuivre augmente avec la fréquence, il vaut mieux transmettre les données dans la bande de fréquences la plus basse possible. Même si la suppression d’écho est plus difficile à mettre en œuvre, elle réutilise un spectre de fréquences de meilleure qualité entre 26 et 138 kHz. Pour G.DMT, la suppression d’écho est facultative.

Dans G.DMT, la modulation codée en treillis (TCM), autre fonction facultative, augmente les possibilités de codage, améliorant ainsi le rapport signal sur bruit et l’affectation de bits par sous-canal DMT.

Codage en treillis et Viterbi

Le codage en treillis (TCM) associe un code de convolution et une modulation d’amplitude en quadrature (QAM). La redondance du code de convolution nécessite plus d’états dans la constellation TCM QAM que dans le cas d'une modulation QAM seule. Le codage en treillis utilise un schéma de codification semblable à celui de la modulation d’amplitude en quadrature, mais il ajoute des bits supplémentaires pour sa correction d’erreurs. Le codage en treillis agit en continu sur les données en entrée et la codification des bits en entrée dépend donc de ce qui s’est passé avant ; on parle alors de mémorisation.

Cette mémorisation permet, selon la valeur du signal qui précède, de déterminer si un élément de signal donné est reçu avec ou sans erreur. Le codage en treillis a un ensemble de transitions autorisées basées sur les données précédentes. Le codeur du treillis et le décodeur Viterbi utilisent l’équivalent d’un calcul d’état des données. Ce calcul utilise les données actuelles et précédentes pour déterminer l’état des bits qui vont être transmis. En n’autorisant que certaines transitions de données (entre un point du treillis et un autre), le codage en treillis dispose d’une capacité inhérente de correction d’erreur.

Si le codage en treillis a été sélectionné par l’émetteur, les données reçues doivent traverser un décodeur Viterbi. L’algorithme Viterbi de décodage utilise la structure du treillis (les transitions autorisées) et les données en entrée pour déterminer le cheminement le plus probable dans le treillis.

Dans G.DMT, le treillis et Viterbi sont des fonctionnalités facultatives. Quand elles sont activées, le débit, l’immunité contre le bruit et la portée de la liaison DSL asymétrique (ADSL) sont améliorés.

La modulation T1.413, G.dmt ou G.Lite, doit être établie pour que la connexion au réseau ADSL de l’opérateur puisse être réalisée. C’est comparable à la tonalité d’une ligne standard (POTS). Si vous n’avez pas de tonalité ou de modulation établie, vous ne pourrez jamais recevoir ou envoyer quelque donnée que ce soit sur la ligne ADSL.

T1.413 édition 2 et fréquences G.dmt :

0 à 4 kHz pour les lignes POTS

26 à 138 kHz pour ADSL vers l'amont

138 à 1105 kHz pour ADSL vers l'aval


Fréquences G.Lite :

0 à 4 kHz pour les lignes POTS



Modulations de l’annexe B

Il y a environ dix ans, le réseau à intégration de services (RNIS) semblait devoir remplacer les lignes POTS installées par des communications téléphoniques et numériques simultanées, en utilisant la même paire torsadée en cuivre. Et RNIS a tenu ses promesses, principalement en Europe et au Japon, où plus de dix millions de lignes RNIS ont été installées (et ce nombre ne fait que croître). Bien que la technologie RNIS soit disponible en Amérique du Nord, elle n’y a pas été largement déployée.

RNIS fournit à l’utilisateur deux canaux de 64 Kb/s (appelés canaux B ou porteurs) ainsi qu’un canal de signalisation plus lent (canal D) souvent utilisé pour les services de paquets de données X.25. Chaque canal de 64 Kb/s peut transporter simultanément la voix et les données. Côté voix, RNIS offre des fonctions d’appel améliorées telles que la qualité du téléphone numérique, la numérotation rapide, la mémorisation des appels, l’identification de l’appelant, le transfert d’appel et la transférabilité du numéro local. Du côté données, les deux canaux porteurs peuvent être liés, donnant ainsi une connexion de données bidirectionnelle de 128 Kb/s. ADSL sur RNIS (AOI) promet même des vitesses supérieures sur la même liaison tout en conservant les fonctions RNIS.


L'obstacle principal auquel AOI se trouve confronté est le chevauchement des spectres de fréquences RNIS et ADSL. RNIS occupe jusqu’à 80 kHz (codage de ligne 2B1Q RNIS) ou 120 kHz (codage de ligne 4B3T RNIS) sur le spectre de fréquences de la paire torsadée. ADSL occupe entre 26 kHz et 1,1 MHz (256 plages, de 4 kHz chacune) le spectre de fréquences. Une bande garde-fou POTS et services ADSL, située entre 4 et 26 kHz, permet l'affaiblissement du séparateur (filtre).

Pour éliminer le chevauchement des spectres, il est possible de laisser ADSL occuper son spectre de fréquences normal et de transmettre la voix et les flux de bits de données RNIS dans cette bande (à l’intérieur de la charge utile ADSL). G.Lite et G.DMT pourraient ainsi être libres d’activer et d’utiliser les parties inutilisées de la paire torsadée. Un séparateur devient inutile pour G.DMT comme pour G.Lite, et cette approche reste conforme aux normes de l’ITU. Cependant, le routage de la voix RNIS sur ADSL signifie que la totalité du trafic doit passer par le modem ADSL, ce qui pose deux problèmes majeurs. Le premier est l’impossibilité d’alimenter un modem ADSL par la ligne à cause de ses besoins en électricité. Une coupure électrique locale peut interrompre les services téléphoniques de sécurité. Un autre problème est le traitement ADSL des informations RNIS, qui occasionne un retard de 2 ms incompatible avec les normes RNIS.

Une alternative à la transmission dans la bande passante consiste à décaler la totalité du signal ADSL au-delà du spectre de fréquences utilisé par RNIS. C’est le changement de bande. La procédure d’activation ADSL ne pourrait plus utiliser le spectre qui lui est normalement affecté au démarrage, qui tomberait directement dans le spectre RNIS. Ainsi, les modems ADSL devraient utiliser une bande plus élevée. Cette approche est envisagée par les spécifications G.DMT de l’annexe B.

Avec le changement de bande, les services ADSL et RNIS peuvent coexister. Les communications de sécurité restent préservées et les normes RNIS sont respectées.

Actuellement, l’annexe B propose 3 modulations différentes dont la plus connue est ITU G99.2.1. Alcatel et Siemens ont développé leur propre modulation pour l’annexe B, ETSI 101.388 pour le premier et DTAG pour le deuxième.

Fréquences de l’annexe B :

0 à 80 kHz pour RNIS (2D1Q)

0 à 120 kHz pour RNIS (4B3T)



Modulation de l’annexe C L’annexe C de G.DMT aborde les questions posées par AOI au Japon. Les lignes des abonnés de ce pays utilisent plus de fils et des techniques d’isolation différentes et le même tube transporte souvent des lignes électriques.


Séparateurs & filtres Si une norme G.Lite a pu être établie, c'est en raison d'un facteur primordial, la nécessité de pouvoir installer la technologie côté utilisateur sans intervention ou déplacement sur site de la compagnie de téléphone. Le déploiement coûte par conséquent moins cher. Le but est de se passer d’un technicien du téléphone pour installer le séparateur de ligne POTS sur le matériel dans les locaux de l’utilisateur. Avec cette version du service, le modem G.Lite et la ligne POTS fonctionnent ensemble sur le même système de câblage du domicile, permettant de brancher un téléphone et un modem informatique dans une prise téléphonique murale standard. Le concept initial est tout à fait différent puisqu'ADSL est fourni sur un câblage séparé branché sur un séparateur de ligne POTS centralisé, situé sur la ligne téléphonique à son entrée dans l’habitation, généralement dans une unité d’interface réseau (NID).

Cela nécessite aussi un nouveau câble entre l’unité d’interface réseau et le modem ADSL.

Dans le cas de G.Lite, le téléphone et le service ADSL sont transportés vers l’ordinateur sur un câblage domestique commun.

Comparaison entre ADSL et G.Lite

Une installation G.Lite doit accepter un environnement de fonctionnement plus difficile que le concept de séparateur ADSL initial. G.Lite doit fonctionner sur le câblage du domicile avec un téléphone sans séparateur de ligne POTS.

C’est le partage des signaux téléphoniques et ADSL sur le même câblage du domicile qui crée la plus grande difficulté pour G.Lite. L’illustration ci-dessous montre que le bruit généré par un téléphone dans la même plage


de fréquences que le signal ADSL risque d’interrompre le signal ADSL. En outre, l’impédance d’un téléphone décroché peut être si faible qu’elle shunte la puissance du signal ADSL .

Quand un séparateur de ligne POTS est installé à l’entrée de la ligne dans le domicile, il filtre les signaux téléphoniques avant de les combiner aux signaux ADSL transmis et reçus. Les problèmes de bruit et d’impédance sont éliminés avec une installation de séparateur de ligne POTS unique.

Les tests ADSL et téléphoniques effectués sur le même câblage ont montré que les perturbations sont extrêmement différentes selon le modèle de téléphone utilisé. Certains combinés, non linéaires, convertissent


les signaux vocaux en signal de bande haute fréquence qui provoque une interférence sur le modem. L’inverse peut également se produire et le signal ADSL peut être entendu sous forme de nuisance sonore dans le téléphone.

Une solution simple pour traiter ces cas consiste à installer un micro-filtre (filtre passe bas) en ligne entre la prise murale et le téléphone pour éliminer le problème de perturbations.

Ce type de filtre ne coûte pas cher et peut être installé facilement par le client. En effet, pour G.Lite, l’effet est le même que celui obtenu par un séparateur centralisé. Au lieu d’avoir le filtre en un point unique, le filtrage prend la forme d'un séparateur réparti, comme le montre l’illustration ci-dessous. Ce micro-filtre en ligne élimine le bruit d’interruption et augmente l’impédance aux fréquences ADSL pour éviter le shunt du signal ADSL. Comme ils ne coûtent que quelques euros et évitent l’envoi d’un technicien à domicile, ils représentent le meilleur moyen de résoudre les problèmes d'intervention sur site.

