Download - SOMMAIRE · 2014-05-22 · - les lignes moyenne tension pour le réseau de collecte - les lignes basse tension pour l’accès à l’utilisateur final. Le CPL est l’application

Étude de la technologie Courant Porteur en Ligne et mise en œuvre d’un réseau CPL INDOOR dans un immeuble

SOMMAIRE

Dédicace…………………………………………………………………………………..3Remerciement……………………………………………………………………………4Introduction…… ………………………………………………….…………………….5

Première partie : Rapport d’activité I. Présentation de la structure d’accueil…………………………………7 1.1 Généralité……………………………………………………………………………………………….7 1.1.1 Cadre juridique…………………………………………………………………………………7 1.1.2 Situation………………………………………………………………………….…………….…7 1.2 Objet de la société………………………………………………………………………………….8 1.3 Organisation de GIGANET…………………………………………….………………………..9 1.4 Activité et situation actuelle de GIGANET……………………………………………10 1.5 Domaine d’activité………………………………………………………………………………..11 1.6 Observations et suggestions………………………………………………………………..12

II. Prestations de services…..……………………………………………….14 2.1 L’assistance technique……………….……………………………………………………….14 2.2 La maintenance………………………………….……………………………………………….17 2.3 La connexion de nouveaux abonnés………….………………………………………18 2.3.1 La connexion BLR…………………………………….……………………………….18 2.3.2 La connexion CPL………………………………………….………………………….18

Deuxième partie : projet de fin de cycle I. Généralités sur le courant porteur en ligne………………………21 1.1 Introduction…………………………………………………………………….……………………21

1.2 Définition……………………………………………………………………………….…………….21 1.3 Historique…………………………………………………………………………………….………21

Rapport de fin de cycle COULIBALY A KADER

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1.4 Normes……………………………………………………………………………………………….…22

II. La technologie CPL……………………………………………………….…24 2.1 Principe de fonctionnement…………………………………………………………………..24 2.2 Les fréquences…………………………………………………………………………………….…25 2.3 Les débits………………………………………………………………………………………….……26 2.4 Le transport du signal................................................…………………..28 2.4.1 Canal de transmission………………………………………………………………..28 2.4.1.1 Les contraintes du canal de transmission………………………….29 2.4.1.2 Couplage de l’équipement CPL au réseau électrique…….…30 2.4.2 Liaison des données…………………………………………………………………..31 2.4.3 Technique de modulation….……………………………………………………….32 2.5 Architecture CPL…………………………………………………………………………………….32 2.5.1 CPL Indoor………………………………………………………………………………….33 2.5.2 CPL Outdoor……………………………………………………………………………….33

2.6 Les avantages et les inconvénients………………………………………………….33

2.6.1 Les avantages……………………………………………………………………………..34 2.6.2 Les inconvénients……………………………………………………………………….34

2.7 La sécurité……………………………………………………………………………………………..35 2.7.1 La sécurité des données…………………………………………………….……….35 2.7.2 La sécurité électrique………………………………………………………………….36 2.8 Les équipements CPL…………………………………………………………………………….37 III. Services offerts par la technologie CPL……………………….40 3.1 L’Internet……………………………………………………………………………………….………40


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3.2 La voix sur IP………………………………………………………………………………………..41 3.2.1 En local…………………………………………………………………………………………….41 3.2.2 A travers le réseau public……………………………………………………………….43 3.2.3 Avantages……………………………………………………………………………………….44 3.3 La vidéo………………………………………………………………………………………………….44 3.4 La vidéo surveillance……………………………………………………………………………..45 3.5 La domotique………………………………………………………………………………………...46

IV. Cas pratique: Mise en œuvre de la technologie CPL Indoor…………………………………………………………………..…48 4.1 Etude del’existant…………………………………………………………………………………48 4.1.1 Le réseauélectrique………………………………………………………………………..48 4.1.2 Les équipementsinformatiques………………………………………………………50 4.2Objectif…………………………………………………………………………………………………..51 4.3 Motivation du choix de la technologieCPL……………………………………………51 4.4 Le matérielnécessaire…………………………………………………………………………..52 4.4.1 Place des différents équipements etcaractéristiques…………………….52 4.4.2 Configuration deséquipements……………………………………………………….52 4.5 Mise enplace………………………………………………………………………………………….60

4.5.1 Lasécurité……………………………………………………………………………………..604.5.2 Mise en place deséquipements…………………………………………………….61

4.6 Vérification du bon fonctionnement duréseau…………………………………….64 4.7 Evaluation descoûts………………………………………………………………………………64 4.8 Avantage du réseau mis enplace………………………………………………………..65


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Quelques images……………………………………………………………………..66Conclusion…………….………………………………………………………...........68Sigles et abréviation…………………………………………………………………69 Bibliographie…………………………………………………………….………….…70


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DÉDICACE

Je dédie le présent document à :

Mon père

Ma mère

Mes frères et sœur


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REMERCIEMENT

A l’issue de ces 3 mois de stage je tiens à témoigner toute ma reconnaissance aux personnes qui ont contribué à sa pleine réussite. Il s’agit de :

Monsieur KABORE Parfait Directeur Général pour avoir accepté de nous accueillir dans sa structure ;

Monsieur BAKOUAN Baguinema mon maître de stage pour sa disponibilité et ses suggestions ;

Monsieur SAWADOGO Yassia mon superviseur poursa disponibilité et ses conseils ;

A tout le personnel de GIGANET en particulier l’équipe technique qui m’a beaucoup soutenu.


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INTRODUCTION

De nos jours, l’outil informatique occupe une place importante tantdans le milieu professionnel que domestique. Les techniquesinformatiques, du fait de leur utilisation dans des domaines variés, necessent d’évoluer à travers des systèmes complexes. Pour faire face àcet essor rapide il est crucial d’instruire des ingénieurs qualifiés. L’ Ecole Supérieur d’Informatique (ESI) crée en 1991 traduit cebesoin en offrant chaque année des ingénieurs au marché de l’emploi.Elle forme :

Des DEA en informatique, Des ingénieurs de conceptions en cinq (5) ans, Des ingénieurs de travaux en trois (3) ans.

Le cycle des ingénieurs de travaux comprend deux (2) filièresnotamment celle d’Analyse Programmation (AP) et celle de Réseau etMaintenance Informatique (RéMI). Pour l’obtention du diplôme d’ingénieur de travaux les étudiantsdoivent effectuer un stage de douze (12) semaines dans uneentreprise afin de préparer leur rapport de fin de cycle et aussi de sefamiliariser avec le marché de l’emploi. C’est dans ce cadre que nous avons été accueilli par la sociétéGIGANET du 1er août au 1er novembre. Dans cette structure, il a étéquestion pour nous d’étudier le courant porteur en ligne (CPL) qui estune technologie informatique utilisant le support électrique pourtransporter les données numériques.

Dans ce document nous présenterons d’abord notre rapportd’activités durant le stage puis nous aborderons notre projet de fincycle en deuxième partie.


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PREMIÈRE PARTIE : Rapport d’activité


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I Présentation de la structure d’accueil

1.1 Généralité

Dénomination : GIGANET

Forme Juridique : Société Anonyme avec Conseild’Administration

Date de création : 22/08/2004Adresse du siège social : 01 BP 3202 Ouagadougou 01

(BURKINA FASO).

Tél. : 50 30 18 18 Fax .50 30 16 76

Registre du Commerce : N° BF OUA 2061 M / 540

1.1.1 Cadre juridique

GIGANET est une Société Anonyme de droit burkinabé avec uncapital de (10) dix millions F CFA entièrement libéré. L’Actionnaireprincipal est M. Idrissa NASSA La société est immatriculée au registre du commerce sous lenuméro BF OUA 2005 M 540 et au titre des impôts sous le numéro IFU 2410643M.

1.1.2 Situation

La société est opérationnelle avec un personnel compétent. Lesiège de la société est fixé à l’Avenue du Dr KWAME N’KURMA,Immeuble NASSA, Lot n°1069 parcelle n°04 Secteur N°05 01 BP 3202Ouagadougou 01. La société dispose d’un statut et d’un règlement intérieur.

