Atteindre des vitesses de fibre optique sur des lignes de cuivre

Alcatel-Lucent a développé un prototype de technologie qui pourrait augmenter considérablement la vitesse des communications de données sur les fils de cuivre qui constituent la majorité de l'infrastructure téléphonique mondiale. La technologie combine trois techniques existantes, appelées liaison, vectorisation et mode fantôme DSL. Il peut atteindre des vitesses de 300 mégabits par seconde à une distance de 400 mètres d'un hub de communication et de 100 mégabits par seconde à un kilomètre.

Augmenter la vitesse des connexions en cuivre est un objectif important pour les entreprises de télécommunications aux États-Unis. Ils veulent concurrencer les vitesses de 50 mégabits par seconde offertes par les câblodistributeurs, mais les connexions DSL transmettent des données via des lignes téléphoniques, une technologie fondamentalement différente de celle utilisée par les câblodistributeurs. La technologie d'Alcatel-Lucent pourrait aider ces entreprises à étendre l'accès Internet haut débit avant que les réseaux de fibre optique de nouvelle génération ne deviennent largement disponibles.

Les deux premiers composants du système prototype, la vectorisation et la liaison, sont des moyens standard d'augmenter la vitesse des connexions à large bande DSL : la vectorisation annule le bruit dans une ligne DSL et la liaison traite plusieurs lignes comme s'il s'agissait d'un seul câble, ce qui augmente la bande passante par un multiple presque égal au nombre de câbles concernés. Aucune de ces techniques n'est largement utilisée aux États-Unis, mais le collage est déployé dans une mesure limitée à la fois en Asie et en Europe, où la forte densité urbaine la rend plus économique.

Le troisième composant, le mode fantôme, est basé sur une astuce de mise en réseau inventée en 1886 par l'ingénieur électricien et pionnier de la téléphonie John J. Carty, qui devint plus tard vice-président d'AT&T.

Un signal numérique est normalement transmis par deux fils torsadés ensemble, l'un positif et l'autre négatif. Carty s'est rendu compte qu'il est possible d'envoyer un troisième signal au-dessus de quatre fils séparés en deux paires torsadées. La moitié négative de cette connexion fantôme est envoyée sur une paire torsadée (qui transporte déjà un signal conventionnel) et la moitié positive est envoyée sur l'autre paire torsadée. À la destination, des processeurs analogiques sont utilisés pour extraire les trois signaux (deux réels et un fantôme) des deux paires.

Le défi, explique Stefaan Vanhastel, directeur du marketing produit chez Alcatel-Lucent, est que toute bande passante supplémentaire gagnée en créant un canal fantôme peut facilement être submergée par le bruit accru introduit par la technique. Le bruit survient parce que les fils téléphoniques sont souvent regroupés en un seul câble, permettant l'induction électrique, ou la diaphonie, entre eux.

La solution évidente consiste à supprimer la diaphonie, c'est pourquoi nous ajoutons la vectorisation DSL [haute vitesse] en plus de cela, dit Vanhastel. La vectorisation élimine la diaphonie dans les fils groupés en envoyant un signal le long du câble qui est exactement l'opposé du signal de diaphonie, annulant ainsi le bruit.

La combinaison des trois techniques a le potentiel d'augmenter les vitesses de transmission bien au-delà de ce qui est possible avec les connexions DSL existantes. Les connexions ADSL typiques plafonnent à six mégabits par seconde, tandis que les connexions avancées alimentées par ADSL2+ vers des concentrateurs à fibre optique sont annoncées à des vitesses allant jusqu'à 24 mégabits par seconde. La technologie VDSL à venir pourrait pousser les vitesses jusqu'à 50 mégabits par seconde, et la vectorisation pourrait amener les lignes à plus de 100 mégabits par seconde. Le mode fantôme peut encore augmenter les vitesses, en fonction de la distance, jusqu'à 200 %, ou simplement augmenter la portée des connexions haut débit existantes.

Il y a cependant quelques pièges. La première est qu'une maison ou une entreprise doit déjà avoir au moins deux lignes connectées (aux États-Unis, beaucoup le font). De plus, dit Vanhastel, les fabricants n'ont pas encore introduit de modem à trois canaux pour les consommateurs.

Alors qu'Alcatel-Lucent est la première entreprise à annoncer publiquement une technologie combinant ces trois techniques, elle n'est pas la première à les déployer en laboratoire ou lors d'essais sur le terrain, selon le professeur de l'Université de Stanford. Jean Cioffi , PDG de la société de gestion DSL HESSE . Je l'ai vu fonctionner sur le terrain sur les lignes des clients, mais je ne peux pas dire où et comment, dit Cioffi. Il note que le coût de la liaison et de la vectorisation a dissuadé les entreprises de télécommunications de les introduire jusqu'à présent.

D'autres approches sont utilisées pour augmenter la vitesse des connexions en cuivre. L'année dernière, Ericsson a annoncé qu'il avait incité une ligne DSL à transmettre des données à 500 mégabits par seconde, mais cette réalisation impliquait la liaison de six lignes distinctes. Alcatel-Lucent a limité son test à deux lignes connectées, explique Vanhastel, car il s'agit du plus grand nombre de lignes qu'une maison ou une entreprise pourrait raisonnablement s'attendre à avoir connectées.

Alcatel-Lucent ne pense pas déployer la technologie combinée avant 2011. Néanmoins, c'est bien en avance sur le calendrier d'extension de la technologie de la fibre optique à toutes les régions des États-Unis.

Un DSL à cent mégabits est ce que nous pouvons voir dans les cinq à dix prochaines années, dit Cioffi. Ce sera juste à temps pour réaliser l'objectif de la Federal Communications Commission, annoncé en février, de déployer un haut débit de 100 mégabits par seconde dans 100 millions de foyers américains d'ici 2020.

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