Une installation G.Lite doit accepter un environnement de fonctionnement plus difficile que le concept de séparateur ADSL initial. G.Lite doit fonctionner sur le câblage du domicile avec un téléphone sans séparateur de ligne POTS.


Si le problème de bruit ne peut pas être résolu par un simple filtre en ligne, le client peut installer un séparateur centralisé. Pour beaucoup, un séparateur centralisé unique n’est pas plus difficile à installer que G.Lite. Une compagnie de téléphone a réalisé un test en proposant un ADSL pleine vitesse avec séparateur de ligne POTS autoinstallable en option. Environ 50 pour cent des acheteurs ont choisi l'option et 90 pour cent ont effectué l’installation sans assistance, ce qui tend à prouver que la manipulation n'est pas très complexe.

Si les micro-filtres sont installés correctement sur toutes les prises téléphoniques, un domicile peut bénéficier aussi d’ADSL pleine vitesse. Leur présence corrige une erreur importante de conception de G.Lite. Orckit a réalisé des tests en situation avec G.Lite qui démontrent que, sans micro-filtre, il y a un ralentissement du service à cause des interférences induites par les combinés téléphoniques.. Avec des micro-filtres correctement installés, il est possible d'atteindre une vitesse optimale. La présence ou l'absence de séparateur, de micro-filtre ou de séparateur centralisé rend la définition de G.Lite très imprécise. Un concept se développe, selon lequel G.Lite sera une technologie moins coûteuse du fait de vitesses moins élevées, installable sans filtre (en l'absence d'interférences par combinés téléphoniques), avec des micro-filtres (en la présence d'interférences téléphoniques) ou avec des séparateurs ADSL centralisés (pour éliminer l’installation de nombreux micro-filtres).

Le problème de l’installation de G.Lite sur un ordinateur personnel n’est peut-être pas aussi simple à résoudre. La norme G.Lite n’aborde pas la complexité des logiciels et des programmes pilotes nécessaires au PC. Elle ne prévoit pas le mécontentement prévisible des utilisateurs, qui vont se plaindre auprès de leur compagnie de téléphone que le service G.Lite ne fonctionne pas, alors que le problème vient d'un pilote logiciel du PC. Dans G.Lite, rien ne résout ce problème, bien que Windows 98 et les nouveaux ordinateurs aux normes G.Lite facilitent l’installation de nouvelles unités. Les acheteurs de PC disposant d’un modem et de programmes pilotes pré-installés devraient rencontrer très peu de difficultés de cet ordre.

Une autre considération est le fait que le câblage domestique ne fait l’objet d’aucune norme. Souvent, la connexion téléphonique domestique est effectuée sur un câble imparfait peu adapté aux transmissions ADSL. En outre, il est difficile de désigner un responsable des défauts d’isolation. Si l’utilisateur n’a pas de contrat de maintenance avec la compagnie de téléphone pour son câblage domestique, tous les problèmes de câblage relèvent de sa responsabilité.


Technologies DSLAM La technologie DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer ou Multiplexeur d’accès DSL) permet de multiplexer plusieurs utilisateurs sur une liaison haute vitesse. Elle réduit le nombre de connexions physiques nécessaires entre les modems du central téléphonique et le réseau principal.

Le multiplexage peut être basé sur un schéma TDM (Time Division Multiplexing ou Multiplexage temporel) ou sur des schémas de commutateurs tels que Frame Relay, IP ou ATM. Avec un schéma basé sur des commutateurs, l’avantage est de limiter la vitesse de la liaison vers l'amont, vers le réseau principal, à une valeur inférieure à la somme des vitesses d’accès de tous les utilisateurs finaux. Ce ratio, appelé ratio de contention, mesure la qualité du service.

Les implantations DSLAM avec commutateurs sont principalement utilisées pour les services d’accès à Internet ; les implantations DSLAM basées sur TDM servent surtout aux services de lignes spécialisées et à l’interfaçage avec des infrastructures patrimoniales du réseau principal.

Si le modem est synchronisé, la connexion monte vers le modem du multiplexeur DSLAM (ATU-C).

Présentation d'ATM

Le multimédia, tout le monde en parle, que cette technologie fascine ou laisse indifférent. La tendance consiste à associer du son, des images, du texte et des images animées pour éduquer, divertir ou informer. Les utilisateurs du multimédia savent tous que même les ordinateurs les plus récents ont du mal à suivre l'évolution. Si on y l'augmentation des réseaux de PC subie dans le monde entier ces dix dernières années, il est facile de comprendre que les opérateurs du réseau doivent faire face à des défis totalement nouveaux. Historiquement, des réseaux différents basés sur des technologies différentes se sont développés pratiquement indépendamment les uns des autres. Ainsi, nous avons d’un côté des réseaux téléphoniques convenant à la transmission de la voix, avec les restrictions correspondantes en termes de bande passante, fax et signaux de données et de l'autre, des réseaux conçus pour répondre aux besoins spécifiques de la transmission de données. L’abréviation ATM signifie Asynchronous Transfer Mode (mode de transfert asynchrone). Derrière ATM, nous trouvons la même idée que celle qui a présidé au développement de RNIS (Réseau Numérique à Intégration de Services) : Fournir un réseau capable de supporter les applications actuelles et futures indépendamment de leurs besoins en bande passante. Le but était de rassembler des télécommunications et des communications de données. Déjà, ATM a montré qu'au cours des prochaines années, il devrait jouer un rôle décisif sur le segment réseau principal des réseaux de télécommunications. De nouvelles applications, telles que la médecine à distance ou la vidéo à la demande (VoD), vont certainement justifier un développement important des réseaux ATM. Ce guide de poche a pour but de présenter les bases d’ATM, puis de donner quelques détails sur diverses méthodes de mesure.


Pourquoi ATM ?

Avant ATM, chaque application nécessitait son propre réseau. La raison principale en était que les conditions à remplir par le moyen de transmission étaient très différentes selon le service à assurer. Par exemple, une bande passante de 3,1 kHz convient à la transmission de la voix. Cependant, le délai de transmission de la voix doit être court et rester constant. La transmission de données entre ordinateurs est une toute autre histoire. Les besoins en bande passante ont considérablement évolué avec le temps. Le résultat est que seules de petites quantités de données peuvent être correctement transmises sur un réseau téléphonique. La communication entre ordinateurs est aussi très différente de la conversation humaine. Le transfert de données se fait en rafales. En d’autres termes, il peut y avoir alternance entre longues périodes d’inactivité et transmission de données pendant quelques secondes à des vitesses de plusieurs Mb/s. Le décalage temporel a une importance mineure. Alors qu'une référence de trame de temps constante entre la parole et le message reçu est absolument essentielle dans les communications entre humains.

Différentes technologies ont ainsi été employées pour répondre à différents besoins. Ceci a donné naissance d’un côté au multiplexage temporel (TDM), utilisé pour la téléphonie, et d’un autre côté à tout un ensemble de protocoles normalisés, basés principalement sur l’utilisation de paquets de longueur variable. Par exemple, nous pouvons citer X.25, Frame Relay et IP (Internet Protocol).

ATM permet de réunir dans une seule et même entité des réseaux exclusivement destinés aux données et des réseaux exclusivement destinés au téléphone. L’utilisation d’ATM apporte les avantages suivants :

Intégration de divers services tels que la voix, les images, la vidéo, les données et le multimédia, avec adaptation aux différents besoins et aux profils de circulation de données.

Standardisation des structures et des composants du réseau, ce qui permet de réduire les coûts pour les fournisseurs de services réseau. ATM permet l'intégration des réseaux pour en améliorer l’efficacité et la gestion.

Réservation de bande passante pour des technologies nouvelles telles que la médecine et l'enseignement à distance, Internet, la vidéo à la demande, etc.

Transmission indépendante du support utilisé ; PDH, SDH, SONET. D’autres supports peuvent être utilisés pour transporter des cellules ATM. Toutes ces méthodes de transmission sont transparentes pour ATM.

ATM est évolutif, c’est-à-dire que la souplesse de la bande passante répond aux besoins de l’utilisateur.

Qualité de transmission garantie pour répondre aux exigences des clients en matière de service.

Téléphone, fax Réseau numérique ou téléphonique analogique

Données Réseaux de données tels que X.25, Frame Relay, etc.

Télévision par câble Réseaux CATV

La technologie ATM montre particulièrement son efficacité dans deux domaines : L’abonné accède à des services longue distance. Cela évite les interfaces coûteuses et signifie que la même technologie de communications peut être utilisée d'un abonné à un autre. Malgré ses avantages, la progression d'ATM reste lente si on la compare à celle des technologies utilisant les réseaux locaux.

ATM, c’est quoi ?

ATM (Asynchronous Transfer Mode ou Mode de transfert asynchrone) est une méthode de communications de données à commutation de circuits et de cellules. Pour transmettre des informations utilisateur et des signaux, ATM utilise des cellules d'une longueur fixe de 53 octets. Elle se différencie donc nettement des systèmes à commutation de paquets, tels que X.25 ou Frame Relay, qui utilisent des paquets de données de longueur variable. Les cellules dépendent du temps et forment ainsi un flux de données continu.

Comparées aux procédures synchrones qui effectuent une attribution fixe de tranches de temps, les cellules utilisées par un matériel terminal particulier n’ont pas de position fixe dans le flux de cellules. Les besoins en


bande passante de la source sont comblés par l’utilisation d’un nombre correspondant de cellules par unité de temps.

Ce processus pourrait être comparé à un téléski.

Les cannes montent de manière continue de la vallée jusqu’à la montagne et redescendent. S’il y a beaucoup de skieurs, pratiquement toutes les places sont occupées et le téléski est utilisé au maximum de sa capacité. S’il y a peu de skieurs, certaines places restent libres.