1.2 Objet de la société


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L’objectif de la société est entre autres :- la recherche, la fourniture, l’étude, l’installation, l’intégration et

la maintenance de tous équipements de transmission etd’information de télécommunication et télévision et de toussystèmes de diffusion audio-visuelle ;

- la conception et l’optimisation de solution adaptée aux besoinsdes utilisateurs des nouvelles technologies de l’information etde la communication (NTIC) et à la commercialisation ;

- la réalisation de tous travaux liés au traitement et à latransmission des données ;

- la réalisation de tous travaux liés au traitement et à latransmission de son ;

- la réalisation de tous travaux liés au traitement et à latransmission de l’image ;

- la formation à l’utilisation des NTIC ;- la promotion de l’utilisation des NTIC ;- la gestion des stations de réception Very Small Apperture

Terminals (VSAT) ;- la gestion de centres de production et de diffusion

audiovisuelle ;- la gestion des centres d’appels ;- l’exécution de tous travaux de génie civil relatifs aux

télécommunications ;- toutes fournitures et l’élection des pylônes de

télécommunication et de transport électrique ;- la commercialisation d’équipements techniques ;

La réalisation de cet objectif se fait en deux étapes : uneimplantation du réseau de distribution au plan national (Burkina Faso)dans une première étape et une extension progressive au marchéUEMOA par la suite. Cependant, pour des raisons d’efficacitéstratégique, le développement actuel de la société concerne sonancrage préalable au Burkina Faso avec un siège à Ouagadougou, etun réseau de distribution opérationnel couvrant les autres régions duterritoire national.

Dans une seconde étape, ce développement se poursuivra parceque la demande est persistante du côté du Mali, du Niger et duSénégal où les négociations sont en cours. Conformément à lastratégie de développement de la société, des agences ou desreprésentations seront ouvertes dans certains pays de la zone UEMOA.

1.3 Organigramme de GIGANET

Présentation des différentes structures


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Le président du conseil d’administration il a sous sa directionle directeur général.

Le directeur général il à sous son autorité directe l’assistantede direction, les directeurs technique, commercial,administratif et financier.

Le Directeur technique à sous son autoritél’administrateur réseau, le chef de service support à laclientèle, le chef de service installation et maintenance

Le directeur commercial à sous son autorité lescommerciaux fixes et les commerciaux mobiles

Le directeur administratif et financier à sous sonautorité le magasinier, le comptable,l’agent deliaison,les chauffeurs.


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1.4 Activité et situation actuelle de GIGANET

La société GIGANET est une S.A créée le 22/08 /2004 et elle adémarré ses activités en Avril 2005. Les activités menées sont essentiellement liées à l’usage de latechnologie des Courants Porteurs en Ligne (CPL) dont les premiersdéploiements ont eu lieu en Europe à la fin des années 1990. Lasociété GIGANET est pionnière en Afrique dans l’utilisation de ceprocédé technologique. Ce procédé technologique permet de transférer des donnéesnumériques et d’accéder à Internet via le réseau électrique. Le principe de fonctionnement des CPL est d’ajouter au signalélectrique dont la fréquence est de 50 Hz dans la plupart des pays, unsignal fonctionnant à une fréquence comprise entre 1,6 et 30 MHZ Cette technologie est connue et utilisée par les groupes d’électricitépour la gestion de leur réseau ;La technologie utilise l’ensemble des lignes du réseau de distributionélectrique - les lignes moyenne tension pour le réseau de collecte - les lignes basse tension pour l’accès à l’utilisateur final.

Le CPL est l’application d’une innovation technologique nécessitantdonc une maîtrise des nouvelles compétences. Cette variable expliquele choix de GIGANET qui a démarré ses activités par la formation detous ses agents en France et au Burkina par le partenaire technique. Au nombre des agents formés, il faut noter la présence des agentsde la Société Nationale Burkinabé d’Electricité (SONABEL), partenairelocal. Des négociations avec la SONABEL ont permis la signature d’uneconvention entre les deux structures et ce, en raison de l’utilisation parGIGANET du réseau de distribution d’énergie électrique, pour letransport, la distribution et la commercialisation de services etnotamment d’accès à Internet haut débit basé sur la technologie desCPL.

1.5 Domaine d’activité


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L’offre de GIGANET est composée des produits ci-après :

Centre d’appel ou call center

La qualité du service d’une entreprise constitue souvent un facteurde différenciation par rapport aux concurrents et une clé de réussite. A travers ce produit, GIGANET permet aux entreprises de développer etmaintenir des relations avec leurs partenaires.

Data center

Ce produit permet à tout consommateur d’héberger son site web,ses applications ou serveurs dans un environnement fiable et sécurisé.

La vidéo surveillance

A travers ce produit, GIGANET permet aux entreprises et ménagesde surveiller leurs installations ou domiciles via le réseau Internet.

Fournisseur d’accès Internet

GIGANET fournit l’accès Internet haut débit aux entreprises commeaux particuliers via le réseau électrique, la BLR et les terminauxsatellites.La particularité du CPL c’est qu’il est distribué à partir du réseauélectrique et s’adresse donc à frange importante de la population.

Création et hébergement de sites web

A travers ce produit, GIGANET offre la possibilité de création de sitesWeb avec possibilité de les mettre à jour et de les administrer àdistance.

Ingénierie Réseau


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GIGANET a en son sein plusieurs compétences dans le domaine desNTIC et de ce fait, elle offre des prestations d'audit, de conception etd’implantation de systèmes informatiques et réseaux.

La téléphonie IP et la téléphonie cellulaire rurale

La téléphonie cellulaire rurale GIGANET est un réseau mobile relayéautomatique par le satellite dans les zones non couvertes, ce qui offriraune couverture totale de l'ensemble de la zone UEMOA.

Quand à la téléphonie IP elle permettra de faire baisserconsidérablement les coûts des communications et autorisera mêmedes coûts forfaitaires.

La longue expérience de ses promoteurs dans ce domaine d’activités,le choix des technologies basées sur des équipements économiquesune stratégie marketing en adéquation avec l’environnementBURKINABÉ constituent autant d’éléments pour affirmer que GIGANETenvisage les prochains mois avec beaucoup d’assurance.

1.6 Observations et suggestions

Après 3 mois passés à la société GIGANET nous avons constatéque c’est une société bien organisée, en pleine expansion et quioccupe une place de choix dans le domaine des prestations de servicesinformatiques, notamment celui de fournisseur d’accès Internet. Eneffet le nombre de ses abonnés Internet ne cesse de croître. GIGANET asu innover dans le domaine des réseaux CPL en étant le précurseur decette technologie encore peu connue au Burkina Faso. La société est formée d’un personnel dynamique et convivial, ce quioffre une bonne ambiance de travail. Cependant certaines suggestions sont à noter.

Service techniqueLes techniciens s’occupant de l’assistance technique ne sont pas eneffectif suffisant vu le nombre grandissant des clients GIGANET. Ilfaudrait donc recruter des techniciens supplémentaires.L’injection du signal CPL sur les départs électriques se fait avec desgants de protection non adaptés au courant basse tension. Des gantsadéquats doivent donc figurés dans la liste des fournitures. Les techniciens s’occupent souvent de la maintenance ; cela n’est pasprévu dans le contrat de service après vente. Nous suggéronsl’ouverture d’un service de maintenance.


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L’accès Internet Les clients Internet se plaignent souvent de la lenteur de la

connexion ; pour y remédier le débit des de LS loué par GIGANETdoit être revu à la hausse. De plus l’accès Internet par les antennesVSAT permettra de ne plus dépendre de l’opérateur national.

Le serveur CPL permettant le contrôle et la gestion des clients CPLn’est pas à jour ; en effet certains modems CPL et tête de réseauplacés chez les clients ne sont pas déclarés dans le serveur. Celarend difficile le management à distance. Une mise à jour s’avèrenécessaire.

Les équipements CPL Dans les postes de transformation électrique la température atteint

60°celsius. Cela peut entraîner un dysfonctionnement des têtes deréseau et modules Alvarion qui y sont placés. Un dispositif derefroidissement doit être trouvé pour réduire la température.

Il arrive que des clients optent pour la location des modem CPL ; uncontrat de location doit être établi afin de garantir un engagementréel et un remboursement en cas de détérioration.

II. Prestation de services

Nous avons accompli notre stage d’étude avec l’équipe techniquede GIGANET. Cette équipe a pour mission d’effectuer tous les travauxtechniques ; il s’agit entre autre de l’assistance technique, de lamaintenance, la connexion de nouveaux abonnés…

2.1 L’assistance technique


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La société GIGANET est fournisseur d’accès Internet elle a denombreux abonnés à travers la ville de Ouagadougou. Nos différentesinterventions avaient pour but de résoudre les problèmes deconnexions Internet.

