ADSL

Associé dans nos esprits à la connexion Internet à la maison (l'information passe par la paire cuivrée du téléphone), l'ADSL a remplacé les antiques liaisons par modem 56k (56 kilo-bit par seconde, si, si, on était content quand on l'avait...) où le son audible était modulé pour transporter les données: on ne pouvait pas téléphoner ET surfer. L'ADSL, en utilisant la bande de fréquence au-dessus de l'audible, a permis non seulement de pouvoir téléphoner en même temps, mais aussi d'augmenter considérablement la bande passante...

A la maison, on a une box = modem ADSL, qu'on connecte sur les 2 fils du téléphone (paire cuivrée = boucle locale), éventuellement à travers un filtre ADSL si jamais on utilise encore la ligne téléphonique à l'ancienne (qu'on peut retirer si on utilise le téléphone sur IP qui est branché directement sur la box). Puis la box diffuse Internet par un câble Ethernet ou par WiFi dans toute la maison, mais c'est une autre histoire...

Il faut évidemment un équipement de l'autre coté de la paire cuivrée, qui arrive sur un répartiteur: c'est le DSLAM, Digital Subscriber Line Access Multiplexer, soit en français, Multiplexeur d'Accès à la Ligne d'Abonné Numérique ou plus simplement Multiplexeur d'accès DSL.

Le terme ADSL signifie Asymmetric Digital Subscriber Line.

Ce système permet de faire coexister sur une même ligne un canal descendant (downstream) de haut débit, un canal montant (upstream) moyen débit ainsi qu'un canal de téléphonie appelé POTS en télécommunication qui signifie : Plain Old Telephone Service.

Le terme DSL ou xDSL peut se décliner en plusieurs groupes : HDSL, SDSL, ADSL, RADSL, VDSL. A chacun de ces groupes correspond une utilisation et des caractéristiques particulières, qu'on ne détaillera pas ici.

Il existe deux techniques de modulation, mais la technique CAP (Carrierless Amplitude and Phase Modulation) a été abandonnée au profit de la technique DMT (Discret Multi Tone) qui fut retenue pour le standard ANSI T1.413-1995.

DMT 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.

Selon 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), qui permet d'utiliser les sous-canaux inférieurs (de 1 à 31) pour le downstream et le upstream, soit par FDM (Frequency Division Multiplexing), qui est le plus utilisé en raison de sa simplicité et son faible coût, qui sépare les sous-canaux upstream/downstream par un filtre passif.

Par exemple, la répartition des canaux DMT sur 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

Au dessus de 1 MHz, les perturbations sont trop grandes pour permettre un flux stable.

Problèmes de transmission

L'ADSL peut parfois se révéler délicat à mettre en œuvre sur certaines lignes d'abonné. La bande de fréquences utilisée par les sous-porteuses de l'ADSL couvre en effet à peu près le domaine des fréquences radio correspondant aux « grandes ondes » et aux « ondes moyennes ». De nos jours, ces bandes de fréquences sont encore utilisées pour des émissions réalisées en modulation d'amplitude, lesquelles souffrent en général d'une réception de moins bonne qualité que celles réalisées en modulation de fréquence, avec des variations de signal parfois importantes, des craquements et sifflements qui résultent des perturbations extérieures. De ce point de vue, une communication ADSL peut être assimilée à une « transmission radio ondes moyennes sur ligne téléphonique » et elle est donc sujette aux mêmes distorsions et perturbations.

En fonction du trajet emprunté par une ligne d'abonné entre le domicile et l'autocommutateur public, il n'est pas rare que des perturbations ponctuelles ou permanentes affectent les signaux ADSL. Si elles sont d'une nature continue, ces perturbations sont détectées et évaluées par les équipements ADSL au moment de la synchronisation, et les sous-porteuses correspondantes sont délaissées au profit de sous-porteuses plus fiables.

Le débit diminue avec l'atténuation du signal, et donc la longueur (et qualité) de la paire cuivrée. Si on est près du central, la vidéo ne posera pas de problème, mais si on s'éloigne, certains services se dégradent...

Mais les perturbations les plus gênantes pour les communications ADSL sont celles que l'on classe dans la catégorie du « bruit impulsionnel », car elles sont trop rapides pour être prises en compte efficacement par le dispositif de redistribution des données entre les sous-porteuses. Ce type de perturbation résulte en général d'un défaut d'antiparasitage d'un dispositif électrique : moteur de deux-roues, moteur électrique de lave-linge, pompe de chaudière, gradateur de lampe halogène, four à micro-ondes, néon défectueux… Mais il existe parfois des causes plus inattendues : une pluie d'orage sur une ligne téléphonique aérienne entraîne également ce type de perturbation du fait de la charge électrique accumulée par les gouttes de pluie....

Le câble (= un câble coaxial spécifique) et encore mieux la fibre (= une fibre optique) ont de beaux jours devant eux avec les exigences de débit réclamées par les utilisateurs, mais il faut les installer, et équiper le central, ce qui est un investissement très lourd comparé à la réutilisation de la paire cuivrée du téléphone...