Les technologies candidates aux Boucles Locales Alternatives (BLA)

Les technologies candidates aux Boucles
Locales Alternatives (BLA)
Terminologie : La « boucle locale » est traditionnellement le dernier segment de câble cuivre
qui relie l’abonné à son point d’accès réseau (central téléphonique par exemple). En
téléphonie, ce segment est configuré comme une boucle de courant, fermée quand l’usager est
au repos, et dont l’ouverture signale le décroché. Dans le contexte de l’accès à l’Internet, le
concept de « boucle locale » s’est étendu, par facilité de langage, à toutes les technologies
permettant ce raccordement. On trouve ainsi des Boucles locales radio (BLR) ou Electrique
(BLE).
L’accès haut débit[1] à l’Internet devient un élément de base de la vie quotidienne des
Français, et tous les territoires sont concernés par une forte attente des usagers professionnels
ou particuliers à disposer de cette facilité.
La technologie la plus « naturelle » pour réaliser ce service est l’ADSL pour la desserte
locale, généralement alimenté par un réseau de collecte en fibre optique. Il s’agit du schéma
traditionnel de l’accès haut débit ADSL de France Télécom ou des opérateurs de dégroupage,
autour des Nœuds de Raccordement d’Abonnés (NRA) (voir fiche N° 3)
Cependant, la technologie ADSL présente des limites techniques (zones d’ombre) et
commerciales (zones blanches) qui ne permettent pas sa généralisation à toutes les localités,
même si des extensions significatives de déploiement ont été réalisées au titre des nouveaux
plans d’ouverture du service de l’Opérateur Historique (Chartes « Département Innovant » en
particulier) et si les évolutions technologiques étendent toujours les performances techniques
de la technologie (ADSL puis ADSL2 et 2+, etc.)
En conséquence, les localités non éligibles ADSL doivent utiliser d’autres technologies,
regroupées sous le vocable « Boucle Locale Alternative » (sous entendu « alternatives à
l’ADSL »).
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Deux segments technologiques doivent être mis en œuvre pour la desserte haut débit d’une
localité :
• la desserte locale, qui consiste à raccorder tous les usagers à un point de distribution
commun,
• l’amenée haut débit (ou collecte), qui consiste à raccorder le point de distribution
commun à une infrastructure opérateur donnant accès à l’Internet (PoP - Point de
Présence).
Il est également possible d’interconnecter les dessertes locales pour constituer un « Intranet »
de territoire, avec une plateforme de services et un accès commun à l’Internet, par exemple.
Figure 1 : Schéma de principe de la desserte Haut débit
Diverses technologies peuvent être utilisées pour réaliser ces deux segments.
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Desserte locale
Pour la desserte locale, les différentes technologies suivantes peuvent être envisagées :
• WiFi :
Le WiFi (Wireless Fidelity) est une certification décernée par un consortium
d’équipementiers télécom, le WECA, aux produits conformes aux normes 802.11 (réseau
radio à 2.4 Ghz). Les caractéristiques techniques dépendent de la version de la norme
utilisée (802.11b ou 802.11g), La technologie WiFi est basée sur une architecture
cellulaire de réseau et permet de créer des réseaux radio LAN (privé), d’offrir des accès
radio à l’Internet dans des lieux publics (on parle alors de hot-spots) ou encore de se
substituer à la boucle locale traditionnelle pour réaliser la desserte locale de l’Internet
Haut débit (on est alors dans le domaine de la Boucle Locale Radio). Le Wifi est
considéré comme une technologie expérimentale par l’ART.
• CPL :
Le CPL (Courant Porteur en Ligne) est une technologie qui consiste à transporter
l’information numérique sur le réseau de distribution électrique moyenne ou basse
tension[2]. La grande capillarité de ce réseau de distribution le rend intéressant pour la
réalisation de Boucle locales malgré ses limitations techniques (on parle alors de Boucle
Locale Electrique). Le CPL est considéré comme une technologie expérimentale par
l’ART.
• Satellite :
La technologie d’accès bidirectionnel par satellite s’appuie sur la norme DVB-RCS (issue
de l’ETSI) pour permettre à l’usager de recevoir et d’émettre par son antenne satellite, ce
qui libère sa ligne téléphonique, et mérite donc pleinement le label « accès haut débit ».
Cette technologie présente l’avantage d’être utilisable à n’importe quel point du territoire,
elle reste cependant relativement chère.
• Autres techniques radio (type BLR – Boucle Locale Radio) : Historiquement, la
BLR était considérée comme «La » technologie concurrente de l’ADSL, pour les zones de
densité moyenne, et de nombreux opérateurs se sont lancés dans cette voie. Les difficultés
de propagation radio, le coût des systèmes et des terminaux, et le déploiement rapide de
l’ADSL ont empêché la réalisation des modèles d’affaires prévus, et les faillites ont été
nombreuses. Les réseaux BLR déployées actuellement en France s’appuient sur des
technologies propriétaires (802.11 FHSS, LMDS) et utilisent les fréquences attribuées par
l’ART aux licences BLR (26 GHz ou 3.5 GHz). Il existe actuellement un consortium
industriel (WIMAX) qui s’efforce de définir une interopérabilité des produits BLR autour
de la norme IEEE 802.16, afin de baisser les coûts des systèmes et surtout des terminaux.