Intervention du 3 août 2007 Lieu 42 villas

Description

du problèmeConnexion Internet lente

Diagnostic Problème de transmission avec la station émettrice

SolutionChangement du câble UTP catégorie 5 reliant l’antenne

BLR au module dans le poste de transformation

Conclusion Vitesse de la connexion rétablie

Intervention du 8 août 2007

Lieu 1200 logements

Description

du problèmeConnexion Internet coupée

Diagnostic Problème de synchronisation entre le CPE et le répéteur

Solution Redémarrage du CPE et du répéteur

Conclusion Connexion rétablie


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Lieu Petit paris

Description

du problèmeConnexion Internet coupée

DiagnosticProblème de transmission de données dû à la norme de

sertissage

Solution Sertissage du câble UTP en utilisant la norme A

Conclusion Connexion rétablie


Lieu Cyber café de Saba

Description

du problèmeLenteur constatée par les internautes

Diagnostic Problème de transmission avec la station émettrice

Solution Augmentation de la longueur du mat de l’antenne BLR

Conclusion Vitesse de la connexion rétablie

Intervention du 12 Septembre 2007

Lieu BFMSDescription

du problème

Lenteur de la connexion Internet


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Diagnostic Client sur une LS saturée

SolutionAttribution d’une adresse se trouvant sur une LS non

saturée

Conclusion Vitesse de connexion retablie

Intervention du 22 Septembre 2007

Lieu Zone du bois

Description

du problèmeConnexion Internet impossible ; CPE non synchronisés

Diagnostic Problème de communication entre le CPE et la tête réseau

Solution Remplacement de la tête réseau défectueuse

Conclusion Synchronisation du CPE; Connexion rétablie

2.2 La maintenance

GIGANET ne possède pas un atelier de maintenance en tant quetel.


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Au cours de notre stage nous avons effectué la maintenancepréventive des équipements CPL se trouvant dans les postes detransformation de la SONABEL du 13 au 22 septembre 2006. Pour cela nous avons effectué à l’aide d’un souffleur ledépoussiérage des têtes réseaux et des ports rj45. Avec du cotonimbibé d’alcool nous avons nettoyé les connecteurs afin d’enlever lapoussière incrustée.

2.3 La connexion de nouveaux abonnés

2.3.1 la connexion BLR

La connexion BLR est plus adaptée aux solutions de cyber café.Pour la connexion on s’assure que le client est a moins de 20km de lastation émettrice c’est a dire le site de GIGANET ; on place l’antenneBLR chez l’abonné de sorte qu’elle soit en regard de la station debase ; un indicateur nous indique le bon niveau de signal. Avec uncâble UTP de catégorie 5e, nous relions l’antenne au module Alvariongrâce auquel le client récupère le signal par le port rj45 pour l’envoyersur son serveur.

2.3.2 la connexion CPL

Pour ce type de connexion nous utilisons deux modems AdomisAcpe-200.l’un est configuré en répéteur pour amplifier le signalprovenant du poste de transformation de la SONABEL (placé aucompteur électrique) et l’autre en modem CPL avec lequel le client seconnectera à l’Internet par simple connexion au réseau électrique.


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Les objectifs de l’étude

Notre étude se porte sur la technologie du courant porteur en ligne.Dans le présent document il sera question pour nous de donner lesdétails techniques sur le fonctionnement du CPL. Nous aborderonsdifférents aspects de la technologie afin de mieux la cerner. Le CPL offre plusieurs services dans le domaine informatique ;nous les évoquerons en démontrant la mise en œuvre à travers desschémas précis. Nous terminerons par un cas pratique de mise en œuvre d’unréseau CPL dans un immeuble à deux niveaux. Cela fera ressortirtoutes les étapes importantes de l’établissement d’un tel réseau ; ils’agira entre autre de la configuration, de la place des différentséquipements etc.


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THÈME : ÉTUDE DE LA TECHNOLOGIE COURANT PORTEUR EN LIGNE ET MISE EN ŒUVRE D’UN RÉSEAU CPL INDOOR DANS UN IMMEUBLE.


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DEUXIÈME PARTIE : PROJET DE FIN DE CYCLE


I. Généralité sur le courant porteur en ligne

1.1 Introduction

La technologie des courants porteurs en ligne haut débit est unetechnique révolutionnaire qui permet d’utiliser les lignes électriquespour faire transiter les données informatiques ; en d’autres termes leCPL permet d’établir une connexion réseau entre deux ordinateurs enutilisant comme média de transmission la ligne électrique. Ondistingue le CPL Indoor (CPL domestique) et le CPL Outdoor qui désignela branche du CPL se trouvant entre le compteur et le poste detransformation électrique. Nous y reviendrons plus en détail dans notreétude. On retrouve aussi la technologie CPL sous les appellationssuivantes :

CPL (Courants porteurs en ligne) PLC (Power line Communications) PLT (Power line Telecommunications) PPC (Power Plus Communications) BPL (Broadband over Power line)

1.2 Définition

L’appellation « CPL » (Courants Porteurs en Ligne) désigne toutetechnologie visant à faire passer de l’information à bas débit ou hautdébit sur les lignes électriques en utilisant des techniques demodulation avancées. Il s’agit donc de créer un réseau informatique àpartir des lignes électriques existantes.

1.3 Historique

La technologie sur courants porteurs existe depuis longtemps,mais elle n'était utilisée qu'à bas débit pour des applications detélécommande de relais, éclairage public et de domotique.


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Le haut débit sur CPL n’a commencé qu’à la fin des années 1990 :

1950 : Elle est utilisée sur fréquence 10 Hz, puissance 10kW, unidirectionnel : lumières en ville, télécommande derelais

Milieu des années 80 : Début des recherches pourutiliser le réseau de distribution électrique commesupport de transport de données, sur la bande 5 – 500kHz, toujours en unidirectionnel.

1997 : Premiers tests de transmission de signaux de

données sur réseau électrique en bidirectionnel, et débutdes recherches pour Ascom (Suisse) et Norweb (UK).

2000 : Premières expérimentations en France par EDF

R&D et Ascom

1.4 Normes

Dans le domaine des courants porteurs, il n'existemalheureusement pas de norme qui aurait été ratifiée par unorganisme de normalisation, mais il existe des technologiesconcurrentes dont les deux principales sont HomePlug et DS2. La technologie HomePlug (d’origine américaine) existe sousplusieurs variantes que l'on distingue grâce à leur numéro de version,ainsi il existe le HomePlug 1.0, le Homeplug 1.1 et le Homeplug AV.Chacune de ces variantes propose des débits commerciaux différentsallant de 14 à 200Mbits/s. Le DS2 (d’origine espagnole) est une technologie concurrente duHomePlug AV de par les débits qu'elle peut nous offrir dans desproportions théoriques similaires. Les images suivantes représententles logos des constructeurs Homeplug à gauche puis DS2 à droite.


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Après ces quelques généralités sur le courant porteur en ligne nousabordons la description de cette technologie.

II. La technologie CPL

2.1 Principe de fonctionnement

.


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La technologie CPL à Haut Débit, permet de faire passer desdonnées informatiques sur le réseau électrique. Ainsi elle permetd’étendre un réseau local existant ou de partager un accès Internetexistant via les prises électriques ; tout cela grâce à la mise en placede boîtiers spécifiques. Le principe des CPL consiste à superposer au signal électrique de50 Hz un autre signal à plus haute fréquence (bande 1,6 à 30 Mhz) etde faible énergie. Ce deuxième signal se propage sur l'installationélectrique et peut être reçu et décodé à distance. En séparant de cettemanière les signaux basse fréquence et les ondes de haute fréquencesur lesquelles transitent les données numériques, on ne nuit en aucuncas aux équipements électriques installés sur le réseau. De cettefaçon, lorsqu’un signal est envoyé sur le réseau électrique, n’importequel récepteur CPL pourra le recevoir s’il se trouve sur le mêmeréseau. Un coupleur intégré en entrée des récepteurs CPL élimine lescomposantes basses fréquences avant le traitement du signal.

Le schéma suivant nous montre comment le signal informatiquehaute fréquence est superposé sur le signal électrique.