La bande passante, avec ATM, s'adapte de façon très similaire. Un flux continu de cellules part de l’utilisateur vers le réseau, et inversement. S’il n’y a aucune donnée à transmettre, des cellules vides sont insérées dans le flux. Elles ne contiennent aucune information. Si les besoins en bande passante augmentent, le nombre de cellules remplies augmente aussi. Cela signifie que la bande passante a une grande faculté d'adaptation.

Normalisation d’ATM

Deux organismes travaillent sur la normalisation de la procédure ATM. Le premier, ATM Forum, est une association de quelques 700 fabricants et fournisseurs de matériels de télécommunications. Le deuxième est l’autorité de normalisation internationale, ITU-T (appelée auparavant CCITT). Ces deux organismes travaillent en étroite collaboration, bien qu’il faille mentionner qu’ATM Forum réagit beaucoup plus rapidement aux besoins du marché et aux nouveaux développements technologiques. Cela donne des différences mineures enter les recommandations des deux organismes.

Interfaces ATM

Le réseau ATM présente plusieurs interfaces distinctes. L’interface entre le commutateur de l’abonné et le matériel terminal est appelée UNI (User Network Interface ou Interface réseau utilisateur). L’interface entre les commutateurs du réseau est appelée NNI (Network Node Interface ou Interface entre noeuds du réseau). ITU-T définit des protocoles de signalisation différents pour les deux interfaces. Celui de l’UNI publique est spécifié dans la recommandation Q.2931 et celui de la NNI dans la recommandation Q.2764. Les deux recommandations sont étroitement basées sur les protocoles RNIS.

Si les réseaux sont privés, ils ont leurs propres règles pour les interfaces NNI et UNI. Les protocoles utilisés sont définis par ATM Forum (UNI privée et NNI privée).

Tout a commencé par une seule et unique cellule ...

Les cellules ATM sont les plus petites unités d’information normalisées dans le réseau ATM. Toutes les informations utilisateur et de signalisation doivent être représentées dans ce format de cellule. Chaque cellule contient 53 octets, dont les 5 premiers composent l’en-tête de cellule et les 48 suivants peuvent être utilisés pour les informations utilisateur ou de signalisation. Les informations de l’en-tête de cellule servent principalement à diriger la cellule dans le réseau ATM.


GFC (Generic Flow Control, Contrôle de flux générique, 4 bits) : Ce champ de 4 bits est réservé à la configuration du matériel de l’abonné. Destiné à contrôler un éventuel bus système sur l’interface utilisateur, il est actuellement inutilisé.

VPI (Virtual Path Identifier, Identifiant de chemin virtuel, 8 bits) : Le VPI contient la deuxième partie des instructions d’adressage ; Il est prioritaire sur le VCI. Le VPI rassemble plusieurs canaux virtuels. Cela permet de diriger rapidement les cellules dans le réseau, puisque ce dernier contient des interconnexions ATM qui envoient le flux de cellules dans diverses directions en fonction du VPI. Le VPI le VCI sont attribués par les centres de commutation quand l’appel est établi.

VCI (Virtual Channel Identifier, Identifiant de canal virtuel, 16 bits) : Ce champ contient une partie des instructions d’adressage. Toutes les cellules appartenant au même canal virtuel ont le même VCI. Dans chaque cas, l’identifiant de canal virtuel indique une section de chemin entre centres de commutation ou entre le centre de commutation et l’abonné. Tous ces VCI mis ensemble donnent le chemin à travers le réseau.

PTI (Payload Type Identifier, Identifiant du type de charge utile, 3 bits) : Ce champ indique le type de données du champ réservé aux informations. Il y a une distinction entre les informations du réseau et celles de l'utilisateur.

CLP (Cell Loss Priority, Priorité de perte de cellule,1 bit) : Ce champ détermine l'ordre de suppression des cellules dans le cas d’un engorgement du réseau. Si une cellule a un CLP égal à 0, elle a plus de chances d'être supprimée que si elle a CLP égal à 1.

HEC (Header Error Control, Contrôle d’erreur d’en-tête, 8 bits) : Ce champ est prévu pour contrôler et, en quelque sorte, corriger les erreurs pouvant survenir dans les données de l’en-tête. Le HEC sert à synchroniser le récepteur avec le début de la cellule. Une procédure de type CRC est utilisée pour la détection des erreurs (contrôle de redondance cyclique). Le CRC est basé sur la division du champ d’en-tête par le polynôme générateur x8 + x2 + x + 1.

Connexion virtuelle

ATM est une procédure de communication à commutation de circuits, ce qui signifie qu’il faut établir une connexion à travers le réseau avant de transférer des informations (comme une connexion téléphonique). Dans le réseau ATM, la connexion est dite virtuelle, puisqu’elle n’existe pas physiquement, mais est présente uniquement sous la forme de tables de routage dans les centres de commutation.

Pour diriger les cellules à travers le réseau, on utilise les informations des identifiants VPI et VCI. Dans chaque cas, les informations ne s’appliquent qu’à une partie de la connexion. Le VCI est attribué par le centre de commutation et, associé au VPI, identifie toutes les cellules appartenant à une connexion particulière. Quand une connexion est libérée, les valeurs du VCI sont mises à la disposition du réseau. Les valeurs du VPI indiquent des chemins dits virtuels, qui permettent de rassembler les canaux. Les interconnexions ATM peuvent changer le VPI et effectuer ainsi un certain degré de sélection. Les commutateurs ATM sont les seuls à gérer la commutation des cellules avec les changements auxiliaires dans les deux parties des informations d’adressage.


Réseaux d’accès ATM pour ADSL

Des fournisseurs de services réseaux vont proposer à court terme des réseaux ADSL avec PVC (circuits virtuels permanents) et des chemins basés sur ATM entre un terminal utilisateur et un fournisseur de services d’informations, tel qu'un fournisseur de services Internet (ISP) ou un portail de réseau local d’entreprise. Un PVC est créé par un administrateur réseau suite à une demande de service et il ne peut pas être modifié par l’utilisateur. Un PVC vers Internet (via un ISP par exemple) donne accès à toutes les ressources Internet au moyen d’un routage IP. Par le même jeton, un PVC vers un réseau local d’entreprise donne accès à tous les fichiers et autres ressources disponibles sur le réseau d’entreprise, en utilisant également le protocole IP. Initialement, il était prévu d'insérer dans un réseau d’accès ATM des circuits virtuels commutés (SVC ou Switched Virtual Circuits) pour suivre la croissance et les possibilités du réseau. Une connexion SVC est établie en temps réel en réponse aux messages de signalisation envoyés par l’utilisateur. Les SVC réduiraient beaucoup le travail que représente la venue d'un nouvel utilisateur et permettraient aussi de passer plus librement d’un fournisseur de services à un autre.

Une architecture tout ATM pour ADSL

Elle commence par l’hypothèse que tout le trafic est commuté à travers un réseau principal ATM. Elle apporte beaucoup de souplesse dans la connexion de plusieurs services et constitue le meilleur compromis entre des paquets et des profils de trafic vidéo/audio. Chaque bureau est équipé d’un multiplexeur d’accès DSL (DSLAM) avec, modem ADSL intégré pour chaque abonné, et les fils de cuivre existants servent d'accès jusqu'aux locaux de l'abonné. La difficulté d’ATM réside dans le réseau d’accès du fournisseur ADSL. Cet accès était initialement être basé sur les SVC et les PVC. Le SVC permettrait à un client donné de sélectionner un fournisseur de services réseau. Il suffit de disposer d’une connexion Ethernet entre le modem ADSL et le PC, d’intégrer le modem ADSL dans le PC ou d’implémenter dans les locaux un réseau de forme quelconque, Ethernet ou ATM, pour prendre en charge plusieurs unités. Pour desservir plusieurs PC, il peut être nécessaire d’installer un petit routeur dans les locaux. Selon les prévisions, les circuits virtuels ATM étaient présents sur toute la ligne, du PC de l’utilisateur jusqu'au fournisseur de services final.

Les PVC fonctionnent bien pour une première entrée sur le marché des réseaux ADSL. Cependant, ils ne savent pas évoluer pour répondre à la croissance d'un réseau et desservir des millions d’utilisateurs et des milliers de changements de circuits par jour. Comme les SVC se connectent et se déconnectent selon les besoins des utilisateurs, comme des appels téléphoniques, ils constituent la réponse à long terme ; mais ils sont beaucoup plus difficiles et coûteux à mettre en place que ce qui était initialement prévu. Pour combler cette lacune, les réseaux d’accès ADSL ont ajouté une extension dont le rôle est de simuler une commutation de forme limitée, mais suffisante pour assurer un accès séquentiel à plusieurs réseaux privés, sous le contrôle du client.


Architecture BAS et NSP Dans le cadre de la prochaine étape de l’architecture des réseaux d'accès ADSL, NSP assure une architecture de passerelle, alternative à court terme aux avantages promis par les SVC ATM. De nombreux fournisseurs d’accès réseau prennent cette architecture en charge. Un concentrateur d’accès L2TP met plusieurs sessions PPP de PVC individuels du réseau d’accès en correspondance avec des sessions PPP d'un tunnel L2TP (un tunnel est une connexion virtuelle) à l’intérieur d’un PVC unique à destination du fournisseur de services réseau sélectionné. L2TP (ou PPTP, protocole similaire) fait intervenir un réseau pour transporter des sessions PPP entre des utilisateurs et un fournisseur de services réseau. La sélection du fournisseur de services utilise un champ comportant le nom de la structure et situé dans l’en-tête PPP, tel que [email protected]. La structure qui suit le délimiteur @, appelée nom de domaine, est analysée et la session est transmise au tunnel identifié. Pour la fonction "Classe de service", plusieurs tunnels peuvent exister entre le BAS et le NSP, où le tunnel utilisé pour transporter un paquet dépend de la priorité attribuée à ce paquet.

