isdn

	Francia szaknyelv és irodalom
	Horváth-Militicsi Attila
	Le F.L.E. spécialisé 3

	DOCUMENTS
	L'ISDN, LE DSL et L'ADSL

I.	Définitions
	ISDN est l'acronyme français de Intégration de Services de Données Numériques.
	DSL est l'acronyme anglais de Digital Subscriber Line.
	ADSL est l'acronyme anglais de Asymetrical Digital Subscriber Line. L'ADSL est un norme à très haut débit d'informations numérisées, utilisée par les modems.
	RNIS est l'acronyme français de Réseau numérique à intégration des services.
	TA est l'acronyme anglais de Terminal Adapter. C'est en réalité le "modem" ISDN qui peut être externe ou interne et relie notre ordinateur au bus S.
	NT est l'acronyme anglais de Network Terminal ou terminal de réseau. Il s'agît d'un boîtier qui s'intercale à l'entrée de notre bâtiment et d'où partent :
1.	les 2 n° normaux analogiques
2.	le Bus S
	Le Bus S est l'interface de liaison entre tous les éléments du réseau ISDN, après le boîtier d'entrée TA .

II.	LES PROTOCOLES OU NORMES À TRÈS HAUT DÉBIT D'INFORMATIONS NUMÉRISÉES
1.1	L'ISDN
	Aujourd'hui, avec l'utilisation de plus en plus grande de l'ADSL, voire de l'ADSL 2+, l'ISDN devient de moins en moins rentable. De quoi s'agit-il au fait ?
	Le boîtier ISDN s'intercale entre l'arrivée du central téléphonique et les téléphones existants analogiques avec le même n° qu'avant, il en sort un 2^ème câble avec un autre n° pour le fax, et sur un 3^ème n° on a l'ordinateur et éventuellement les appareils numériques (le bus S).(voir fig. 82)

fig. 47 : Un modème classique de ligne ISDN

1.2.	L'ISDN - SES BONS ET SES MAUVAIS CÔTÉS
	L'ISDN a ses avantages, mais aussi ses inconvénients par rapports aux autres protocoles de très haut débit internet.
A.	LES AVANTAGES DE L'ISDN
1.	L'ISDN permet d'ouvrir une connexion en 3-5 secondes.
2.	Possède un débit soutenu environ double de celui que permet en fait un modem V92 (56k).
3.	Des chiffres moins menteurs : avec une liaison modem affichée à 56,000 bits (ou octets) on n'obtient en général que ~3ko à la seconde. Avec une liaison ISDN à 64,000 octets on obtient souvent 7ko/secondes.
4.	L'ISDN a un débit plus fiable par rapport au modem qui renégocie sa vitesse à la baisse.
5.	Possibilité de connexion à double-vitesse (128 ko/sec)... mais alors à double facture aussi !
6.	Une connexion (à un canal 64ko) sans surprix le plus souvent.
7.	L'ISDN permet de conserver nos appareils téléphoniques anciens et les lignes existantes - bien que sans profiter pour ces appareils des avantages de l'ISDN.
8.	On peut téléphoner et surfer en même temps - ce qui est impossible avec un modem V92 standard.
9.	L'ISDN a 3 numéros (2 analogiques et un numérique)

B	L'ISDN - SES INCONVÉNIENTS
1.	L'ISDN permet plus de confort. Plus de confort, donc plus de temps de connexion !
2.	Double facture de téléphone ( l'abonnement est presque le double.)
3.	Un gros investissement financier.
4.	Ne prend tout son sens qu'en remplaçant tous nos appareils de téléphone.
5.	Déjà obsolète. (xDSL)
6.	Bien moins rapide que l'ADSL ou le câble.
7.	Ne résout pas toutes les lenteurs d'internet.