Superposition du signal haute fréquence au signal électrique

2.2 Les fréquences

Le CPL utilise la plage de fréquences allant de 1.6 à 30 Mhz ; ainsilors du traitement du signal par le modem CPL pour son émission surle réseau électrique, le signal sera modulé dans cette bande defréquence. Il existe plusieurs plages de fréquences appelées Link. Lesperformances sont dépendantes des fréquences utilisées et de ladistance à parcourir. Les différents Link sont :


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Link1, est employé généralement dans les postes detransformation pour servir les immeubles et maisons distantes etégalement sur les lignes de moyenne tension du fait de sa bonnepropagation : 3-13 MHz. Link 2 est souvent utilisé dans les immeubles en relais de Link1et également à l’intérieur des locaux voire de l’habitat : 13.5-23.5Mhz. Link 3 (Link LAN) est quasiment réservé aux usages internes àl’habitat et aux locaux du fait de sa faible propagation et du risque derayonnement plus élevé 24-34 Mhz

Portée du signal CPL et plages de fréquences utilisées

Le link1 permet de porter le signal jusqu’à 600m tandis que les Link2et 3 permettent de couvrir des distances respectives de 300 et 100m

2.3 Les débits

La technologie du CPL date de 1950. Son débit de quelques kilobitspar seconde (2,4 à 20 kbit/s) l’a longtemps limité à certaines tâchesréservées au pilotage de postes de transformation électrique, ou à lacommande de l’allumage de l’éclairage public dans les villes. De nos jours la technologie CPL offre des débits ayant unemoyenne de 20Mbits/s, bande passante qui sera partagée par tous lesutilisateurs connectés sur ce réseau électrique.

Les principaux constructeurs annoncent des débits théoriquesallant de 14Mbit/s à 200Mbit/s. C’est le cas des équipements Homeplugqui ont connu une évolution à travers 3 standards il s’agit du :


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standard HomePlug 1.01 à 14 Mbit/s, standard HomePlug 1.1 à 85 Mbit/s standard HomePlug AV à 200 Mbit/s

Les équipements DS2 permettent également d’atteindre des débitsthéoriques de 200 Mbits/s. En configurant les modems CPL DS2 il est possible d’indiquer lemode. Le mode permet à l’équipement d’émettre sur une plage defréquence donnée. De cette façon les modes utilisant les plus largesbandes de fréquences permettent d’atteindre de très hauts débits. Lediagramme suivant présente les débits en fonction du mode utilisé.


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Débits en fonction du mode utilisé

Comme toute propagation d'un signal dans un câble, le CPL estsoumis aux lois physiques de l’atténuation du signal. En pratique lesdébits réels sont différents des débits théoriques. Cela est dû àplusieurs facteurs qui nuisent et diminuent fortement le débit. Il s’agitde :

- la distance entre la prise électrique et le transformateur ;- la quantité d’utilisateurs connectés au même moment ;- le lieu où l’on se trouve (Indoor ou Outdoor) ;- la quantité de répéteurs installés entre le

transformateur et la prise ;- La quantité de matériel électrique présente sur le circuit

(plus il y en a, plus le débit sera faible) ;- La qualité du réseau électrique ;- La connexion du modem CPL sur une multiprise ;- Certains appareils source de bruit (four à micro-ondes,

réfrigérateurs, climatiseurs, aspirateurs…).

En conclusion nous notons que le débit est tout à fait acceptableet bien supérieur aux besoins que l'on peut avoir aujourd’hui. Nousverrons qu’avec de tels débits, l’on peut tout à fait envisager latransmission de la vidéo ou de la VoIP.

2.4 Le transport du signal

Le principe du CPL est de superposer un signal analogique sur lesignal électrique. Afin de transporter des informations numériques viaun signal analogique, on va moduler celui-ci. La modulation peut être


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définie comme le processus par lequel le message est transformé desa forme originale en une forme adaptée à la transmission.

2.4.1 Canal de transmission

Le support de communication utilisé dans les technologies CPL estle câble électrique, qui n’est pas, au départ, conçu pour transporterdes données, et dont les caractéristiques Physiques sont avant toutadaptées au transport du signal 220V/50Hz (souvent 240V/60HZ danscertains pays). Comme nous l’avons dit plus haut la technique descourants porteurs en ligne consiste à superposer un signal de hautefréquence (1.6 à 30Mhz) au signal électrique 50Hz; plus concrètementPour transporter les données entre deux ordinateurs, les réseaux CPLutilisent la partie la moins « bruyante » de l'installation électrique, quiest aussi celle où circulent le moins d'électrons porteurs d'énergie.Ceux-ci sont, en effet, concentrés à basses fréquences et voyagent defaçon trop désordonnée pour pouvoir être utilisés comme support pourl'envoi de données.

Transport de données entre deux ordinateurs sur le réseau CPL


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Sur ce schéma nous remarquons que c’est la partie la moinsbruyante de l’installation électrique (en vert) qui est utilisée pour letransport des données. La partie la plus bruyante est la zone desélectrons porteurs d’énergie (en rouge).

2.4.1.1 Les contraintes du canal de transmission

Le support du réseau électrique n'a pas été étudié pour transporterdes signaux Haute fréquence (HF). Il faut donc prendre en compte lescontraintes de ce support pour assurer une bonne transmission de cessignaux HF sans pour autant perturber les appareils environnants ni lesfréquences de la bande 1-30 Mhz par rayonnement, certainesfréquences de cette bande étant réservées aux radioamateurs. Deplus il existe un signal (le bruit) parasitant les informations qui sonttransitées sur un réseau électrique via les prises CPL. Il faut doncinjecter le signal CPL le plus judicieusement possible de façon à limiterles rayonnements associés et pour avoir le meilleur rapportsignal/bruit.

2.4.1.2 Couplage de l’équipement CPL au réseau électrique

Toute installation de réseau CPL doit être soignée au niveau del'injection du signal CPL sur le réseau électrique. Il faut noter que laqualité du couplage de l'équipement CPL au réseau électrique est à labase du bon fonctionnement du réseau CPL. Le but du couplage estd’avoir la même qualité de signal sur toutes les phases. Il existe deux méthodes pour coupler un équipement CPL auréseau électrique :

Le couplage capacitif : Ce couplage se fait avec uncondensateur. Le coupleur capacitif est relié à l’équipement par sonentrée ; il présente à sa sortie deux fils qui permettent de le connectersur les départs électriques. Ce couplage peut se faire au niveau dutableau électrique pour un réseau triphasé, mais doit être réalisé parun électricien.

Le couplage inductif : L’équipement est raccordé sur unephase (ou plusieurs) par le biais d’une bobine (tore de ferrite), le signalse propage sur le réseau et sur les autres phases par effet magnétique.Ce couplage est quasiment systématique lorsqu’on injecte du CPL sur


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du réseau triphasé afin d’avoir la même qualité du signal sur les troisphases.

2.4.2 Liaison des données

La technologie CPL intègre un protocole d’accès qui permet decontrôler le partage du média de transmission entre de nombreuxclients. La méthode d’accès utilisée par les machines utilisant lescourants porteurs en ligne est le CSMA/CA (Carrier Sense MultipleAccess with Collision Avoidance) ; Ce protocole utilise un mécanismed'esquive de collision basé sur un principe d'accusé de réceptionréciproque entre l'émetteur et le récepteur. Son principe est le suivant : La station voulant émettre écoute le réseau. Si le réseau estencombré, la transmission est différée. Dans le cas contraire, si lemédia est libre pendant un temps donné (appelé DIFS pour DistributedInter Frame Space), alors la station peut émettre. La station transmetun message appelé Ready To Send (ou Request To Send, noté RTSsignifiant prêt à émettre) contenant des informations sur le volume desdonnées qu'elle souhaite émettre et sa vitesse de transmission. Lerécepteur (généralement un point d'accès) répond un Clear To Send(CTS, signifiant Le champ est libre pour émettre), puis la stationcommence l'émission des données. A la réception de toutes lesdonnées émises par la station, le récepteur envoie un accusé deréception (ACK). Toutes les stations avoisinantes patientent alorspendant un temps qu'elles considèrent être celui nécessaire à latransmission du volume d'information à émettre à la vitesse annoncée.Ce protocole est également utilisé dans la norme 802.11.


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Méthode CSMA/CA

2.4.3 Technique de modulation

Pour véhiculer des informations de type informatique sur le réseauélectrique, une technique de modulation appelée OFDM (OrthogonalFrequency Division Multiplexing) est mise en oeuvre.

La modulation de type OFDM

La technique de transmission OFDM (multiplexage par répartitionen fréquences orthogonales) est basée sur l’émission simultanée sur nbandes de fréquences (situées entre 1 et 30 MHz) de N porteuses surchaque bande. Le signal est réparti sur les porteuses pour latransmission. Plus concrètement, la même information est envoyéesimultanément sur le plus grand nombre de canaux, ainsi, en casd’atténuation le signal passera quand même grâce à l’émissionsimultanée. Il faut noter que la porteuse est un signal continumodulable servant de support à la transmission de l'information. La modulation OFDM est utilisée dans les courants porteurs enligne à cause des débits importants qu’elle offre.