Le concept de passerelle NSP peut être également déployé en utilisant un serveur d’accès large bande (Broadband Access Server ou BAS) partagé, avec une architecture appelée PTA (PPP Terminated Aggregation). Le BAS qu'utiliserait un fournisseur d’accès Internet pour terminer PPP peut aussi fonctionner à l’intérieur du réseau d’accès ADSL. Chaque serveur AAA du fournisseur, pour gérer les sessions à destination du serveur BAS, utilise une interface proxy RADIUS vers le BAS, qui permet l'autonomie du service. L’encapsulation PPP est enlevée des paquets utilisateur avant transmission à l’ISP. Si IP est utilisé comme protocole L3, le serveur BAS agit en tant que routeur IP et doit être partie prenante dans le domaine IP de chaque NSP. Les méthodes utilisées dans le cas de domaines multiples ne sont pas présentées ici.

Ainsi, avec les SVC ou les passerelles NSP, l’utilisateur peut passer, en séquence, d’un fournisseur de services à un autre ; le fournisseur d’accès réseau et le fournisseur de services Internet gagnent en efficacité lorsqu'ils doivent satisfaire un très grand nombre de clients. Comme ADSL est largement accepté et bien compris, l’industrie (et ADSL Forum) focalise son attention sur la résolution des autres aspects du problème : le réseau d’accès et les locaux du client.


Étapes d’authentification entre serveurs RADIUS

Le serveur RADIUS BAS analyse la connexion, vérifie ce qui suit le @ et envoie les paquets au serveur RADIUS ISP correspondant. L’illustration ci-dessous décrit parfaitement ce qui se produit entre les deux serveurs RADIUS.

Ce diagramme prend comme exemple le produit L2TP 155Mbps (intercommunication). La différence principale entre celui-ci et la version 34 Mbps est la façon dont les données de connexion/mot de passe sont transportées entre les serveurs RADIUS BAS et RADIUS NSP ; elle est illustrée par la ligne pointillée en haut du diagramme.

La séquence du processus d’authentification est indiquée par les nombres entre crochets.

Notez que l’authentification échoue à l’étape

si le serveur RADIUS BAS ne dispose pas des données correctes relatives à votre nom d’utilisateur /ISP.4), SSB et LSS sont implantés sur le serveur RADIUS BAS.

L’étape (15) est le point auquel une adresse IP vous est attribuée.

Les séquences (7) à (12) constituent l’authentification mutuelle entre BAS et HG et ne sont incluses qu’à titre indicatif. Du point de vue utilisateur, vous pouvez passer directement de (6) à (13). Techniquement parlant, vous pouvez remarquer la présence d'une autre unité de regroupement entre le BAS et le HG ; mais pour l’authentification, vous pouvez la considérer comme transparente.

Sur les passerelles 34 Mbps, l’authentification utilisateur ne traverse pas les tunnels L2TP – elle est traitée par un proxy du RADIUS BAS vers le RADIUS NSP ; ainsi, les séquences (13) à (15) suivent le chemin montré par la ligne en pointillés en haut du diagramme.


Encapsulation La façon dont les données IP sont encapsulées influe sur la fonctionnalité offerte (routeur, support VPN, etc.) et sur l’efficacité avec laquelle les données sont transportées entre l’utilisateur final et le réseau principal (surcharge du protocole, filtrage). Bien que, dans la plupart des implantations, l’encapsulation soit actuellement basée sur ATM, une encapsulation Frame Relay ou IP pure est également possible. Les exemples des paragraphes suivants décrivent des piles de protocoles d’accès basées sur ATM.

IP dérivée (pontage)

Pour assurer la connectivité IP, la forme la plus simple encapsule directement des trames Ethernet dans ATM. Du côté utilisateur final, les trames Ethernet sont directement encapsulées dans des PVC ATM, en appliquant la recommandation RFC 1483 (Multiprotocol encapsulation over ATM adaptation layer 5). Selon ce système, on définit un PVC ATM unique vers une seule destination (Internet en général). Intégré dans l’unité de terminaison éloignée (TU-R ou Termination Unit – Remote), le pontage intégré (filtrage sur la couche MAC) limite l’utilisation de la bande passante sur la liaison DSL. Les avantages sont la simplicité et la compatibilité avec l’importante base installée de matériels Ethernet.

Routage

A la place du pontage, il est également possible d’encapsuler directement la couche IP dans ATM en ajoutant le routage des données IP. Cette méthode améliore l’utilisation de la bande passante et permet d'affecter plusieurs PVC ATM à des destinations différentes. Cette encapsulation est décrite dans la recommandation RFC 2225 (précédemment RFC 1577), Classical IP and ARP over ATM.

Son avantage est la compatibilité avec la base installée de matériels Ethernet. Son inconvénient est qu'il faut définir de nombreux PVC, à prévoir en raison de la diversité des utilisateurs et des services (dans l’exemple, une connectivité Internet et sur le réseau d’entreprise), et que la configuration nécessitée par l’unité de terminaison (TU ou Termination Unit) ADSL est relativement complexe.


PPP

La plupart des connexions Internet sur réseau commuté utilisent actuellement le protocole PPP. Si ce protocole est également utilisé dans des connexions xDSL fixes, le fournisseur de services et l’utilisateur final peuvent avoir pratiquement la même configuration réseau. Dans le matériel de l’utilisateur final, le protocole peut être transporté sur USB, Ethernet ou ATM. Ces possibilités sont décrites ci-dessous.

PPP sur ATM

La recommandation RFC 2364 décrit le transport de PPP sur ATM. Comme dans le cas de connexions sur réseau commuté, les fonctions PPP telles que l’attribution dynamique d’adresses IP, de routeurs par défaut et de serveurs DNS simplifient l’accès à distance.

Quand l’utilisateur final possède un PC équipé d’une carte interface réseau NIC (Network Interface Card) ATM, il est possible de transporter le PPP sur ATM jusqu’à son matériel. Le gros avantage de ce système est qu'il permet une gestion du trafic ATM de bout en bout (avec Winsock2).


PPP sur Ethernet Dans les deux topologies précédentes, les connexions PPP se terminent sur une plate-forme PC unique chez l’utilisateur final. Comme la plupart des PC actuels sont équipés de connexions Ethernet, il semble raisonnable de terminer le PPP en tant que PPP sur une connexion Ethernet. Cela permet à plusieurs PC de partager la même connexion DSL. La recommandation RFC 2516 a normalisé PPPoE (PPP sur Ethernet).


Autres technologies DSL Les technologies basées sur DSL (Digital Subscriber Line ou Ligne d’abonné numérique) sont souvent appelées technologies en bande de base, par opposition aux technologies en bande téléphonique. Les deux types de modems produisent un signal analogique transmissible sur une connexion de cuivre. La différence entre la bande de base et la bande téléphonique concerne le spectre de fréquences utilisé.

Dans le cas de la technologie en bande téléphonique, ce spectre est limité à une bande de fréquences située entre 300 Hz et 3500 Hz. Cette bande est connue sous le nom de "bande téléphonique", puisqu’il s’agit de la bande de fréquences utilisée par le service téléphonique ordinaire (Plain Old Telephone Service ou POTS).

Les modems en bande téléphonique ont l'avantage de pouvoir être utilisés sur le réseau téléphonique principal, sur l’infrastructure duquel sont directement transmis les signaux analogiques. L’inconvénient principal est la vitesse limitée (33,6 kb/s pour les applications sur lignes spécialisées, 56 kb/s théoriques pour les connexions Internet sur réseau commuté)

L’histoire réelle de la technologie en bande téléphonique a commencé en 1964, quand le type de modulation V.21 a été adopté par ITU-T (précédemment CCITT). Il permettait des transmissions à une vitesse de 300 b/s sur le réseau téléphonique commuté public (PSTN) ou sur une connexion analogique par ligne spécialisée. Le même fil accepte aujourd’hui des vitesses pouvant aller jusqu’à 33,6 kb/s (V.34) ; sur des réseaux principaux numériques, V.90 et V.92 prennent en charge des vitesses de 56 kb/s (théoriques) vers l'aval et de 33,6 et 48 kb/s vers l'amont.

xDSL ou technologie en bande de base n’impose virtuellement aucune restriction sur le spectre de fréquences utilisé. Cela signifie que le signal généré par un modem xDSL NE peut PAS être transporté sur une ligne téléphonique classique. En conséquence, la connexion xDSL se limite à une simple connexion de cuivre (galvanique). Les entreprises de téléphone utilisent la technologie xDSL pour connecter un utilisateur final à leur réseau principal. xDSL utilise l’infrastructure en cuivre torsadée (ligne d’abonné) disponible entre l’utilisateur final et le réseau principal des entreprises de téléphone.

Présentation de xDSL

Comme xDSL ou la technologie en bande de base n'ont pas à tenir compte des restrictions de fréquences, il devient possible d'atteindre des vitesses très élevées. Avec la technologie actuelle, il est possible de transporter jusqu’à 8 Mb/s sur 3 ou 4 km, selon le diamètre du fil de cuivre.

La gamme xDSL inclut plusieurs technologies, couvrant plusieurs vitesses et distances.

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000

VDSL

ADSL

S-HDSL

HDSL

ADSL Lite

IDSL Bande descendante Bande montante


IDSL : ISDN Digital Subscriber Line ou Ligne d’abonné numérique RNIS Technologie bien normalisée, dérivée du matériel d’accès Basic Rate ISDN NT, utilisant la modulation 2B1Q

Norme : ANSI T1.601

Vitesses courantes prises en charge : 64, 128, 144 kb/s

Nombre de paires de cuivre utilisées : 1

Distance courante (0,5 mm) : 8 km

HDSL : High-speed Digital Subscriber Line ou Ligne d’abonné numérique haute vitesse

Technologie normalisée, utilisant une modulation 2B1Q ou CAP et une vitesse de ligne fixe égale à 2 Mb/s

Norme : ETSI ETR 152, ITU-T G911.1

Vitesses courantes prises en charge : 2 Mb/s (Nx64 k, selon le fabricant)

Nombre de paires de cuivre utilisées : 1,2 ou 3 (selon le modèle)

Distance courante (0,5 mm) : de 3 à 5 km (selon le modèle : 2 ou 3 paires)

S-HDSL : Single-pair High-speed Digital Subscriber Line ou Ligne d’abonné numérique haute vitesse mono paire

Technologie en cours de normalisation par l'ETSI, utilisant une modulation TC-PAM (Trellis Coded Pulse Amplitude Modulation ou Modulation d’impulsions en amplitude codée par treillis) et une vitesse de ligne pouvant atteindre 2 Mb/s.