1.3	L'ISDN - un peu d'histoire
	Le travail sur les normes ISDN a débuté en 1972 au CCITT, les premiers détails ont été publiés en 1984. Le but était de numériser l'infrastructure téléphonique déjà existante et si possibble qu'il n'y ait qu'un seul système de ce genre pour le monde entier, afin de préserver l'entité de la toile téléphonique mondiale. Les services de l'ISDN intégraient l'utilisation de la voix, la transmission des données et de la vidéo à vitesse fixe, tout cela avec beaucoup de services annexes. Lors de la transmission de la conversation par exemple étaient utilisées ceux de renvoi d'appel à un autre numéro, de conversation "conférence", de maintien de l'appel, de services hot-line, de n°s de téléphone abrégés, et beaucoup d'autres, accessibles à partir du service basique.
	Le but est atteint, la norme effectue tout ce qui a été prévu, et cependant l'ISDN n'est pas tellement populaire. C'est probablement la seule technologie, qui même à l'état fini n'a été que rarement employée. La cause première à cela doit être recherchée dans la procédure de la standardisation et dans ses motivations. L'ISDN était essentielle plutôt pour les desserveurs, c'est leurs points de vue, ainsi que celui de la commission de standardisation qui ont été prises en compte. Les abbonnés n'ont commencé à reconnaître que depuis quelques années, à quoi leur sert vraiment cette nouvelle technologie, mais pour cela - entre autres - le prix des terminaux ISDN a dû chuter jusqu'à un niveau acceptable par tous. L'ISDN est l'exemple typique qu'on ne peut introduire "d'en haut" sur le marché que peu de choses. Il faut le dire aussi, qu'à ce jour tout pays évolué possède l'ISDN, en Hongrie, à Budapest on peut s'y abonner depuis la mi-1996, mais son prix prohibitif ne permet cela qu'à quelques entreprises.
1.4	L'ISDN - comment fonctionne-t-elle ?
	L'ISDN définissait vers l'utilisateur deux interfaces à vitesse primaire. L'un deux était le BRI (Basic Rate Interface) ou interface à vitesse de base, tandis que l'autre était le PRI (Primary Rate Interface) ou interface à vitesse primaire. Le BRI est composé de deux canaux de transmission à 64ko/s (canal B) et d'un canal de données d'une performance de 16ko/s (canal D) - ce pourquoi on l'appelle d'habitude interface 2B+D. Le PRI est composé en Europe de 30, tandis qu'en Amérique de 23 canaux B et d'un canal D à 64 ko/s. Ainsi dans le cadre PRI américain nous avons une vitesse de 24x64 ko/s, appellé vitesse DS1. Dans la variante PRI européenne, cette vitesse est de 31x64 ko/s, auquels se joint un canal B et totalisant une vitesse, appelée E1. C'est sur ce canal annexe B que se trouvent le cadrage, la synchronisation et d'autres fonctions de management. L'ISDN avait aussi prévu des vitesses plus hautes que les ci-mentionnées, ainsi que leurs différents croisements, mais ces définitions-là aujourd'hui ne sont plus d'utilité commune. La téléphonie ISDN utilise l'interface BRI, tandis que le PRI déssert plutôt les petits centres privés et la liaison avec les LAN c.-à-d. les réseaux locaux.


	fig. 48 : Un TA contemporain à broche USB

2.	LA NORME DSL
	L'expression DSL ou xDSL est l'abréviation anglaise de Digital Subscriber Line/Extended Digital Subscriber Line - Ligne numérique d’abonné/Ligne numérique d’abonné étendue et regroupe l’ensemble des technologies mises en place pour un transport numérique de l’information sur une simple ligne de raccordement téléphonique. Les technologies xDSL sont divisées en deux grandes familles, celle utilisant une transmission symétrique (DSL) et celle utilisant une transmission asymétrique (ADSL).

LA NORME ADSL

L'expression ADSL est l'abbréviation anglaise de Asymmetric Digital Subscriber Line - ligne numérique asymétrique d'abboné. Dans les pays francophones cet acronyme est parfois remplacé par LNPA signifiant Ligne Numérique à Paire Asymétrique. Ce système permet de faire coexister sur une même ligne un canal descendant (downstream) de haut débit, un canal montant (upstream) de moyen débit ainsi qu’un canal de téléphonie, le POTS (abréviation anglaise en télécommunication de Plain Old Telephone Service).