2.5 architecture CPL

La mise en œuvre d’un réseau CPL est relativement simple si l’onse limite en intérieur (Indoor) ; en effet un ordinateur muni d’une carteréseau et un modem CPL sont suffisants pour accéder au réseau. Enextérieur (Outdoor) l’intervention de techniciens qualifiés s’avèrenécessaire du fait de la complexité des installations électriques.


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2.5.1 Le CPL indoor

Le CPL Indoor concerne la partie du réseau CPL se trouvant àl’intérieur des locaux (bureau ou domicile). L’objectif est de créer unréseau local interne qui permettra à chaque ordinateur decommuniquer en se connectant simplement au réseau électrique viaun modem CPL. Le support électrique devient ainsi le support detransmission des données. L’Indoor permet de partager une connexionInternet, des fichiers, la vidéo et même la voix.

2.5.2 Le CPL Outdoor

Le CPL Outdoor concerne la partie du réseau se trouvant entre lecompteur électrique du domicile et le poste de transformation MT/BT (moyenne tension/basse tension). L’Outdoor profite de l'infrastructureélectrique pour desservir un accès haut débit Internet. L’installation sefait dans le poste électrique ; le signal Internet arrive (par boucle localradio, ligne spécialisée ou tout autre technologie de connexion hautdébit) et est couplé avec le réseau de distribution basse tension ; ainsitoute la zone desservie par le transformateur (habitations ouentreprises) peut bénéficier de cet accès distribué via le réseauélectrique. Le signal ne peut pas parcourir plus de 300m au-delà ildevient trop faible, C'est pourquoi il est nécessaire de mettre desrépéteurs tout au long du parcours. La mise en œuvre doit se faireavec le concours du distributeur d'électricité et d'un fournisseurd'accès Internet.

2.6 Les avantages et les inconvénients

Comme toute technologie, le CPL présente de nombreux avantagesqui rendent sa mise en œuvre et son utilisation agréable ; cependantnous soulignerons quelques points négatifs qu’il faut bien prendre encompte.

2.6.1 Les avantages


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Les réseaux CPL ont pour avantage d’être simple et flexible ; Eneffet l’utilisation de la ligne électrique comme support decommunication rend l’installation d’un petit réseau ou le partage d’uneconnexion Internet très simple. De plus Chaque prise électriquedevient un point de connexion potentiel au réseau informatique: lesutilisateurs peuvent se déplacer à volonté dans leurs locaux et accéderaux ressources sans être contraint de trouver un point de câblage. En résumé nous pouvons noter que la technologie CPL à pourprincipaux avantages :

Utilisation d’un câblage déjà existant (gain de coût et detemps) ;

Mobilité et évolutivité ; Simplicité de mise en œuvre elle S'adapte à des

environnements sensibles (Hôtel monuments historiques,hôpitaux) ;

Complémentaire aux solutions filaires et sans fils (wifi, BLRLiaison Spécialisée) ;

Application à d’autres domaines que l’informatique: vidéosurveillance, vidéo, la domotique ;

Les adaptateurs CPL ne sont pas gourmands en énergie(quelques watts par heure). Cependant, des constructeurs onteu la bonne idée d’intégrer un système de mise en veille ;

Les supports de transmission sont protégés du fait de la naturedu conducteur réseau (le fil électrique) ;

Débits élevés et symétriques ; Le CPL Outdoor constitue un relais de croissance pour les

fournisseurs d’énergie et également un affranchissement del’opérateur historique pour les opérateurs télécoms alternatifset les consommateurs.

2.6.2 Les inconvénients

L’utilisation du réseau électrique comme support de transmissionse révèle aussi être un inconvénient pour les réseaux CPL en effet lesappareils source de bruit perturbent fortement le signal CPL ; à cela onpeut ajouter les onduleurs et autres dispositifs de protection qui onttendance à filtrer le signal électrique pour n'en garder que lacomposante principale. Les données transmises via le CPL, qui sesituent dans des plages de fréquences bien plus élevées que le courantélectrique, ne sont pas en mesure de passer cet obstacle.


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Comme autres inconvénients nous pouvons noter :

La mise en œuvre et le bon fonctionnement dépendent de laqualité du réseau électrique ;

Le manque de standardisation et de normes ; Problème d’interopérabilité entre les différents équipements ; Débit partagé entre tous les différents équipements connectés ; Débits réels très inférieur au débit théorique ; la propagation difficilement contrôlable des données dans des

lieux qui ne sont pas forcément ceux que l'on souhaite.

2.7 La sécurité 2.7.1 La sécurité des données

L’utilisation des câbles électriques implique que le réseau CPLs’étende au delà des périmètres du domicile (le compteur du clientn’étant pas une barrière) ; cela peut permettre à quiconque d’accéderau réseau et d’en utiliser ses ressources (l’Internet par exemple).

La technologie CPL offre plusieurs niveaux de sécurité permettantaux utilisateurs d’être à l’abri de toute attaque :

Le mode d’accès au réseau Lors de la mise en place d’un réseau CPL certains modems sontconfigurés en esclaves puis un seul en maître. Cela se fait par uneapplication qui permet le management des équipements CPL. Cetteconfiguration impose aux ‘esclaves’ d’être identifiés par le ‘maître’grâce à une synchronisation utilisant les adresses mac. Le maîtrecontrôle ainsi l’accès de tous au réseau car toutes les communicationssont issues ou a destination de lui-même. L’architecture maître esclavepermet ainsi de sécuriser son réseau en empêchant aux intrus d’yaccéder.

Le cryptage DES Le D.E.S. (Data Encryption Standard), est un Standard deChiffrement de Données. Le chiffrement est l’opération par laquelle


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une donnée intelligible est rendue inintelligible afin d’en protéger laconfidentialité. Le DES est un algorithme de cryptage à clef secrète. Laclef sert à la fois à crypter et à décrypter le message. Les équipements CPL utilisent un chiffrement DES et triple DES(Mode d'utilisation de DES utilisant trois itérations de l'algorithme pouraccroître la résistance au déchiffrement) Pour transmettre des donnéescryptées sur le réseau électrique. De cette façon si les donnéestransmises sont interceptées elles seront incompréhensibles doncinutilisables.

Le VLAN

Le VLAN (Virtual Local Area Network) utilise le protocole 802.1qpour permettre la création de sous réseaux virtuels indépendants lesuns des autres. Cette fonctionnalité permet par exemple de gérer desaspects de confidentialité entre plusieurs utilisateurs situés sur lemême réseau CPL. Dans le cas d’un hôtel par exemple, on peutsouhaiter offrir un accès Internet dans les chambres (à travers unmême réseau CPL) sans pour autant vouloir que les utilisateurspuissent communiquer entre eux d’une chambre à ’autre. Dans ce cas, l’utilisation des VLAN permet de créer autant de sousréseaux que d’utilisateurs afin d’assurer une parfaite confidentialité.

2.7.2 La sécurité électrique.

Le réseau électrique étant le support de transmission il estimportant d’énumérer quelques règles de sécurité électrique àrespecter :

Protéger ses installations électriques par un disjoncteur ; Ne pas nettoyer les équipements à l’aide de détergents ou

d’aérosols ; Ne pas démonter les équipements sans les débrancher et

attendre quelques minutes pour le déchargement descomposants électroniques ;

Ne pas exposer les équipements au soleil ou à la chaleur ; Ne pas surcharger les multiprises ou les rallonges afin de ne

pas augmenter les risques d’électrocution ou d’incendie; Ne pas installer d’équipements à proximité d’arrivée d’eau

(baignoire, piscine …) ; Ne pas exposer les équipements au soleil ou à la chaleur ;


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Ne pas surcharger les multiprises ou les rallonges afin d’éviterle risque d’électrocution ou d’incendie ;

Respecter les modes d’utilisation des équipements CPL ; Ne pas tenter de mettre en place des systèmes d’injecteur CPL

sur les câbles électriques sans l’aide d’un électricien.