La modulation vient de HDSL-2, norme américaine pour les transmissions à 1,5 Mb/s sur une paire, utilisant TC-PAM.

Vitesses courantes prises en charge : Nx64 kb/s


Distance courante (0,5 mm) : de 3 à 10 km (selon la vitesse)

ADSL : Asymmetrical Digital Subscriber Line ou Ligne d’abonné numérique asymétrique

Technologie utilisant une modulation DMT (Discrete Multi Tone ou Multitonalité discrète) et des vitesses en sens aval allant jusqu’à 6 ou 8 Mb/s. Dans la plupart des implantations, la vitesse en amont est limitée à 640 kb/s.

La modulation est principalement utilisée pour les accès à Internet en zone résidentielle, où elle peut être combinée à un service téléphonique ordinaire (POTS) sur la même paire de cuivre. Pour cela, l’utilisation de séparateurs POTS (filtres actifs ou passifs) est nécessaire.

Norme : ANSI T1.413, ITU-T G922.1

Vitesses courantes prises en charge : En aval jusqu’à 6 ou 8 Mb/s, en amont jusqu’à 640 kb/s


ADSL-Lite : Asymmetrical Digital Subscriber Line Lite ou Ligne d’abonné numérique asymétrique Lite

Technologie utilisant une modulation DMT (Discrete Multi Tone ou Multitonalité discrète) et des vitesses variables en aval pouvant atteindre 1,5 Mb/s. Dans la plupart des implantations, la vitesse en amont est limitée à 384 kb/s.

Comme dans le cas d'un ADSL complet, la modulation sert principalement aux accès Internet en zone résidentielle, où elle peut être combinée à un service téléphonique ordinaire (POTS) sur la même paire de cuivre. Pour cela, l’utilisation de séparateurs POTS (filtres actifs ou passifs) n’est nécessaire qu’au central téléphonique. Sur le matériel dans les locaux de l’utilisateur, aucun séparateur POTS n’est nécessaire. ADSL Lite est une version réduite d'un ADSL complet, principalement prévue pour le marché des PC domestiques à faible coût.


Norme : ITU-T G922.2

Vitesses courantes prises en charge : En aval jusqu’à 1,5 Mb/s, en amont jusqu’à 384 kb/s


Distance courante (0,5 mm) : de 3 à 8 km (selon la vitesse)

VDSL : Very High-speed Digital Subscriber Line ou Ligne d’abonné numérique très haute vitesse

Technologie en cours de recherche, offrant des vitesses variables en aval pouvant atteindre 52 Mb/s sur de très courtes distances (300 m). Cette technologie sera principalement utilisée dans des configurations asymétriques (avec une vitesse en amont plus faible) et combinée avec de la fibre optique jusqu’au trottoir (FTTC ou Fibre To The Curb).

Ses domaines d’application concernent principalement le multimédia, dont la vidéo à la demande (VoD).

Norme : pas encore disponible

Vitesses courantes prises en charge : Jusqu’à 52 Mb/s (en mode asymétrique), jusqu’à 26 Mb/s (en mode symétrique)


Distance courante (vitesse maximale, 0,5 mm): 300 m


Glossaire ADSL

Asymmetric Digital Subscriber Line (Ligne d’abonné numérique asymétrique) : Modems reliés par un câblage composé de paires de cuivre torsadées qui transmettent en sens aval (vers l’abonné) entre 1,5 et 9 Mb/s et en sens amont entre 16 et 800 kb/s selon la distance à parcourir.

ADSL définit un seul sens de transmission des données large bande (à des vitesses entre 64 kb/s et 8 Mb/s) entre un local utilisateur (domicile ou bureau) et le central téléphonique local. Pour augmenter le nombre d’utilisateurs pouvant être desservis, la vitesse en sens amont (depuis l’utilisateur) est plus faible que la vitesse en sens aval (vers l’utilisateur), ce qui donne un service "asymétrique". La portée de la définition est semblable à celle d’un modem, telle que V.90 ; le format ou la signification des données n’est pas définie (sauf dans le cas de G.992.2 (G.lite) où ATM est défini en tant que protocole de niveau bas). Cependant, ATM est le protocole de niveau bas standard utilisé avec ADSL.

Comme l’échange de données avec le central téléphonique local n’est pas très utile en lui-même et que la raison d’être des services ADSL est de permettre des accès rapides à Internet, les présentations d’ADSL (dont celle-ci) incluent la façon dont la connexion des données est étendue à un fournisseur de services Internet et, par conséquent, à Internet. Ainsi, nous considérons qu’ADSL sert à transporter des données TCP/IP, mais la façon de procéder ne fait pas partie des spécifications ADSL.

APON

ATM Passive Optical Network (Réseau optique passif ATM) : réseau optique passif exécutant ATM.

Autocommutateurs privés (PBX) et Unités de réseau optique (Optical Network Units ou ONU).

Authentification

De nombreuses connexions ADSL utilisent l'encapsulation pour authentifier des utilisateurs ADSL, tout comme le sont les utilisateurs de modems analogiques ou RNIS.

De l'utilisateur à l'ISP, la connexion ATM point à point utilise un PVC avec une route fixe définie par la compagnie de téléphone. C'est pourquoi la nécessité de l'authentification peut être contestée. En théorie, l'ISP peut savoir qui vous êtes à partir du VPI/VCI ATM sur lequel votre connexion apparaît. Cependant, les ISP ne prévoient pas la gestion des VPI/VCI ATM, mais plutôt la gestion des authentifications PPP, norme actuelle en vigueur.

L'authentification est normalement effectuée par le BAS, probablement par référence à un serveur RADIUS.

ATM

Asynchronous Transfer Mode (Mode de transfert asynchrone) : protocole de transmission des données très haute vitesse basé sur des cellules et pouvant être exécuté sur ADSL.

Il est toujours utilisé comme protocole de bas niveau (au-dessus de la couche de transmission ADSL). En effet, pour la compagnie de téléphone, c'est un moyen souple et pratique d'étendre la connexion des données de l'utilisateur entre le central téléphonique local (où se termine la connexion ADSL) et l'ISP. Les compagnies de téléphone ont une bonne expérience de l'utilisation d'ATM pour transporter des données large bande à l'intérieur de leurs réseaux.

La norme ADSL "pleine vitesse" (G.dmt, G.992.1) ne spécifie pas qu'ATM est le protocole de bas niveau ; en théorie, un autre protocole peut être utilisé, mais ATM est le standard de fait. Cependant, la norme G.lite (G.992.2) spécifie ATM comme protocole de bas niveau.

Les connexions ATM sont généralement des circuits virtuels permanents (PVC ou Permanent Virtual Circuit) ; la route empruntée sur le réseau est pré-configurée. Les circuits virtuels commutés (SVC ou Switched Virtual Circuits) ne sont pas beaucoup utilisés.


Sur une liaison ATM, le propriétaire des données est décrit par deux paramètres : l'identifiant de chemin virtuel (VPI ou Virtual Path Identifier) et l'identifiant de canal virtuel (VCI ou Virtual Channel Identifier). Dans sa configuration, chaque commutateur ATM définit la correspondance entre une combinaison VPI/VCI sur un port et une combinaison VPI/VCI différente sur un autre port. Cette configuration définit la route à travers le commutateur ATM. Notez que cela signifie qu'une connexion de données particulière peut recevoir de nombreuses "adresses" VPI/VCI différentes quand elle traverse le réseau.

ATM25d

ATM Forum définit une interface utilisateur basée sur des cellules 25,6 Mbit/s, sur la base d'un réseau anneau à jeton d'IBM.

ATU-C

ADSL Transmission Unit (Unité de transmission ADSL) à l'extrémité réseau. L'ATU-C peut être intégrée dans un nœud d'accès.

ATU-C et ATU-R

ADSL Transmission Unit, Central or Remote (Unité de transmission ADSL, Centrale ou Éloignée) : unité à l'extrémité d'une ligne ADSL située entre la ligne et le premier élément matériel dans les locaux de l'abonné ou le central téléphonique. Elle peut être intégrée dans un nœud d'accès.

ATU-R

ADSL Transmission Unit (Unité de transmission ADSL) dans les locaux de l'abonné. L'ATU-R peut être intégrée dans un module de service.

Réseau d'accès Partie d'un réseau commuté public qui connecte des nœuds d'accès à des abonnés individuels. Aujourd'hui, le réseau d'accès est principalement représenté par un câblage passif constitué d'une paire torsadée en cuivre.

Nœud d'accès Point de concentration pour des données large bande ou bande étroite. Le nœud d'accès peut être situé au central téléphonique ou sur un site distant. Un nœud d'accès éloigné peut également dépendre d'un nœud d'accès central.

Nœuds d'accès Points sur les arêtes d'un réseau d'accès qui concentrent des lignes d'accès individuelles en un plus petit nombre de lignes de transport. Les nœuds d'accès peuvent également effectuer diverses formes de conversion de protocoles. Les nœuds d'accès courants sont des systèmes de porteuse à boucle numérique (Digital Loop Carrier) qui concentrent des lignes téléphoniques individuelles en lignes T1, sites d'antennes cellulaires,

B

Entrée de données auxiliaire (telle qu'une ligne satellite) vers un module de service (tel qu'un boîtier décodeur).