	fig. 49 : Un modème ADSL

4.	Les variantes de DSL - leurs différences
	La norme DSL ou xDSL a plusieurs variantes: HDSL, SDSL, ADSL, RADSL, VDSL. Chacune d'elles a une utilisation et des caractéristiques spécifiques. La connexion point à point est effectuée via une ligne téléphonique entre deux équipements, d’une part le NT (Network Termination) installé chez l’utilisateur et d’autre part le LT (Line Termination) installé dans le centre de raccordement.
	Elles différent entres par les critères suivants:
-	La vitesse de transmission
-	La distance maximale de transmission
-	La variation de débit entre les flux montant (uplink) et flux descendant (downlink)
-	Le caractère symétrique ou non de la liaison.
4.1	Le HDSL (High bit rate DSL)
	La première des techniques issue du DSL. Elle a vu le jour au début des années 1990.
4.1.1	Le HDSL - fonctionnement
	La technique du HDSL consiste à diviser le tronc numérique du réseau, T1 en Amérique et E1 en Europe sur 2 paires de fils pour T1 et 3 paires de fil pour E1. Ainsi, il est possible d’atteindre un débit de 2Moctets/sec dans les 2 sens sur trois paires torsadées et 1,5Moctets/sec dans les 2 sens sur deux paires torsadées. Il est possible que le débit, s’il est à 2 Moctets/sec, puisse tomber à 384 koctets/sec par exemple en fonction de la qualité de la ligne et de la distance de la ligne sur le dernier kilomètre (entre 3 et 7 km suivant le diamètre du fil, respectivement entre 0.4mm et 0.8mm).
4.1.2	Inconvénients de cette technologie
1.	La connexion peut être permanente, mais il n’y a pas de canal de téléphonie disponible lors d’une connexion HDSL.
2.	Le problème actuel de cette technologie est que sa standardisation n’est pas encore parfaite.
4.2	Le SDSL (Single pair DSL ou symmetric DSL)
	Le SDSL est le précurseur de HDSL2 (cette technologie, dérivée de HDSL devrait offrir les mêmes performances que ce dernier, mais sur une seule paire torsadée).
	Cette technique a été conçue pour une plus courte distance que l’HDSL (fig. 85). Elle va certainement disparaître au profit de l’HDSL2.

Downstream (flux descendant): Koctets/sec	Upstream (flux montant): Koctets/sec	Distance (km)
128	128	7
256	256	6.5
384	384	4.5
768	768	4
1.024	1.024	3.5
2.048	2.048	3
fig. 50 : Distances et débits d’une liaison SDSL

4.3	L'ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line)
	L'ADSL est l'acronyme anglais de Asymmetric Digital Subscriber Line. Comme l’HDSL, ce protocole existe également depuis une dizaine d’années et a tout d’abord été développé pour recevoir la télévision par le réseau téléphonique classique. Cependant le développement d’Internet a trouvé une autre fonction à cette technologie, celle de pouvoir surfer rapidement sur le net sans occuper la ligne téléphonique.
	L'ADSL est actuellement parmi les seules technologies disponibles sur le marché offrant le transport de la TV/vidéo sous forme numérique (MPEG1 ou MPEG 2) en utilisant un raccordement téléphonique.
	L’ADSL permet entre autres le transport de données TCP/IP, ATM et X.25.
	La norme ADSL a été finalisée en 1995 et prévoit :
1.	Un canal téléphonique avec raccordement analogique ou RNIS
2.	Un canal montant (uplink) avec une capacité maximale de 800 kbits/s
3.	Un canal descendant (downlink) avec un débit maximal de 8192 kbits/s
	Comme pour toutes les technologies DSL, la distance de boucle entre le central et l’utilisateur ne doit pas dépasser certaines échelles, afin de pouvoir garantir un bon débit des données (fig. 86).
4.4	Le RADSL
	La technique RADSL - Rate Adaptive DSL, est une ligne ADSL dont le débit est constamment réglé et ajusté par voie logicielle. Sa vitesse de transmission est fixée de manière automatique et dynamique en recherchant la vitesse maximale possible sur la ligne de raccordement et en la réadaptant en permanence et sans coupure.
	Au cas où elle deviendrait un standard, le RADSL permettrait des débits ascendants de 128koctets/sec à 1Moctets/sec et des débits descendants de 600koctets/sec à 7Moctets/sec, pour une longueur maximale de boucle locale de 5,4 km.
	Le RADSL utilise la modulation DMT (comme la plus part du temps pour l’ADSL).
4.5	Le VDSL
	Le VDSL est l'acronyme anglais de Very High Bit Rate DSL - connexion à très haut débit. C'est la plus rapide des technologies DSL. Son fonctionnement est basé sur le RADSL. Elle est capable de supporter, sur une simple paire torsadée, des débit de 13 à 55.2 Moctets/sec en downstream et de 1,5 à 6 Moctets/sec en upstream ou, si l’on veut en faire une connexion symétrique un débit de 34Moctets/sec dans les 2 sens. Donc à noter que le VDSL est utilisable en connexion asymétrique ou symétrique.
	Le VDSL a été principalement développé pour le transport de l’ATM - Asynchronous Transfer Mode ou autrement dit le transfert de données asynchrone à haut débit sur une courte distance (jusqu’à 1,5 km).
	Ce standard est en cours de normalisation. Les modulations QAM, CAP, DMT, DWMT (Discrete Wavelet MultiTone) et SLC (Simple Line Code) sont également à l’étude.
	Pour le transport des données, l’équipement VDSL est relié au central de raccordement par des fibres optiques formant des boucles SDH à 155 Mbps, 622 Mbps ou 2,5 Gbps. Le transport de la voix entre l’équipement VDSL et le central de raccordement peut également être assuré par des lignes de cuivre.