2.8 Les équipements CPL

Les modems Les modems CPL (ils sont aussi désignés par CPE pour CustomerPremises Equipment), sont des équipements utilisés pour connecter unposte client au réseau CPL. En général il existe deux types de modemsCPL, les modems dits ‘DESKTOP’, qui se présentent comme des boîtiersà poser sur une table ou sur un support, avec un cordon pour sebrancher sur la prise électrique et les modems dits ‘Wallmount’, qui seprésentent comme des boîtiers plus petits. Ils se branchentdirectement sur les prises électriques. Le boîtier présente plusieurs voyants ou LED ainsi que des portspour la connexion. Les voyants indiquent la présence du signalélectrique, du signal CPL ainsi que le niveau de ce signal. Les ports deconnexion sont les port USB, Rj45 et Rj11. À l'intérieur du boîtier, toute l'architecture matérielle s'articuleautour du composant principal qui est la puce CPL; elle implémentetoute la fonctionnalité des réseaux CPL. De nos jours, plusieursconstructeurs intègrent la puce DSS9002 qui est la nouvelle générationde puce permettant d’atteindre un débit théorique de 200Mbps. Lesimages suivantes présentent les types de modem les plus rencontréssur le marché.

Modem DESKTOP Modem Wallmount


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Les répéteurs Les répéteurs aussi appelés Home Gateway ou Indoor Gateway,sont des équipements utilisés pour amplifier le signal CPL. En Outdoorla portée étant d’environ 300m il est possible d’utiliser ces répéteurspour couvrir une zone plus importante. Il se place généralement sur lecompteur du domicile pour répéter le signal venant du poste detransformation dans toute la maison. Chaque répéteur peut contrôleret servir jusqu’à 254 modems. Dans la pratique le modem CPL peut être configuré en modemréel d’utilisateur ou en répéteur grâce à l’application Secure Crt; nousreviendrons plus en détail sur toutes ces configurations.

Les têtes réseaux Les têtes réseaux aussi appelés Head End sont des équipementsutilisés en général dans les postes de transformation MT/BT. Ils sontmétalliques et possèdent plusieurs ports. Le signal Internet haut débitarrive dans un port; un câble prend ce signal à partir d’un autre portpour l’injecter au réseau électrique grâce à un couplage capacitif et àdes connecteurs. L’architecture du réseau est le « maître-esclave ». Latête qui peut contrôler et servir jusqu’à 254 modems, devient ainsi lemaître de tous les répéteurs et modems situés dans la zone desserviepar le poste. NB : le répéteur est un esclave pour le maître et un maître pour lemodem CPL. L’image suivante nous montre une tête réseau.

Tête de réseau Adomis Ahe-200


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NB : les descriptions des équipements CPL correspondent à latechnologie CPL DS2.

Après avoir analysé le CPL sous ses différents aspects il ressort quecette technologie présente de nombreuses possibilités de services.Notre prochaine étude portera sur des services offerts par les CourantsPorteurs en Ligne.

III. Services offerts par la technologie CPL

3.1 L’Internet

L’Internet est un service qui est de plus en plus demandé à causedes possibilités qu’il offre (Mail ; téléchargement de fichier…). Lesinternautes sont de plus en plus exigeant sur le débit et les points deconnexion faciles d’accès. Le CPL permet à un fournisseur d’accès Internet (FAI), d’envoyer del’Internet haut débit à travers le réseau de distribution électrique afinde faire de chaque prise électrique domicile un point d’accès auréseau. L’exemple suivant représente une transmission de l’Internet àtravers les infrastructures électriques en s’appuyant sur la BLR.


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Distribution de l’Internet à travers le réseau électrique par le CPL

3.2 La voix sur IP

La voix sur IP (VoIP pour voice over IP) fait référence à latechnologie qui permet de transmettre les conversations vocales surInternet ou sur un réseau informatique. Son principe est de fairecirculer, sur les supports de transmission, des paquets de donnéescorrespondants à des échantillons de voix numérisées. Tout cela grâceà un certain nombre de protocoles spécifiques. Les modems CPL permettent de transformer le réseau électrique enréseau téléphonique, en utilisant la technologie de la voix sur IP. Ilsintègrent pour cela les protocoles nécessaires à la voix sur IP.

3.2.1 En local

A l’intérieur d’un bâtiment le CPL permet de créer un réseautéléphonique en utilisant le support électrique ; en effet les débits qu’iloffre permettent de faire transiter la voix qui ne nécessite que20kbits/s environ. Pour la réalisation d’un tel réseau, il faut tout simplement destéléphones, des modems CPL et une passerelle VoIP. La passerelle aura


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pour rôle de gérer les adresses et les appels en redirigeant les paquetsvers le bon destinataire à l’intérieur du réseau. La mise en place se fait en connectant le téléphone à la prise RJ11du modem CPL qui va se charger de la transmission de la voix àtravers le réseau électrique.


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Voix sur IP dans un réseau local

3.2.2 A travers le réseau public

Afin de permettre d’appeler sur d’autres lignes (appel vers lesnuméros fixes ou à l’international) il est indispensable de passer par unopérateur spécialisé dans la voix sur IP qui va se charger de redirigerles appels vers les bonnes destinations.


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Voix sur IP à travers le réseau public

3.2.3 Avantages

Une prise électrique devient une prise téléphonique ; Economie sur la facture téléphonique ; Economie sur le câblage téléphonique ; Facilité de déplacement ou d’ajout de postes téléphoniques.

3.3 La vidéo

Un débit de 1Mbits/s est nécessaire pour transmettre de la vidéo àtravers un réseau informatique ; le CPL offre des débits largementsupérieurs (plus 30Mbits/s). Il est donc envisageable de diffuser lavidéo à travers un réseau local utilisant la technologie CPL. Pour la réalisation toutes les machines doivent être dans le mêmeréseau CPL. Une application de diffusion vidéo permettra aux machinesclientes d’accéder aux ressources vidéo du serveur et cela par leréseau électrique.


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Diffusion vidéo sur le réseau CPL 3.4 La vidéo surveillance

La vidéosurveillance consiste à placer des caméras de surveillancedans un lieu public ou privé pour une visualisation centralisée. Ellepermet de prévenir les vols, les agressions. La technologie CPL permet d’interconnecter un réseau de camérasde surveillances sur le réseau électrique. Le support électrique, offre ledouble avantage d’alimenter les caméras et de servir de support detransmission des images filmées. La gestion centralisée est assuréepar un serveur vidéo, qui reçoit toutes les informations filmées et secharge de l’administration. Pour une administration à distance, une interface du serveur doitêtre connectée au réseau public (l’Internet). Elle permet ainsi un accèsen temps réel au serveur grâce à des droits d’utilisateur bien précis.


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Vidéo surveillance à travers le réseau CPL

Avantages

Une prise électrique permet d’alimenter et de raccorder lacaméra au réseau

Le système de sécurité devient flexible puisqu’il est possible debrancher une caméra sur n’importe quelle prise ou de ladéplacer à volonté.

Visualisation locale ou à distance

3.5 La domotique

La domotique regroupe l’ensemble des technologies permettant desuperviser, d’automatiser, de programmer et de coordonner les tâchesde confort et plus généralement de services dans l’habitation. Elleintègre les services de l’informatique et de la .télécommunication auxressources de l’habitat afin de les rendre ‘communicants’.

Le CPL permet une gestion centralisée de tous les équipements dela domotique. Le système envoie des impulsions de commande par leréseau électrique afin d’exécuter une tâche bien précise. Le CPL estadapté à la domotique dans la mesure ou tous les équipements àcommander sont alimentés électriquement.

L’avantage d’un tel réseau est qu’il offre plusieurs services quisont entre autre :l’alimentation des lampes électrique,l’allumage dufour,la fermeture des fenêtres motorisées,le contrôle de la télévision etdu lecteur DVD… ;tout cela à partir d’un système central.


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Réseau domotique par le CPL

Après cette description de services offerts par le CPL nous abordonsnotre cas pratique de mise en œuvre d’un réseau CPL.

IV. Cas pratiques : Mise en œuvre de la technologie CPL Indoor


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Les techniques de mise en œuvre d’un réseau CPL diffèrent enfonction du choix de la technologie CPL utilisée (Homeplug ou DS2) etdu lieu de déploiement du réseau (Indoor ou Outdoor).

4.1 Etude de l’existant

Nous avons à intervenir dans un bâtiment à deux niveaux pour lamise en œuvre du réseau.

4.1.1 Le réseau électrique

Le bâtiment est alimenté par un compteur triphasé 20A fourni parla SONABEL. Chaque niveau est alimenté par une phase et le neutre : Ré de chaussée phase1+neutre Niveau1 phase2+neutre Niveau2 phase3+neutre


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Représentation de l’alimentation électrique

4.1.2 Les équipements informatiques

Le bâtiment présente cinq (5) bureaux par niveau.

