Radio sur fibre pour la maison très haut débit

Transcription

Radio sur fibre pour la maison très haut débit
Benoit Charbonnier, Pierre Urvoas, Quoc Thai N'Guyen et Anna Pizzinat
France Télécom Recherche et Développement
2, Avenue Pierre Marzin 22307 Lannion Cédex
Il est prévu aujourd'hui qu'une habitation bien "connectée" nécessitera le déploiement d'un
réseau interne capable de transporter des flux de données allant jusqu'au gigabit par seconde [1].
Ceci principalement est dû à trois raisons: (1) La multiplication des terminaux connectés ("connected
devices") tels que les ordinateurs, les serveurs multimédia, les écrans haute définition, les
camescopes, les lecteurs DVD etc.… et l'accroissement du débit à l'accès. (2) La multiplication des
services accessibles aux usagers tels que la sauvegarde distante des données, la visioconférence, la
vidéo à la demande, la téléphonie sur IP, le très haut débit mobile etc.… (3) l'accroissement de la
place mémoire nécessaire pour ces services (vidéos haute résolution, photos numériques, etc.…)
Cette demande de débits élevés est déjà à la limite des solutions câblées actuelles (par exemple, les
communications par ligne électrique ou même par câbles UTP). La fibre optique semble être le seul
média capable de transporter des débits bien plus importants et par conséquence, le seul capable
d'assurer la pérennité du réseau domestique et ainsi justifier les travaux nécessaires au déploiement
d'un nouveau câble dans la maison. De plus, la fibre optique est vue comme le prolongement naturel
des réseaux d'accès qui, eux-aussi vont devenir optiques. En plus de ces exigences de débits, le
réseau domestique devra répondre d'exigences d'usage que les utilisateurs actuels ont déjà adopté et
qu'il faudra garantir à l'avenir. Notamment en ce qui concerne la possibilité de se connecter au réseau
sans avoir recours à un câble, ce qui assure une flexibilité et facilité d'utilisation sans équivalent. Or,
les seuls formats radio qui permettront dans l'avenir de transporter des flux de données suffisamment
rapidement (>1Gb/s) sont l'Ultra Large Bande (ULB) [2] [3]. De nombreuses variations à ces formats
radio existent mais les caractéristiques générales sont la très large bande passante occupée par le
signal d'une part et la courte portée utile d'autre part (<10 m). La conséquence principale est donc la
nécessité d'avoir recours à plusieurs points d'accès radio pour assurer la couverture haut débit de
toute la maison (Figure 1). Le réseau radio domestique devient donc un réseau multicellulaire où les
problèmes d'interférence entre cellules et la gestion seront similaires à leurs équivalents dans le
monde de l'accès et du mobile. Dans ce contexte, l'utilisation d'une infrastructure optique pour relier
les différents points d'accès et la radio sur fibre pour relier et gérer les différentes cellules doivent
permettre des économies substantielles dans le déploiement de ces futurs réseaux très hauts débit
domestique. Les intérêts de la radio sur fibre dans ce contexte sont donc l'unification du réseau
d'antennes en un seul "macro-réseau" radio, la mutualisation des éléments intelligents, la
simplification de la conception des antennes déportées et finalement le fait que ces points d'accès
soient transparents vis-à-vis des systèmes radio utilisés.
Bedroom
Office
1Gb UWB
1Gb UWB
Optical
infrastructure
3G Phone
Lounge
1GbE
+
UWB
LDR UWB
1Gb UWB
House
control
NAS
HDTV
DVR
HiFi
Gateway
FTTH
1GbE
DL >>100Mb/s
UL >>100Mb/s
Figure 1: Le réseau radio sur fibre dans la maison très haut débit
Références :
[1]
[2]
[3]
M. Bellec, "Home Broadband Home Area Network", Keynote 3, Tuesday 3rd April, European Wireless
2007.
Standard ECMA-368, Geneva, 1st ed. Dec.2005.
http://www.ieee802.org/15/pub/TG3c.html
Radio sur fibre pour la maison très haut
débit
Benoit Charbonnier, Quoc Thai N'Guyen, Pierre Urvoas, Anna
Pizzinat
Remerciements à Sylvain Meyer et Martial Bellec
Réunion SFO du 11 Juin 2007
research & development
Les réseaux domestiques

Leur développement est poussé par:

Généralisation de l'accès large bande
• 450m de foyers connectés d'ici à 2010 (FTTH, ADSL, ADSL2+, VDSL)
• Internet / TV / Téléphone sur IP

Multiplication des terminaux connectés
• Interfaces HDMI sur les écrans plats haute définition, les lecteur
enregistreurs DVD etc.…
• Interfaces Bluetooth / WiFi / USB sur les téléphones, les passerelles, les
téléviseurs etc.…
• Interfaces GbE sur les serveurs de média (up to 2Toctetsde stockage!),
les passerelles et les ordinateurs
• WiMAX, Viiv, HANA (IEEE1394) etc…
RoF domestique/11Juin2007/BC+AP – p 2
France Telecom Group
L'Accès large bande en France
L'accès large bande en Europe
Evolution des produits accès
Réseau Local Domestique: 2007
Chambre
Débit réseau:
10 - 50 Mb/s
Bureau
Salon
IEEE802.11a/b/g
WiFi
Passerelle
câble Ethernet ou PLC
ou POF
xDSL
10 - 50 Mb/s
Réseau Local Domestique: 2008/2009
Chambre
?
Débit Réseau:
100 Mb/s
Bureau
?
3G Phone
Salon
IEEE802.11n
WiFi
Passerelle
câble Ethernet ou PLC
ou POF
FTTH
100 Mb/s
Réseau Local Domestique: 2015
Chambre
Bureau
Débit réseau:
1Gb/s
Femto
Cell
1Gb/s radio
1Gb/s
radio
3+G Phone
Optical
Infrastructure
1Gb/s
Salon
WiFi
NAS
1Gb/s radio
Home Control
Passerelle
1GbE
FTTH
1 Gb/s +
Réseau Local domestique

Nécessité de déployer plusieurs points d'accès radio

ª

Nécessité d'installer un nouveau câble

ª

Couverture haut débit limitée à une pièce
Montée en fréquence (vers le 60 GHz)
Utilisation de techniques ULB
Transport de flux de données importants (1 Gb/s)
Importance de la pérennité de l'installation
Utilisation de la fibre optique
Opportunité pour la radio sur fibre

Transparence des liens
Simplification des antennes déportées
Réseau Local Domestique

Evolution de 100 Mb/s en 2009 à 1Gb/s en 2015 (et en 2025?
10Gb/s?)

Couverture de la maison par plusieurs points d'accès radio

Salon, Bureau, Chambre(s), etc.…
Simplicité

Utilisation de la fibre optique
Interfaces sans fil
Connexion automatique (Plug and play)
Installation à la portée de tous ou pré-installation
Opportunité forte pour la radio sur fibre