Downstream (flux descendant): Koctets/sec	Upstream (flux montant): Koctets/sec	Diamètre du fil	Distance (km)
2.048	160	0.4	3.6
2.048	160	0.5	4.9
4.096	384	0.4	3.3
4.096	384	0.5	4.3
6.144	640	0.4	3.0
6.144	640	0.5	4.0
8.192	800	0.4	2.4
8.192	800	0.5	3.3
fig. 51 : Distances et débits d’une liaison ADSL

II.	LA TRANSMISSION DES DONNÉES PAR LIGNE ADSL - CARACTÉRISTIQUES
1.	Les types de modulation ADSL
	Pour la transmission des données, deux techniques de modulation ont été utilisées par les fabricants d’équipements ADSL :
1.1	Le CAP
	Le CAP est l'acronyme anglais de Carrierless Amplitude and Phase Modulation - modulation d'amplitude sans porteuse. C'est une variante de la technologie QAM (Quadrature Amplitude Modulation) - modulation d'amplitude en quadrature, couramment utilisée avec les antennes satellites.
	Très utilisé au début de l’ère ADSL, ce type de modulation n’a jamais été correctement normalisé et, de ce fait, il n’y a pas d’interopérabilité possible entre les équipements de fabrications différentes.
1.2	Le DMT
	Le DMT est l'acronyme anglais de Discret Multi Tone - technologie discrète à multivoie de transmission. Il s'agît d'une technique de modulation plus récente. Son principe repose sur l’utilisation d’un grand nombre de sous-porteuses réparties sur la bande de fréquence utilisée par le système. (fig. 87)
1.3	L'ADSL-Lite
	L'ADSL-Lite, cette nouvelle version, apparue fin 1998 est une version "allégée" de la norme ADSL. Cette version-ci possède un débit plus faible que l'ADSL "complet" - de l'ordre de 1,5 mégaoctets/sec et ne requiert pas l'utilisation de splitters.

fig. 52 : La séparation entre les 2 catégories de service est faite dans le réseau et chez le client par un "splitter".

2.	Réseau analogique et ligne ADSL sur une même ligne - comment les faire cohabiter ?
2.1	Le cable de cuivre - description
	La paire torsadée est constituée de deux conducteurs de cuivre d’un diamètre de 0.4mm à 0.8mm (rarement 1mm). Les conducteurs sont isolés et torsadés, afin de pouvoir diminuer la diaphonie. La plupart du temps, les paires torsadées sont regroupées par quatre dans un câble protégé par un manteau de plastique. Les câbles utilisés sur le réseau téléphonique comprennent de 2 à 2.400 paires et ne sont pas blindés (fig. 88).

fig. 53 : Coupe d'un cable téléphonique

	Les services téléphoniques traditionnels nécessitent une largeur de bande de 3,1 kHz (la bande passante est comprise entre 300 Hz et 3,4 GHz). Étant donné que les câbles reliant les centraux téléphoniques aux utilisateurs possèdent tous une bande passante supérieure, qui est de l’ordre de plusieurs centaines de kHz. C’est sur ce réseau d’accès câblé que les différentes techniques xDSL se sont développées .
	Les problèmes avec les deux types de fréquences - les hautes et les basses fréquences sont complexes.
	Dans le cas des hautes fréquences les problèmes les plus contraignants sont liés à la distance : affaiblissement, diaphonie, distortion de phase.
	Dans celui des basses fréquences, ce sont les difficultés liées aux bruits impulsionnels qui dominent sans trop de difficulté jusqu’à 1 Mhz. Au-delà de cette fréquence, leur utilisation devient délicate et nécessite des systèmes de transmission très performants.