Les postes clients A chaque niveau il y a un (1) ordinateur par bureau soit au totalquinze (15) machines. Ils ont comme système d’exploitation WindowsXP professionnel et disposent chacune d’une carte réseau.


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La connexion Internet La connexion Internet existante est une connexion ADSL de1Mbits/s fournie par l’ONATEL.

Représentation du bâtiment et des équipements informatiques 4.2 Objectif

Notre objectif est de créer un réseau local entre tous lesordinateurs du bâtiment, afin que ceux-ci puissent échanger desdonnées et de rendre disponible l’accès Internet à tous les utilisateursà partir de leur bureau.

4.3 Motivations du choix de la technologie CPL.

Le bâtiment possède déjà un câblage électrique ; le support de transmission du CPL étant le réseau électrique nousn’aurons plus à effectuer un câblage quelconque. Nous profiterons ducâblage déjà existant ce qui réduira fortement les coûts et le temps dela mise en œuvre fonctionnelle (pas de pose de goulottes ou de prisesmurales) ;


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Notre réseau devra être mobile et évolutif. Avec le CPL nous pourrons augmenter le nombre d’ordinateurs dans le futur cela àpartir de n’importe quel prise située dans le bâtiment ;de plusl’utilisateur aura le choix entre chaque prise située dans son bureau ; Avec le CPL, les débits atteints seront de 35Mbits/s et même de 80Mbits/s cela permettra des échanges rapides de donnéesentre les ordinateurs du réseau ; Les fils électriques étant dans les murs du bâtiment, les données du réseau seront parfaitement protégées du piratageinformatique par écoute et des actes de vandalisme.

Pour la mise en œuvre il est important que nous utilisions dumatériel CPL adapté aux attentes de notre réseau

Critères de choix du type d’équipements CPL

Il existe deux principales technologies CPL il s’agit de l’Homepluget de la DS2.

Disponibilité sur le marché : La technologie DS2 est leader du marché des courants porteurs enligne ; elle a dépassé la barre des deux millions et demi de chipsets.Ainsi ce sont les équipements les plus rencontrés sur le marché.

Débit, Temps de réponse et qualité de service :

La technologie DS2 offre les meilleurs débits réels du marché. Ellegarantit le plus faible temps de réponse entre les différentséquipements connectés et intègre le Qos (Quality of Service), qui est lacapacité à véhiculer dans de bonnes conditions un type de traficdonné.

La sécurité : Les circuits DS2 intègrent le cryptage DES ; cela permet de garantirune bonne sécurité du réseau CPL.

La configuration des équipements : Il est possible de configurer chaque équipement DS2 en têteréseau, en répéteur ou en CPE en fonction des besoins.

Au vu de tous ces avantages nous optons pour des équipementsCPL DS2 dans la mise en oeuvre de notre réseau.


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4.4 Le matériel nécessaire

Pour notre réseau nous utiliserons le matériel suivant :

Un (1) routeur netgear Seize (16) modems CPL Une(1) tête réseau Quarante (40) mètre de câble UTP

4.4.1 Place des différents équipements et caractéristiques

Le routeur

Le routeur est un dispositif matériel ou logiciel permettant derediriger les paquets vers le bon destinataire dans un réseau; ilprésente une interface WAN (Wide Area Network) que nous allonsconnecter au modem ADSL et plusieurs autres interfaces pour le LAN(local area network). Nous connectons un port LAN du routeur au portRj45 de la passerelle CPL. Dans notre réseau Le routeur permettrad’attribuer des adresses par DHCP à travers le réseau électrique. DHCPsignifie Dynamic Host Control Protocol. Cette fonction permetd'attribuer automatiquement une adresse IP à tous les ordinateurs quiseront connectés à une prise électrique dans notre bâtiment ; il ne seradonc plus nécessaire d’entrer les adresses de manière statique surchaque poste. Le port WAN fera office d’interface entre la connexionADSL et le port LAN (port sur lequel sont connectés virtuellement tousles postes clients) afin de partager l’Internet dans le réseau CPL.

Caractéristiques techniques

Routeur wireless câble/DSL Débit 100 Mb/s et 54 Mb/s pour le sans fil 4 ports de connexion Firewall intégré

Le modem CPL


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Le modem CPL est l’équipement que nous utilisons pour connecterchaque utilisateur au réseau CPL. Nous utilisons un modem CPL parordinateur. Il présente un cordon d’alimentation qui va sur la priseélectrique ; il possède également un port Rj45 qui se relie au port Rj45de la carte réseau par un câble UTP catégorie 5 e. Quinze (15) modems Adomis Acpe-200 seront nécessaires pour laconnexion des postes clients.


Vitesse : jusqu’à 200 Mb/s Connexion par le port Ethernet ou USB Cryptage triple DES et DES Gestion par SNMP Permet la VoIP

La passerelle CPL

C’est un modem CPL que nous utilisons pour injecter le signalInternet à travers le réseau électrique ; c’est à travers la passerelle queles postes du réseau obtiendront une adresse par DHCP. Nous laconnectons au routeur. Nous utilisons un modem Adomis Acpe-200.

La tête de réseau Elle fera office de maître dans le réseau. Tous les modems CPL sesynchronisent sur elle. Elle contrôlera ainsi l’accès de tous au réseau.Nous plaçons la tête réseau au niveau du compteur électrique parceque c’est le lieu de départ commun de l’alimentation électrique dubâtiment ; de cette façon nous pourrons transmettre un signal de trèsbonne qualité sur les 3 phases. Nous utilisons une tête réseau Adomis Ahe-200


Vitesse : jusqu’à 200 Mb/s Bande de fréquences: 4 MHz – 34 MHz Nombre de porteuses: 1536


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Gestion par SNMP

Le câble réseau

40m de câble UTP de catégorie 5e seront nécessaires. Ils serontsectionnés en portion de 2m. 45 connecteurs Rj45 pour la conception des câbles droits etcroisés. Les câbles seront utilisés pour connecter les postes clients auxmodems CPL d’une part et aussi pour connecter le routeur à lapasserelle CPL.

4.4.2 Configuration des différents équipements

Le routeur Nous nous connectons sur le routeur en saisissant son adresse IPdans le navigateur puis en entrant le nom d’utilisateur et le mot depasse.

Configuration de L’interface WAN

L’ONATEL permet à ses abonnés ADSL d’obtenir les configurationsréseau par DHCP. Nous configurons donc le port WAN en DHCP pourque le modem ADSL lui attribue une adresse.


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Configuration du l’interface WAN du routeur

Configuration de l’interface LAN

Dans cette partie nous indiquons l’adresse LAN (192.168.1.1)durouteur puis la plage des adresses(192.168.1.2 à 192.168 .1.51) quiseront attribuées au postes clients par DHCP.


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Configuration de l’interface LAN

Les CPEs Tous les CPEs doivent être configurés individuellement ; pour celanous installons le Secure Crt (c’est une application pour la gestion deséquipements CPL) sur une machine qui servira à toutes lesconfigurations. L’application permet de se connecter par telnet surl’équipement en saisissant l’adresse IP ; une fois connecté lesprincipales commandes sont :

mode admin permet de se connecter en mode administrateur en entrant le mot de passe ;

m c n s ‘Mac change node slave’ pour transformer l’équipement en modem CPL (CPE) Pour permettre au CPE de transmettre suivant le mode 1 : sync permet d’entrer dans le menu mode M 1 spécification du mode hw rst pour redémarrer l’équipement i permet d’obtenir les informations générales sur l’équipement.


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Configuration d’un modem CPL Configuration de la tête réseau

La configuration de la tête réseau est presque identique à celle dumodem CPL : Connexion sur la tête avec l’adresse IP puis entrée descommandes suivantes : mode admin pour se connecter en mode administrateur m c n m ‘Mac change node master’ pour transformer l’équipement en maître Pour permettre à la tête de transmettre suivant le mode 1 : sync permet d’entrer dans le menu mode M 1 spécification du mode hw rst pour redémarrer l’équipement i permet d’obtenir les informations générales sur l’équipement.

Nous avons choisi le mode 1 parmi tous les autres parce que c’estle mode qui nous offre les meilleurs temps de réponses et lesmeilleures synchronisations entre les équipements.


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Configuration de la tête réseau

Les postes clients Au niveau des postes clients la configuration doit être faite pourque ces derniers obtiennent automatiquement toutes les informationsnécessaires pour la configuration de la carte réseau. Cela est possiblegrâce à la fonction DHCP du routeur. Dans le panneau de configuration nous entrons dans la connexionréseau pour accéder aux différentes connexions ; puis noussélectionnons les paramètres TCP/IP dans les propriétés de la carteréseau ; ensuite nous cochons les cases ‘obtenir une adresse IPautomatiquement’ et ‘obtenir une adresse de serveur DNSautomatiquement’.

