CPL : courants porteurs en ligne

Connu en anglais sous le nom de : Broadband over Power Line (BPL), mais aussi PowerLine Communication (PLC).

Devant le peu de discrétion et de confidentialité des ondes électromagnétiques, et aussi du fait que nos maisons soient déjà cablées avec un réseau électrique pour alimenter en énergie nos divers appareils -en particulier le PC-, l'idée (pas neuve, elle date de 1930) de faire transiter des données sur le secteur s'est rapidement propagée pour les maisons (et aussi pour le télérelevage des compteurs électriques, mais on ne s'y intéressera pas ici). Il va juste falloir faire gaffe à la tension et ne pas mettre les doigts dedans...

Les acteurs et la normalisation

Les courants porteurs sont déjà utilisés en domotique depuis des lustres, (enfin depuis 1975), en domotique, pour transmettre des ordres simples, requérant quelques dizaines de bits: du bas-débit. Il existe un certain nombre d'acteurs historiques, qui ont créé leurs propres protocoles, et certains se sont répandus mieux que d'autres, mais sans que cela arrive jusqu'à une normalisation commune. Pour citer les principaux:

La plupart du temps, les fabriquants ont proposés ensuite des communications sans fil pour faire de la domotique, ce qui est plus facile à installer. Ils ont alors dérivé leurs propres trames dans le domaine radiofréquence (on garde le même code, c'est juste le support de communication qui change), ce qui n'a pas facilité les choses pour l'interopérabilité.

Si la domotique n'avait que de faibles exigences en matière de débit, depuis que l'ADSL s'est répandu dans les ménages, la transmission de l'Internet dans la maison est devenu un problème important. Si le WiFi a apporté une solution sans fil pratique, mais pas systématiquement fiable, en parallèle les fabriquants ont proposé l'utilisation du CPL avec des boitiers adaptés, mais cette fois en haut-débit.

On aurait pu espérer une certaine unification pour le haut-débit: il n'en fut rien, car divers consortia se sont formés (liste non exhaustive):

Et il en existait d'autres. Chaque groupe a proposé sa spécification dans un standard, et deux standards coexistent: IEEE 1901 et G.hn. On notera que même un standard comme l'IEEE 1901 possède des variantes incompatibles...

Allez voir la page concernant HomePlug, HD-PLC et HomeGrid... pour plus de détails.

En gros, pour l'instant, il vaut mieux acheter les équipements CPL au minimum par paire, histoire d'être sûr qu'ils communiqueront ensemble... Après, on peut espérer qu'un équipement suivant une norme sera compatible avec un autre équipement suivant la même norme.


  • CPL-France: Portail des courants porteurs en ligne

  • Principe du CPL

    Le principe des CPL consiste à superposer au courant électrique alternatif de 50 ou 60 Hz un signal à plus haute fréquence et de faible énergie. Ce deuxième signal se propage sur l’installation électrique et peut être reçu et décodé à distance. Ainsi le signal CPL est reçu par tout récepteur CPL de même catégorie se trouvant sur le même réseau électrique.

    Cette façon de faire comporte cependant un inconvénient : le réseau électrique n'est pas adapté au transport de haute-fréquence car il n'est pas blindé. En conséquence, la plus grande partie de l'énergie injectée par le modem CPL est rayonnée sous forme d'onde radio (et ceux qui pensent éviter celles du WiFi en utilisant du CPL, c'est rapé).

    On classe traditionnellement les CPL en deux catégories en fonction du débit offert. Les CPL à haut débit utilisent des modulations multiporteuses de type OFDM (orthogonal frequency-division multiplexing) dans la bande 1,6 à 30 MHz (bande HF allant de 3 à 30 MHz). Les CPL à bas débit utilisent des techniques de modulations assez simples, par exemple quelques porteuses (mais une seule à la fois) en modulation de fréquence. Les bandes des fréquences utilisées sont comprises entre 9 et 150 kHz en Europe et entre 150 et 450 kHz aux États-Unis.

    En haut comme en bas débit, la communication est soumise aux bruits et aux atténuations. Il est donc nécessaire de mettre en œuvre de la redondance, ainsi qu’un contrôle d’intégrité par exemple sous la forme de codes correcteurs d’erreurs.

    Le modem transforme un flux de bits en signal analogique pour l’émission et inversement en réception, celui-ci inclut les fonctions d’ajout de la redondance et de reconstitution du flux de bits original ou correction d’erreur.

    En principe, cela évite d'installer des câbles Ethernet partout dans la maison, et évite aussi l'utilisation du WiFi, mais cependant on n'échappe pas au câble entre la prise de courant et l'appareil.

    Dans la réalité, le débit tombe assez vite suivant la distance à parcourir, qui peut être très longue car souvent le câblage électrique est centralisé vers le tableau électrique de la maison (là où il y a les disjoncteurs...), et donc le signal a vite fait d'être obligé de descendre au niveau du tableau, traverser les fameux disjoncteurs pour remonter vers sa destination par une autre paire de cuivre.

    Vous verrez aussi qu'on vous recommande de ne pas utiliser de rallonge électrique pour brancher le modem CPL, pour les mêmes raisons: à chaque contact, prise de courant... on perd du signal.



    Outdoor

    On peut aussi utiliser la technologie CPL pour amener Internet jusqu'à la maison, en utilisant le réseau électrique haute tension, l'avantage étant qu'on réutilise l'infrastructure.