BAS

Le serveur d'accès large bande (Broadband Access Server) peut être décrit comme un commutateur/routeur ATM/PPP/IP d'une grande souplesse de configuration. La fonction du BAS consiste à "déshabiller" toute encapsulation utilisée pour transporter le trafic TCP/IP sur une connexion ATM et transmettre les données dans le réseau normal d'un ISP. En outre, si PPP est un des protocoles d'encapsulation, le BAS authentifie l'utilisateur (en utilisant peut-être un serveur d'authentification tel que RADIUS pour vérifier la combinaison nom d'utilisateur/mot de passe).

La séparation de cette fonction du DSLAM augmente la souplesse d'implantation en permettant d'effectuer la connexion au réseau IP de l'ISP (et, si nécessaire, l'authentification PPP) dans les locaux de l'ISP au moyen d'un réseau ATM à partir du DSLAM.

Dans quelques configurations, le BAS permet une commutation entre les ISP sur la base du couple id-utilisateur/mot de passe fourni par l'utilisateur dans l'authentification PPP.

Cette architecture permet à l'ISP de remplacer le serveur d'accès, qui termine et authentifie la connexion PPP des utilisateurs, par des modems analogiques des lignes RNIS, par le BAS pour les utilisateurs ADSL. Si PPP est utilisé sur la connexion ADSL, l'utilisateur ADSL connecté au moyen du BAS apparaît dans le réseau de


l'ISP exactement comme s'il passait par un modem analogique ou RNIS ; le même serveur d'authentification peut gérer les deux types d'utilisateurs, conventionnels et ADSL. Cela explique la popularité de PPP comme protocole d'encapsulation.

"Redback SMS100" est un exemple de BAS populaire.

B-ISDN

Broadband Integrated Digital Network (Réseau numérique intégré large bande) : Réseau numérique avec commutation ATM fonctionnant à plus de 1,544 ou 2,048 Mb/s. ATM permet le transport et la commutation de la voix, des données, des images et de la vidéo sur la même infrastructure.

Connexions pontées / routées

Certaines compagnies de téléphone et certains ISP pensent que les solutions basées sur le pontage constituent l'offre ADSL d'entrée la plus simple et la plus économique. Elles ont tendance à considérer que les connexions par routage sont "compliquées, chères et évoluées". Il est difficile d'y trouver une justification, puisque la plus petite des unités passives peut utiliser une connexion routée avec une pile ATM sur PPP de Microsoft dans Windows 98SE, Me et 2000...

Notez que quelques compagnies de téléphone ayant lancé des services plus récemment (comme BT) ont choisi de ne fournir que des solutions routées même pour leurs services d'entrée de gamme, ignorant le pontage.

Les solutions pontées sont généralement :

Ethernet avec LLC/SNAP (c'est une des options de la recommandation RFC 1483)

Ou

PPP sur Ethernet (PPPoE - il n'y a pas de "véritable" recommandation RFC, juste une "information")

Les solutions routées sont généralement :

PPP sur ATM (PPPoATM - RFC 2364)

Ou

IP avec LLC/SNAP (autre option de la recommandation RFC 1483)

Notez que la recommandation "RFC 1483" en elle-même ne précise pas le protocole - vous devez savoir si la connexion est pontée ou routée pour connaître la signification de la recommandation "RFC 1483".

Réseau large bande

Système de commutation pour des débits dépassant 1,5/2,0 Mb/s.

Diffusion

Entrée de données large bande en mode unidirectionnel (une utilisation générale est la diffusion vidéo).

CAP

Technologie ADSL obsolète.

CATV

Community Access Television (Télédistribution) : appelé aussi télévision par câble. Matériel dans les locaux de l'utilisateur : partie du système ADSL situé dans les locaux de l'utilisateur.

Combinaison de centres de commutation et d'équipements de transmission qui relient les centraux. Aux États-Unis, les réseaux principaux des centraux téléphoniques sont reliés par plusieurs réseaux d'interconnexion concurrents ; dans le reste du monde (actuellement), le réseau principal s'étend jusqu'aux frontières nationales.

Zone de service d'une entreprise de téléphonie : zone desservie par une entreprise de téléphonie locale (LEC), une société exploitante Bell (RBOC) ou une compagnie de téléphone, utilisant souvent une technologie de porteuse à boucle numérique (Digital Loop Carrier ou DLC).


DMT ou Discrete Multi-Tone (multitonalité discrète) décrit la technique de découpage de la largeur de bande disponible en 255 tranches de 4,125 kHz appelées "cases" (de 0 Hz à 1,104 MHz) et d'exécution d'un modem analogique conventionnel dans chaque case. La phase d'égalisation détermine les cases à utiliser (une interférence avec des stations radio ou des lignes RNIS peut "invalider" certaines cases) et le nombre de bits par seconde à envoyer dans chaque case (puisque, sur la ligne, certaines cases fonctionnent mieux que d'autres).

ADSL sur des lignes analogiques (PSTN) :

0 Hz - 4,3125 kHz réservés à la voix

4,3125 - 26 kHz - bande garde-fou

Cases 6 - 31 : données en sens amont (26 kHz à 138 kHz)

Cases 32 -255 : données en sens aval (138 kHz à 1,104 MHz)

Dans les cases 6 à 31, si la suppression d'écho est activée, elle permet d'utiliser ces cases dans le sens aval comme dans le sens amont. Si la suppression d'écho n'est pas utilisée, on parle de multiplexage de fréquences (FDM ou Frequency Division Multiplexing).

ADSL sur des lignes RNIS (G.992.1 Annexe B) :

0 Hz à 120 kHz - réservées pour RNIS

120 kHz - 138 kHz - bande garde-fou

Cases 32 -40 : données en sens amont (138 kHz à 176 kHz)

Cases 41 -255 : données en sens aval (176 kHz à 1,104 MHz)

DS0

Digital Signal 0 (Signal numérique 0) : représentation numérique 64 kb/s de la voix.

DS1

Digital Signal 1 (Signal numérique 1) : Vingt quatre canaux téléphoniques regroupés en une trame de 193 bits transmise à la vitesse de 1,544 Mb/s. La version sans trame, ou charge utile, fait 192 bits à la vitesse de 1,536 Mb/s.

DS2

Digital Signal 2 (Signal numérique 2) : Quatre trames T1 regroupées en une trame de niveau supérieur transmise à 6,132 Mb/s.

DSL

Digital Subscriber Line (Ligne d’abonné numérique) : Modems à l'une ou l'autre des deux extrémités d'une paire torsadée fournissant un accès au débit primaire RNIS.

DSLAM

Digital Subscriber Line Access Multiplexer (Multiplexeur d'accès DSL) : spécifiquement, unité qui reçoit plusieurs lignes d'abonnés ADSL et les concentre en une seule ligne ATM

Unité du central téléphonique de la compagnie de téléphone contenant les modems ADSL et consolidant toutes les connexions de données sur une seule connexion ATM par fibre optique, généralement à 155 Mb/s actuellement.

Pour chaque ligne (utilisateur), voici les paramètres de configuration importants de DSLAM :

Normes ADSL prises en charge (par exemple, la norme G.lite est-elle prise en charge ?)

Vitesses minimales et maximales autorisées en aval (le minimum est normalement de 32 kb/s)

Vitesses minimales et maximales autorisées en amont (le minimum est normalement de 32 kb/s)

VPI/VCI ATM côté utilisateur - pour simplifier la prise en charge, peut être identique pour tous les utilisateurs


Le VPI/VCI ATM avec lequel la connexion ATM de l'utilisateur est mise en correspondance sur la connexion par fibre optique. Doit être différent pour chaque utilisateur ; il détermine le BAS auquel l'utilisateur est connecté. S'il y a un choix entre plusieurs ISP, ce VPI/VCI (et le routage dans les commutateurs ATM suivants) peut déterminer à quel ISP l'utilisateur est connecté.

Dans certaines configurations, le BAS permet la commutation entre plusieurs ISP sur la base du couple id-utilisateur/mot de passe fourni par l'utilisateur.

Généralement, un DSLAM peut desservir plusieurs centaines d'utilisateurs ; il est donc clair que ces utilisateurs ne peuvent pas disposer d'une largeur de bande de 8 Mb/s tous ensemble si la liaison ATM par fibre optique en sens amont fonctionne à 155 Mb/s.

Évanouissement

Terme familier désignant le signal envoyé par le modem d'un utilisateur au DSLAM juste avant d'être éteint, pour prévenir le DSLAM qu'il peut libérer les ressources attribuées à cette ligne.

E1

Vitesse de multiplexage de base européenne qui regroupe trente canaux téléphoniques dans une trame de 256 bits transmise à 2,048 Mb/s.

Suppression d'écho

Technique informatique qui permet d'utiliser la même fréquence (ou case) pour, simultanément, transmettre et recevoir en multitonalité discrète ; toutes les réflexions décalées dans le temps (ou échos) du signal transmis sont retirées du signal reçu.

Encapsulation

Processus qui consiste à empaqueter des données (dans une enveloppe) pour les rendre compatibles avec un protocole. Ce terme est couramment utilisé quand un protocole est placé à l'intérieur d'un autre de façon non standard (souvent quand un protocole de bas niveau est mis dans un protocole de niveau supérieur ou quand un protocole réseau est mis à l'intérieur d'un autre).

Analogie : Une lettre doit être mise dans une enveloppe correctement adressée et timbrée pour être compatible avec le service postal. Une carte postale (pourvu qu'elle comporte une adresse et un timbre) est déjà compatible avec le service postal ; elle n'a pas besoin d'encapsulation, mais elle a plus de limites et en particulier, le message doit être plus court. À la différence d'une carte postale, une lettre ne comporte pas obligatoirement d'adresse mais, dans une enveloppe, elle offre plus de souplesse (vous pouvez écrire sur plusieurs feuilles de papier et inclure une photographie ou même une mèche de cheveux). Le service postal ne voit que l'enveloppe et ne s'occupe pas du contenu. Rien ne vous empêche de mettre une carte postale dans une enveloppe pour l'encapsuler.

L'encapsulation de données dans un protocole peut être utile juste pour traverser un réseau ; il peut aussi être nécessaire de mettre une enveloppe "supplémentaire" autour des données avant de les transmettre au réseau pour que le destinataire sache ce qu'il doit en faire quand elles arrivent.