Cependant, il n’existe pas encore de produit véritablement Wimax. La BLR est considéré
comme une technologie opérationnelle par l’ART.
De façon générale, les technologies de desserte comme le WiFi et le CPL sont bien adaptées à
des déploiements de portée limitée (en zone rurale), et offrent alors des coûts d’installation
très attractifs, pour une qualité de service suffisante.
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Il n’est généralement pas souhaitable de rechercher des déploiements de grande envergure ou
des couvertures territoriales à 100% avec ces technologies, car la complexité de l’ingénierie
croît alors très vite et les coûts s’envolent.
La technologie BLR offre de façon native une meilleure maîtrise de la Qualité de Service, et
une meilleure portée, mais son déploiement est plus onéreux pour des petits réseaux, tant pour
les équipements réseau que pour les terminaux.
En conséquence, les territoires pourront avoir intérêt à coupler les technologies de desserte de
manière à maintenir chaque technologie dans le domaine où elle est la plus adaptée.
Figure 2 : Comparaison des technologies de desserte en zone rurale
Les principales caractéristiques des technologies évoquées sont résumées dans le tableau
suivant et dans les fiches techniques annexées.
Critère
Portée
Débit
ADSL
4 à 5 km
128/512/1024/
2048 Kbit/s
Extensibilité du Bonne dans la
réseau de
limite des
desserte
lignes du
répartiteur
Congestion
Sur le réseau
WiFi
Boucle Locale
Radio (WIP,
WIMAX, …)
CPL
Satellite
100 à 1000 m
quelques km
100 à 300 m
sans objet
Quelques
plusieurs
Environ 10
128/512/1024
Mbit/s partagés MBit/s partagés Mbit/s partagés ou 2048 Kbit/s
partagés
Faible.
Dépend des
Faible pour
Très bonne (pas
Multiplication solutions
chaque réseau. de limite)
de réseaux
Possibilité de
indépendants.
grappes.
Sur le réseau
Sur le réseau
Sur le réseau
Sur le segment
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Critère
possible
QoS sur le
support
Coût
équipements
réseau typique
(indicatif pour
une localité de
500 à 1000
hab.)
Coût terminal
Coût
service/mois
(512K)
Stabilité
Applicabilité
ADSL
WiFi
Boucle Locale
Radio (WIP,
WIMAX, …)
opérateur (ratio radio. Géré par
1/10 environ)
le MAC en
CSMA/CA
Possible (en
cours de mise
en œuvre pour
le TriplePlay)
Non
10 à 20 K€
10 à 20 K€ plus
(petit DSLAM) frais d’études
plus frais de
raccordement
FT
CPL
radio. Géré par
le MAC de
façon
déterministe.
Oui
BT. Géré par le satellite (ratio
MAC en
1/20 environ)
CSMA/CA
Non
Possible, mais
non
implémentée
actuellement
Environ 30 K€
plus frais
d’études
Environ 25 K€
par
transformateur
Sans objet
Plus coûts
d’utilisation des
fréquences
50 €
Environ 350 € Environ 1500 € 100 €
plus installation plus installation (résidentiel), à
1500 € (site
important)
25 €
Offre à
Dépend des
Offre à
construire
solutions
construire mais
(typiquement
redevance EDF
35 €/mois)
de l’ordre de 12
à 15 €/mois
Elevée
Très aléatoire
Bonne (bande
Bonne, sauf
licenciée et
éventuelles
(bande non
puissance
perturbations
licenciée,
importante)
CEM[4]
perturbations
météo)
Technique :
Dépend de la
Dépend de la
Dépend de la
Dépend
géographie du géographie du technologie des
site, des
lignes
essentiellement site, des
de la distance
obstacles et des obstacles, de
électriques
au répartiteur
installations
l’existence de
220/380 et de la
radio existantes points hauts.
distance aux
transformateurs
Commerciale : dans la bande
2.4 GHz
20KV et du
Dépend de la
futur
volonté des
positionnement
opérateurs.
d’EDF
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Satellite
1 500 à 2 500 €
(hors
installation)
150 €
Variable
(dépend du
fournisseur).
Perturbations
météo limitées.
Quasi
universelle
(sauf
masquage)
Amenées Haut Débit – Collecte
Les amenées haut débit associées aux technologies alternatives de desserte peuvent prendre
deux formes :
• La constitution d’un réseau de collecte à base de fibre optique et/ou de faisceaux hertziens
point à point ou point-multi-point, ou même de liaisons satellite dédiées à débit garanti, Ce
réseau de collecte doit alors distribuer le trafic des réseaux de desserte vers le ou les points
d’accès des opérateurs d’accès ou de service Internet, qui peuvent être assez éloignés des
réseaux de desserte, en zone rurale. Cette forme de collecte est donc applicable à des
territoires importants et assez denses pour justifier l’investissement consenti. Elle est
également applicable lorsqu’une infrastructure de collecte est mise en place au niveau
départemental ou régional.