2.2	Pourquoi utilise-t-on des systèmes numériques à la place des analogiques ?
	Pour répondre à cette question, il faut savoir que le débit maximum possible sur un réseau analogique est de 33.600 octets/sec en débit montant (upstream) et de 56.000 octets/sec (vitesse théorique) en débit descendant (downstream).
	Ainsi, l'utilité d'une technologie ayant une bande supérieure à celle de 3,1 kHz est compréhensible. Le premier pas sur ce terrain a été effectué avec l'utilisation d’un raccordement ISDN - ce sont les débuts de la technologie xDSL puisque celui-ci couvre un spectre de fréquence jusqu’à 80 kHz.
	En cours de route, la technique de modulation CAP a été délaissée pour la technique DMT qui fut retenue pour le standard ANSI T1.413-1995.
	Le DMT - Discrete Multi Tone est une forme de modulation multiporteuse. Pour son application à l’ADSL, le spectre de fréquence compris entre 0 Hz et 1,104 MHz est divisé en 256 sous-canaux distincts, espacés de 4,3125 kHz. Les sous-canaux inférieurs sont généralement réservés au POTS, ainsi les sous-canaux 1 à 6 (jusqu’à 25,875 kHz) sont en principe inutilisés et laissés pour la téléphonie analogique.
	Si on utilise une ligne T1.413, seuls les sous-canaux 1 à 31 peuvent être utilisés pour le débit upstream.
	Les débits upstream et downstream sont séparés, soit par EC (Echo Cancelling ou annulation d'écho), permettant d’utiliser les sous-canaux inférieurs (de 1 à 31) pour le downstream et l'upstream, soit par FDM (Frequency Division Multiplexing), qui est le plus utilisé en raison de sa simplicité et de son faible coût, pour séparer les sous-canaux upstream/downstream par un filtre passif.

fig. 54 : La répartition des canaux DMT sur POTS avec EC

2.3	La répartition des canaux DMT sur POTS avec EC
	Lors de la répartition des canaux DMT sut POTS avec EC - les sous-canaux 1 à 6 sont utilisés pour la téléphonie, les sous-canaux 7 à 31 pour le flux montant, le sous-canal 32 est réservé, les sous-canaux 33 à 256 sont utilisés pour les flux descendant.
	Notons, que les sous-canaux 16 et 64 sont utilisés pour transporter un signal pilote et que les canaux 250 à 256 sont utilisables que sur des lignes de raccordement de faible longueur. Au dessus de 1 MHz, les perturbations sont trop grandes pour permettre un flux stable.
	Dans ce cas-là, le DMT utilise la technique d’annulation d’écho sur ces sous-canaux ce qui résulte un flux en duplex sur les sous-canaux 7 à 31. Si le DMT avait appliqué le FDM, seuls les sous-canaux supérieurs (33 à 256) seraient utilisés pour le downstream.

fig. 55 : La répartition des canaux DMT sur ISDN avec FDM

2.4	La répartition des canaux DMT sur ISDN avec FDM
	L'ISDN utilise la bande passante inférieure jusqu’à 80 KHz (pour ISDN avec 2B1Q - 2 Binary 1 Quaternary ; codage de 2 éléments binaires en un moment de modulation quaternaire). Pour permettre l’utilisation simultanée de l’ISDN et d’ADSL sur la même ligne téléphonique, les sous-canaux 1 à 28 sont libérés.

fig. 56 : Utilisation du splitter

	Les canaux inférieurs sont utilisés pour le débit upstream, car les équipements des utilisateurs ont une puissance d’émission plus faible que l’équipement installé à la centrale téléphonique, donc en émettant dans les fréquences inférieures, le signal subit une plus faible atténuation.
	D'autre part les canaux supérieurs sont utilisés pour le débit downstream, car les équipements situés à la centrale téléphonique sont fortement perturbés par les appareils de transmission en fréquences élevées, donc il est plus efficace d’émettre dans les canaux supérieurs, afin de bénéficier d’un meilleur rapport signal/bruit.
2.5	Le rôle du splitter et du micro-filtre
	Le splitter est un filtre d’aiguillage qui sépare la bande passante réservée au service téléphonique de la bande passante utilisée pour la transmission ADSL. Il assure un découplage suffisant pour éviter que les signaux émis sur l’une des bandes fréquences ne vienne perturber le fonctionnement de l’autre. L’installation du splitter est obligatoire pour avoir un protocole ADSL avec un connexion ISDN.
	Le microfiltre est un filtre passe-bas qui est installé sur les connexions analogiques. Il n'y a donc pas besoin d’installer de splitter.



	Copyright : HMA 2004-2015