Analogie : Le courrier de plusieurs bureaux peut être regroupé dans une seule enveloppe pour limiter les coûts postaux. Mais, si des documents individuels sont mis directement dans une grande enveloppe, le service postal à l'arrivée ne peut pas les distribuer correctement. Il es donc prudent de mettre chaque document dans sa propre enveloppe "interne" avant de mettre toutes les enveloppes "internes" dans la grande.

Analogie encore plus grande : Un ISP peut spécifier que tous les messages TCP/IP doivent être mis dans une enveloppe brune estampillée "PPP", sur laquelle ont été cryptés votre nom et un mot de passe, puis insérée dans l'enveloppe "ATM" réelle avant envoi à l'ISP. La raison : "nous voulons savoir de qui viennent tous les messages et nous avons toujours procédé ainsi". C'est de cette façon qu'ADSL utilise l'encapsulation PPP.

Ethernet sur LLC/SNAP

Méthode de connexion pontée, une des options de la recommandation RFC 1483.



FDM Dans le contexte de multitonalité discrète (DMT), l’appellation multiplexage de fréquences (FDM ou Frequency Division Multiplexing) désigne un fonctionnement où les données en amont et en aval sont transmises dans différentes cases ; c’est-à-dire quand la suppression d’écho, qui permet utiliser les cases 6 à 31 pour la transmission et la réception, n’est pas utilisée.

FEXT

Far End CrossTalk (Télédiaphonie) : interférence qui se produit entre deux signaux à l’extrémité des lignes, loin du commutateur téléphonique.

FTTCab

Fibre To The Cabinet (Fibre optique jusqu’à l’armoire) : architecture de réseau dans laquelle une fibre optique connecte le central téléphonique à une armoire dans la rue et le signal est converti pour atteindre l’abonné sur une paire de cuivre torsadée.

FTTH

Fibre To The Home (Fibre optique jusqu’au domicile) : réseau dans lequel une fibre optique va du central téléphonique jusqu’aux locaux ou au domicile de l’abonné.

FTTK ou FTTC

Fiber To the Kerb (Fibre optique jusqu’au trottoir) : réseau dans lequel une fibre optique va du central téléphonique jusqu’à un point de distribution sur le trottoir proche de l’abonné où elle est convertie en paire de cuivre.

Réseau de transport

Partie d’un réseau commuté public qui connecte des nœuds d’accès au réseau principal.

Filtre

Dans ce contexte, unité qui sépare les basses fréquences (voix) des hautes fréquences (données). Sans filtre, décrocher un téléphone connecté à une ligne ADSL peut provoquer assez de perturbations pour provoquer un recyclage, ce qui risque d’interrompre la transmission des données pendant une durée pouvant atteindre 15 secondes.G.dmt = G.992.1, dérivée de T1.413 ; connue aussi sous le nom "Pleine vitesse"

Type d’ADSL le plus couramment implanté actuellement.

G.hs = G.994.1

G.994.1 définit le protocole "d’établissement de liaison" qui précise le type de sifflement qu'utilise chaque modem ADSL pour être détecté par l’autre et donne son accord sur le mode de fonctionnement de la ligne ADSL. Identique au sifflement des modems V.34/V.90, qui échangent des turbulences entre eux et s’appellent pour décider de la vitesse de connexion à vous attribuer.

La phase de synchronisation et d’égalisation se termine par le mode "Showtime". La recommandation G.994.1 définit l’utilisation de plusieurs tonalités en parallèle pour tolérer les interférences ; les techniques d’établissement de liaison antérieures utilisaient une seule tonalité et des interférences externes pouvaient "faire décrocher" cette tonalité et empêcher la mise en communication.

G.Lite = G.992.2, dérivée de T1.413 Article 2

En 1999, l’avenir de ce mode de fonctionnement semblait très important, mais, maintenant, la "pleine vitesse" prédomine. Dans tous les cas, la distinction est très académique, puisque tous les modems ADSL et les DSLAM actuels et prévus qui acceptent G.992.2 acceptent aussi G.992.1 (pleine vitesse).

G.992.2 spécifie ATM comme protocole de bas niveau, des vitesses maximales en amont/aval de 512 kb/s/1,5 Mb/s, l’option de recyclage rapide et l’économie d’énergie.

Le recyclage rapide a pour but de réduire l’impact du décrochement d’un téléphone sur une ligne ADSL. En l’absence de filtre pour éviter l’interférence du téléphone avec les données, décrocher un combiné provoque une séquence de recyclage qui peut durer jusqu'à 15 secondes.


Le recyclage rapide utilise des informations stockées dans le modem de l’utilisateur comme point de départ du processus d’égalisation plutôt que de recommencer au début. Si la configuration stockée fonctionne encore, le recyclage rapide peut prendre moins d’une seconde.G.dmt = G.992.1, dérivée de T1.413 ; connue aussi sous le nom "Pleine vitesse"

Type d’ADSL le plus couramment implanté actuellement.

G.hs = G.994.1

G.994.1 définit le protocole "d’établissement de liaison" qui précise le type de sifflement qu'utilise chaque modem ADSL pour être détecté par l’autre et donne son accord sur le mode de fonctionnement de la ligne ADSL. Identique au sifflement des modems V.34/V.90, qui échangent des turbulences entre eux et s’appellent pour décider de la vitesse de connexion à vous attribuer.

La phase de synchronisation et d’égalisation se termine par le mode "Showtime". La recommandation G.994.1 définit l’utilisation de plusieurs tonalités en parallèle pour tolérer les interférences ; les techniques d’établissement de liaison antérieures utilisaient une seule tonalité et des interférences externes pouvaient "faire décrocher" cette tonalité et empêcher la mise en communication.

Établissement de liaison

Voir G.hs, G.994.1

HDSL

High data rate Digital Subscribe Line (Ligne d’abonné numérique haute vitesse) : Modems sur l’une ou l’autre des extrémités de paires torsadées qui fournissent des vitesses T1 ou E1. Actuellement, il faut deux lignes pourT1 et trois pour E1. Voir SDSL pour une ligne HDSL.

HFC

Hybrid Fibre Coax (Hybride fibre optique – câble coaxial) : système (télédistribution en général) dans lequel une fibre optique va jusqu’à un point de distribution proche de l’abonné ; le signal est ensuite converti pour atteindre les locaux de l’abonné sur un câble coaxial.

IP sur LLC/SNAP

Méthode de connexion routée, une des options de la recommandation RFC 1483.


ISDL

Utilise une technologie de transmission RNIS pour fournir des données à la vitesse de 128 kb/s à une "batterie de modems" ISDL connectée à un routeur.

ISP

Internet Service Provider (Fournisseur de services Internet) : société qui propose et fournit des services Internet au public et dispose de ses propres serveurs informatiques dans ce but.

Modems intelligents et passifs

Un modem intelligent est probablement connecté aux utilisateurs via une connexion Ethernet, bien que USB puisse être proposé comme autre connexion ou connexion supplémentaire. Il fonctionne indépendamment du PC de l’utilisateur et implante donc toutes les piles de protocoles ATM et PPP nécessaires pour communiquer avec un BAS, sauf (probablement) PPP sur Ethernet qui nécessite l’exécution d’un logiciel client sur le PC de l’utilisateur. DIVA 2430 est un exemple de modem intelligent.

Un modem passif est probablement connecté par USB au PC de l’utilisateur - DIVA ADSL USB, par exemple – ou il peut d'agir d'une carte PCI interne insérée dans le PC de l’utilisateur. Un modem passif repose principalement sur la prise en charge du protocole dans le système d’exploitation du PC ; dans Windows, il faut utiliser Windows 98SE, Windows Me et Windows 2000 qui incluent tous l’implantation ATM de Microsoft.


LAN Local Area Network (Réseau local).

LEC

Local Exchange Carrier (Entreprise de téléphonie locale) : un des nouveaux fournisseurs d’accès et de services téléphoniques aux États-Unis qui ont vu le jour avec la récente déréglementation des télécommunications dans ce pays.

Boucle ou Ligne

Ligne téléphonique de cuivre constituée d’une paire torsadée. Les boucles diffèrent selon le réseau en termes de distance, diamètre, âge et caractéristiques de transmission.

Qualification de boucle ou de ligne

Processus permettant de déterminer si une ligne (boucle) accepte un type spécifique de transmission DSL à une vitesse donnée.

Micro-filtre

Filtre conçu pour être placé entre la ligne ADSL et chaque téléphone connecté à la ligne.

N-ISDN

Narrowband ISDN (RNIS à bande étroite) : identique à RNIS

NAP

Network Access Provider (Fournisseur d’accès réseau) : autre nom du fournisseur de services téléphoniques sur réseau et associés, généralement aux États-Unis.

NEXT

Near End CrossTalk (Paradiaphonie) : interférence entre des paires de lignes, à proximité du central téléphonique.

NSP

Network Service Provider (Fournisseur de services réseau) : terme qui désigne une société offrant et fournissant des services réseau à valeur ajoutée sur un réseau de télécommunications.

NTE

Network Termination Equipment (Matériel de terminaison de réseau) : matériel situé aux extrémités de la ligne.

Réseau à bande étroite

Système de commutation pour des débits inférieurs ou égaux à 1,5/2,0 Mb/s.

OC3

Optical Carrier 3 (Support optique 3) : fibre optique transportant 155 Mb/s ; désignation venant des États-Unis mais généralement reconnue universellement dans le domaine des télécommunications.

ONU

Optical Network Unit (Unité de réseau optique) : Forme de nœud d’accès qui convertit les signaux optiques transmis sur fibre optique en signaux électriques pouvant être transmis sur câble coaxial ou paire de cuivre torsadée jusqu’aux abonnés individuels.

PDN

Premises Distribution Network (Réseau de distribution des locaux) : Système de connexion d’une ATU-R à des modules de service. Peut être point à point ou multipoint, câblage passif ou réseau actif. Le multipoint peut être en bus ou en étoile.