• Le recours à des services d’accès Internet offerts directement par des FAI, au moyen de
liaisons satellite bidirectionnelles ou d’accès Internet filaires haut débit (DSL ou liaisons
spécialisée). L’exemple type de ce type de montage est le couplage « satellite+WiFi »
expérimenté dans diverses localités. Dans ce cas, les flux du réseau de desserte sont agrégés
sur un ou plusieurs accès Internet. Cette forme d’amenée haut débit est bien adaptée aux
territoires de faible densité, mais peut conduire à des problèmes de performances liés à la
mutualisation d’accès Internet à débit non garanti.
Chaque forme d’amenée haut débit a ses avantages et ses inconvénients, mais dans tous les
cas, les territoires doivent veiller au respect de l’ouverture de leur réseau à la concurrence, et
donc à ne pas privilégier un opérateur au détriment des autres.
Ces deux formes de collecte en zone rurale sont illustrées par la figure suivante :
Figure 3 : Modèles de réseaux de collecte en zone rurale
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Les amenées haut débit doivent arriver à des points de distribution qui dépendent de la
technologie de desserte utilisée, et ne sont plus localisés sur le nœud de raccordement France
Télécom, contrairement à l’ADSL. Ces points de desserte sont : un transformateur moyenne
tension tête de grappe pour le CPL, un point haut pour la BLR ou le WiFi.
Les principales caractéristiques des technologies évoquées sont résumées dans le tableau
suivant et dans les fiches techniques annexées (les caractéristiques des amenées haut débit par
accès Internet filaire sont résumée dans le tableau concernant la desserte locale).
Critère
Portée
Débit
FH
20 à 50 km en vue
directe
2x2 Mbit/s
4x2 Mbit/s
Fibre
Typiquement 150
km sans répéteur
Jusqu’à 10 Gbit/s
par paire, voire plus
en multiplex de
longueurs d’onde
Satellite d’accès
Universelle
Satellite dédiée
Universelle
512 à 2048 Kbit/s
partagés.
nx2 Mbit/s dédiés
CIR[3] discutable.
8x2 Mbit/s
16x2 Mbit/s
34 Mbit/s
Coût (HT)
155 Mbit/s
20 K€ à 80 K€ par
liaison sur pylônes
ou points hauts
existants.
Redevance
d’utilisation des
fréquences.
Fibre : 1 à 2 € /m/an Voir Satellite en
la paire existante,
desserte
de 15 à 100 €/m
pour poser un câble
selon les conditions
(plus coûts
d’entretien annuel)
Environ 600 K€/an
par liaison 2 Mbit/s
symétrique, plus les
coûts des liaisons
opérateur vers le
Hub satellite.
Equipements SDH
Optiques :
Sûreté de
fonctionnement
QoS
Applicabilité
Assez aléatoire
(Météo, obstacles,
Foudre)
Taux d’erreurs bit
supportables par les
protocoles TCP/IP
(jusqu’à 10-6)
Dépend de la
présence de points
hauts en visibilité
directe.
60 K€ la liaison
Très bonne
Excellente
Aléatoire (Météo,
saturation)
Assez aléatoire
(Météo)
Délais de transmission importants
Taux d’erreur bit jusqu’à 10-5
Impact sur les protocoles TCP/IP
Universelle
Très dépendante
des fibres existantes
et des facilités de
tirage (fourreaux
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Critère
FH
Fibre
existants)
Satellite d’accès
Satellite dédiée
Les cases jaunes indiquent un critère pénalisant pour la technologie considérée.
[1] Dans la notion de « haut débit », on intègre généralement deux concepts :
1.
le fait d’avoir une connexion permanente (qui n’interdit pas les communications téléphoniques simultanées et
bénéficie d’une tarification forfaitaire)
2.
le fait de bénéficier d’un débit utile significativement plus élevé que les 56 kbit/s ou 64 kbit/s d’un modem RTC ou
RNIS. Sur ce dernier point, il peut y avoir (et il y a) discussion sur l’appellation « haut débit » pour des services à
128 kbit/s, voire 512 kbit/s, mais ces services restent néanmoins très attractifs pour les zones rurales.
[2] Cette technologie consiste à superposer un signal modulé sur le même circuit que le
courant électrique. Elle ne doit pas être confondue avec l’offre RTE visant à déployer des
fibres optiques sur le réseau de distribution haute tension.
[3] CIR : Commited Information Rate : débit minimum garanti
[4] CEM : Compatibilité Electro Magnétique
© COGISYS (http://www.cogisys.fr/ ) 08 juillet 2004
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