Configuration des propriétés de la connexion

4.5 Mise en place


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Après la configuration la mise en place est une étape trèsimportante parce qu’elle aura pour rôle de rendre le réseaufonctionnel. Avant tout la sécurité est une étape très importante.

4.5.1 La sécurité La sécurité informatique est l'ensemble des techniques quiassurent que les ressources du système d'information (matérielles oulogicielles) d'une organisation sont utilisées uniquement dans le cadreoù il est prévu qu'elles le soient. Une bonne sécurité garanti un bonfonctionnement du réseau. Nous développerons trois étapesnécessaires pour assurer la sécurité de notre réseau.

Les antivirus et antispyware

- l'antivirus a pour rôle de protéger l'ordinateur des virusinformatiques. L'antivirus s'avère nécessaire depuis ledéveloppement d'Internet, qui est rapidement devenu le principalvecteur de virus, notamment à travers le courrier électronique. Dansnotre réseau nous installons l’antivirus Avast 4.7 ayant une licencegratuite.

- L’antispyware a pour rôle de protéger le système de logiciel espion(spyware). Un spyware est un logiciel qui s'installe dans unordinateur dans le but de collecter et transférer des informations surl'environnement dans lequel il s'est installé, très souvent sans quel'utilisateur n'en ait connaissance. Nous installons le logiciel Spybot.

Le Pare-feu Un pare-feu est un logiciel ou un matériel qui consiste à protégerun ordinateur d'intrusions venant d'autres machines en définissantquels sont les types de communications autorisés ou interdits. Dansnotre réseau CPL nous activerons le pare-feu de Windows XP surchaque poste client afin de prévenir tout risque d’attaque.

La sensibilisation des utilisateurs.

Les utilisateurs sont les plus en contact avec le réseau ; il est doncprimordial qu’ils soient conscients des risques encourus. Une


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formation s’avère importante pour les outiller contre les virus et autresattaques venant de l’Internet. Cette formation doit également indiqueraux utilisateurs les manipulations pouvant porter préjudice au systèmeet à tout le réseau.

4.5.2 Mise en place des équipements

La tête réseau. Pour la mise en place de la tête nous commençons d’abord parl’alimenter par son câble d’alimentation ; après cela nous utilisons uncâble coaxial pour la connexion sur le compteur. Le câble présented’une part, un connecteur que nous enfichons dans le port réseau de latête, et d’autre part un connecteur BNC, que nous connectons à uncoupleur capacitif. Le coupleur présente deux fils dénudés à sa sortie ;nous les connectons sur les phases 1 et 3 afin que le signal soit induitdans l’autre phase.


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Le routeur Nous connectons le port WAN du routeur au port RJ45 du modemADSL par un câble croisé.

La passerelle CPL Nous connectons la passerelle CPL par son port RJ45 à un port LANdu routeur. Nous utilisons pour cela un câble croisé ; puis nous labranchons à une prise électrique par son câble d’alimentation. Nous nous assurons qu’elle se synchronise bien avec la tête réseauen vérifiant que le voyant Link est allumé avec un bon niveau designal.

La connexion des postes clients Nous branchons un modem CPL sur une prise électrique proche del’ordinateur à connecter. Nous vérifions qu’il synchronise bien avec latête de réseau en observant le voyant Link et le niveau du signal ;ensuite nous utilisons un câble UTP cat5e pour connecter le port RJ45de la carte réseau au port RJ45 du CPE. Afin d’obtenir un bon débit nous branchons directement les CPEssur les prises électriques et non sur des multiprises. Tous les postes du réseau sont connectés suivant le mêmeprincipe.


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Représentation du réseau réalisé

4.6 Vérification du bon fonctionnement du réseau.

Les postes clients Nous devons nous assurer que chaque ordinateur est bien dans leréseau CPL pour cela :

nous entrons la commande suivante dans la ligne decommande

Ipconfig / all pour vérifier que le poste à bien obtenu les adressesréseau par DHCP

Nous lançons Internet explorer pour vérifier la connexionInternet.

Les modems CPL


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Nous vérifions que tous les modems CPL synchronisent bien enobservant le voyant Link et le niveau de signal.

Vérification du débit et du SNR

L’application SNRScope permet d’observer le débit et le rapportsignal/bruit. Nous faisons le test entre la tête réseau et un CPE ; lesimages suivantes sont les résultats obtenus :

Rapport signal/bruit

4.7 Evaluation des coûts

Le tableau suivant nous donne une estimation des coûts du réseauréalisé.

Désignation PU HT Qté MontantRouteur netgear 130 000 1 130 000Modem AdomisAcpe-200

225 000 16 3 600 000

Tête AdomisAhe-200

850 000 1 850 000

Câble UTP cat5e 250 40m 10 000ConnecteurRj45

200 45 9 000

Installation del’ensemble

Forfait 150000


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Total HTVA 4749000Total +TVA 5603820

4.8 Avantage du réseau mis en place

Le temps : Le réseau a été mis en place en moins de 24h ; Aucun travail de câblage, de poses de goulottes ou de prises

murales n’a été nécessaire ; Les utilisateurs n’ont pas été déplacés de leurs tâches

quotidiennes ; Les données sont bien protégées parce que le support de

transmission (le fil électrique) est à l’intérieur des murs; Les débits en local peuvent atteindre 20Mbits/s ; Partage d’une connexion Internet existante et possibilité

d’accéder aux ressources du réseau à partir d’une simple priseélectrique

Possibilité d’augmenter le nombre d’ordinateurs du réseau sansdifficultés.

Quelques images

Coupleur capacitif


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Coupleur inductif

Tête de réseau et coupleur capacitif


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Modem CPL synchronisé

Conclusion

La technologie des courants porteurs en ligne a su s’adapter ausupport de transmission électrique ; cela se révèle être un très grandavantage par rapport aux autres technologies réseau. Les débits offertspar le CPL sont tout à fait convenables et permettent des applicationstelles que la voix sur IP ; la transmission de vidéo haute définition ; lacréation de réseaux d’ordinateurs …etc. La mise en œuvre d’un réseau courant porteur en ligne dans lecadre de notre stage nous a permis de nous confronter à un caspratique de réseau CPL. Une approche théorique a d’abord éténécessaire afin de nous permettre de comprendre le CPL en général. Les Courants Porteurs en Ligne sont une technologie réseau peuconnue du grand public mais qui, de plus en plus s’intègre dans lesmilieux professionnels et domestiques. Des recherches sont en courspour accroître les débits du CPL ; c’est une technique d’avenir dans ledomaine de la transmission haut débit.


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Sigles et abréviations

ADSL: Asymmetric Digital Subscriber LineBLR: Boucle local radioCPE: Customer Premise EquipementCPL: Courant porteur en ligneCSMA/CA: Carrier Sense Multiple Access with Collision AvoidanceCTS: Clear to sendDES: Data Encryption StandardDHCP: Dynamic Host Control ProtocolDIFS: Distributed Inter Frame SpaceDNS: Domain Name ServeurDVD: Digital versatile diskFAI: Fournisseur d’Accès InternetHF: Haute FréquenceHomePlug AV: HomePlug Audio VideoIP: Internet ProtocolLAN: Local Area NetworkMT/BT: moyenne tension/basse tensionNTIC: Nouvelles technologies de l’Information et de la CommunicationOFDM: Orthogonal Frequency Division MultiplexingONATEL: Office Nationale des TelecommunicationsQOS: Quality of ServiceRTS: Ready To SendSNMP: Simple Network Management ProtocolSNR: Signal to Noise RatioSONABEL: Société Nationale Burkinabé d’ElectricitéTCP/IP: Transmission Control Protocol/Internet ProtocolUSB: Universal Serial BusUTP: Unshieded Twisted PairVLAN: Virtual Local Area NetworkVOIP: voice over IPVSAT: Very Small Apperture TerminalsWAN: Wide Area Network


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BIBLIOGRAPHIE

Ouvrages

Transmission et réseau (Stéphane Lohier) Les réseaux édition 2003 (Guy Pujolle)

Sites Internet

http:// www.supinfo-projects.com http:// www.commentçamarche.net http:// www.cpl-france.org http://www.lesnumeriques.com http://www.01net.com http://www.erasme.org


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