PON Passive Optical Network (Réseau optique passif) : acronyme habituel pour un réseau de transmission sur fibre optique ne contenant aucun composant électronique actif.

POTS

Plain Old Telephone Service (Service téléphonique ordinaire) : seul nom mondialement reconnu pour le service téléphonique analogique de base. POTS utilise les 4 premiers kHz de la bande passante d’une paire torsadée. Tout service partageant une ligne avec POTS doivent utiliser des fréquences supérieures à celles de POTS ou convertir POTS en numérique et l’imbriquer dans les autres signaux.

POTS-C

Séparateur d’interface PSTN et POTS côté réseau.

POTS-R

Séparateur d’interface PSTN et POTS côté local.

PPP

Protocole utilisé pour transporter le trafic TCP/IP jusqu’à l’ISP au moyen d’un modem et de liaisons RNIS. PPP incorpore une authentification (vérification par nom d’utilisateur/mot de passe).

En raison de son passé en tant que protocole pour utilisateurs de modem et RNIS, les ISP favorisent l’utilisation de PPP comme protocole d’encapsulation pour les utilisateurs ADSL.

PPP sur ATM - RFC 2364

PPP sur ATM (PPPoATM) est l’implantation la plus élégante et la plus simple qui fournit une encapsulation PPP sur une connexion ADSL routée.

Dans Windows 98SE, Windows Me et Windows 2000, Microsoft fournit une pile PPP sur ATM, ce qui donne une implantation presque idéale pour des modems ADSL "passifs" tels que des cartes internes et des unités USB.

PPP sur Ethernet

PPP sur Ethernet (PPPoE) est utilisé dans quelques services ADSL existants. C’est une solution moins élégante, qui nécessite un "programme pilote" personnalisé dans le PC de l’utilisateur. Le fonctionnement de ce pilote ressemble à un fonctionnement en réseau commuté, mais Microsoft ne l’a pas implanté, ce qui nécessite un logiciel fourni par un tiers. Ainsi, même si vous utilisez une unité intelligente (par opposition à une unité "passive"), vous dépendez de la disponibilité du client PPP sur Ethernet (PPPoE) pour la plate-forme de votre système d’exploitation.

PSTN

Public Switched Telephone Network (Réseau téléphonique public commuté).

PTT

Nom européen générique utilisé pour faire référence aux compagnies téléphoniques nationales.

RADSL

Rate Adaptive ADSL (ADSL à débit variable) : version d’ADSL dans laquelle les modems testent la ligne au démarrage et adaptent leur vitesse de fonctionnement selon celle que la ligne peut accepter.

RBOC

Regional Bell Operating Company (Société exploitante Bell) : une des sept compagnies téléphoniques aux États-Unis qui résultent du fractionnement d'AT&T.

RFC 1483

Cette recommandation inclut 4 options, dont deux seulement concernent ADSL :

IP sur LLC/SNAP, méthode de connexion routée, parfois appelée "RFC1483R"


Ethernet sur LLC/SNAP, méthode de connexion pontée, parfois appelée "RFC1483B"


RFC 2364

Voir PPP sur ATM

RFC 2516

Recommandation "informative" qui décrit PPP sur Ethernet.

SDSL

Symmetric Digital Subscriber Line (Ligne d’abonné numérique symétrique) : HDSL plus POTS sur une même ligne téléphonique. Ce nom n’a pas été adopté par un organisme de normalisation, mais il est envisagé par l'ETSI. Cependant, il est important de faire la distinction, puisque SDSL fonctionne sur POTS et pourrait convenir pour apporter des services symétriques dans les locaux des utilisateurs individuels.

Showtime

Mot familier indiquant un état de la ligne ADSL (qui peut être indiqué par un voyant vert permanent plutôt que clignotant) équivalent au voyant de "détection de porteuse" ou au message "CONNECTÉ" d’un modem. Peut signifier (si vous n’avez pas de chance et si la ligne est mauvaise) que vous utilisez pour vos échanges locaux une connexion avec le DSLAM à 32 kb/s, vitesse définie comme le minimum "acceptable". Cela ne signifie pas que vous pouvez traverser le DSLAM et transmettre des données , pour que la connexion soit utile, vous devez utiliser le bon VPI/VCI ATM et l’encapsulation correcte sur la liaison ADSL. Ce mot ne fait pas partie de la spécification ADSL.

SM

Service Module (Module de service) : Exécute les fonctions d’adaptation du terminal. Par exemple : boîtiers décodeurs, interfaces PC ou routeur de réseau local.

Séparateur

Filtres qui séparent les signaux hautes fréquences (ADSL) et basses fréquences (POTS) aux extrémités réseau et locale. Le séparateur peut être intégré à l’ATU, en être physiquement séparé ou divisé entre passe-bas et passe-haut, la fonction passe-bas étant physiquement séparée de l’ATU. L’établissement de POTS

STS-1

Vitesse de transmission SONET (réseau optique synchrone) de base de 51,84 Mb/s.

Synchronisation et égalisation

Processus d’initialisation du modem défini par la recommandation G.994.1 (établissement de liaison G.hs). Si ce processus réussit, il se termine par l’état appelé "Showtime".

T

Interface entre le réseau de distribution dans les locaux et des modules de service. Peut être identique à T-SM quand il s’agit d’un réseau sur câblage passif point à point. Notez que l’interface T peut disparaître au niveau physique quand l’ATU-R est intégrée à un module de service.

T-SM

Interface entre une ATU-R et le réseau de distribution dans les locaux. Peut être identique à T quand il s’agit d’un réseau sur câblage passif point à point. Dans une ATU-R, plusieurs types d’interfaces T-SM peuvent être implantés (une connexion T1/E1 et une connexion Ethernet, par exemple). L’interface T-SM peut être intégrée à un module de service.

T1

Identique à DS1.


Telco Nom générique pour les compagnies de téléphone à travers le monde entier, qui englobe les RBOC, les LEC et les PTT.

TPON

Telephony over Passive Optical Network (Téléphonie sur réseau optique passif) : téléphonie utilisant un réseau optique passif (PON) pour tout ou partie du système de transmission entre le central téléphonique et l’abonné.

U-C

Interface entre une ligne (boucle) et un séparateur POTS côté réseau. Il faut définir séparément les deux extrémités de l'interface de boucle (ligne) à cause de l’asymétrie des signaux sur la ligne.

U-C2

Interface entre un séparateur POTS et une ATU-C. Actuellement, la recommandation ANSI T1.413 ne définit pas une telle interface et la dissociation du séparateur POTS et de l’ATU-C présente quelques difficultés techniques pour la normalisation de l’interface.

UDSL

HDSL unidirectionnel proposé par une société en Europe et qui n'a pas suscité beaucoup d'intérêt.

U-R

Interface entre une ligne (boucle) et un séparateur POTS côté local.

U-R2

Interface entre un séparateur POTS et une ATU-R. Actuellement, la recommandation ANSI T1.413 ne définit pas une telle interface et la dissociation du séparateur POTS et de l’ATU-R présente quelques difficultés techniques pour la normalisation de l’interface.

VA

Interface logique entre une ATU-C et un nœud d’accès. Comme cette interface se trouve souvent dans des circuits situés sur une carte commune, ADSL Forum ne prend pas en considération les interfaces physiques VA. L’interface V peut contenir les modes de transfert STM et/ou ATM. Dans un cas de base de connexion point à point entre un port commuté et une ATU-C (donc sans concentration ni multiplexage), les interfaces VA et VC deviennent identiques (l’interface VA peut même disparaître).

VADSL

Very high speed ADSL (ADSL très haute vitesse) : identique à VDSL (ou à un sous-ensemble de VDSL, si VDSL inclut un mode de transmission synchrone)

VC

Interface entre un nœud d’accès et le réseau. Peut avoir plusieurs connexions physiques (voir illustration), mais peut aussi transporter tous les signaux sur une connexion physique unique. Une fonction de transport numérique (telle qu'une extension SONET ou SDH) peut être interposée sur l’interface VC quand le nœud d’accès et l’ATU-C sont situés sur un site éloigné. L’interface avec le réseau téléphonique public commuté peut être une interface en T universelle ou une interface téléphonique multiplexée, telle que la décrit la recommandation Bellcore TR-08 ou TR-303. La partie large bande de l’interface VC peut se composer de connexions à commutation STM, à commutation ATM ou de type ligne privée.

VDSL

Very high data rate Digital Subscriber Line (Ligne d’abonné numérique très haute vitesse) : Modem permettant d’utiliser des paires torsadées à des vitesses comprises entre 12,9 et 52,8 Mb/s avec une portée maximale comprise entre 1350 m et 300 m pour des paires torsadées de calibre 24.


VPI/VCI Identifiant de chemin virtuel (VPI ou Virtual Path Identifier) et Identifiant de canal virtuel (VCI ou Virtual Channel Identifier) pour ATM qui désignent de façon unique un chemin de données sur une liaison ATM. Un commutateur ATM (ou toute autre unité incorporant une possibilité de commutation ATM comme un DSLAM ou un BAS) peut être configuré de manière à prendre des données issues d’un VPI/VCI sur une liaison entrante et les mettre en correspondance avec un autre VPI/VCI sur une liaison sortante. Cette configuration définit la route à travers le commutateur ATM. Cela signifie qu'une connexion de données particulière peut recevoir de nombreuses "adresses" VPI/VCI différentes quand elle traverse le réseau.

WAN

Wide Area Network (Réseau étendu) : fonctions de réseau privé, habituellement proposées par des compagnies de téléphone publiques, mais de plus en plus disponibles auprès d’autres fournisseurs d’accès (appelés parfois Fournisseurs d’accès concurrents (Competitive Access Providers ou CAP), qui relient des nœuds du réseau d’entreprise.

Technologie ADSL · 2005-01-06 · Comme la norme internationale a permis plus d'interopérabilité...

Documents

Transcript of Technologie ADSL · 2005-01-06 · Comme la norme internationale a permis plus d'interopérabilité...