Stratégies Télécoms & Multimédia

1 - Organisation des réseaux

1.1 - Réseau général

Un réseau est un ensemble de liaisons constituées en vue de permettre la communication ou l’accès à l’information. Par son infrastructure interne et grâce aux équipements mis en place, il est censé techniquement répondre à tous les besoins des services ou applications de communication. Le jeu des commutateurs, des routeurs et des équipements des centres permettent l’établissement des connexions à grande distance nécessaires aux services ouverts et aux applications demandées sur abonnement ou par contrat.

1.2 - Réseau local d’entreprise (LAN et SAN)

L’expression LAN désigne le réseau informatique de l’entreprise sur lequel sont raccordés sur un bus les terminaux et les serveurs du système d’information de l’entreprise. Un LAN, par définition, est mis en œuvre sur une emprise territoriale privée (sans traversée de route ou d’espace public). La norme de LAN la plus fréquente est celle d’Ethernet dont le débit peut être fixé à 10 ou 100 Mbit/s, 1 Gbit/s (Gigabit Ethernet) ou à 10 Gbit/s. Il existe aussi des installations en anneau Token Ring, en protocoles plus spécialisés, tels que Fibre Channel, ou AppleTalk, etc.

L’autocommutateur téléphonique de l’entreprise, ou PBX (Private Branch Exchange), est directement raccordé au central téléphonique le plus proche. La mouvance technologique tend à associer les flux vocaux aux flux de données sur le LAN (Voix sur IP, VoIP) et à utiliser des commutateurs d’entreprise dont les logiciels sont compatibles avec le protocole internet (IP-Switch, Soft Switch ou IP-BX).

Les SAN (Storage Area Network) sont des LAN à haut débit, destinés au stockage et à la sécurisation des données des entreprises ou des serveurs d’information. Ils disposent de liens d’interconnexion régionaux à haut débit à haute sécurité. Ils disposent de protocoles de réseau particulier (Fibre Channel, etc.)

1.3 - Réseau domestique (ou PAN)

Le réseau propre au domicile de l’abonné résidentiel est désigné sous le nom de réseau domestique ou réseau personnel (PAN, Personal Area Network). Le PAN peut être constitué par une desserte de câblage interne de RNIS (bus), ou d’un système numérique sur câblage électrique (PCL), ou par une liaison radio (Bluetooth, IEEE.802.11, HiperLAN, ZigBee, Wibroo, etc.), ou encore d’une combinaison de ces systèmes. Les PAN font l’objet d’étude de normalisations spécifiques sous le nom de « Home Networking ». L’interface entre le PAN et le réseau d’accès est désignée par UNI (User Network Interface). La gestion de cette interface et le PAN est assurée par un équipement fourni par l’exploitant de réseau ou d’accès à Internet (BlackBox, FreeBox, DartyBox, etc.).

Les femtocellules sont de petites stations radioélectriques résidentielles de faible capacité, réalisées en troisième ou quatrième génération de téléphonie cellulaire, qui permettent aux utilisateurs de communiquer depuis leur domicile à travers tout réseau d’accès IP en utilisant le même terminal mobile. Les femtocellules s’apparentent à un routeur sans fil. Elles sont connectées au réseau d’accès via l’accès DSL et avec le réseau mobile où un contrôleur rassemble le trafic. Elles permettent de fournir des services voix et données de la même manière qu’une simple station de base, mais avec les avantages liés à une installation simple et pour un coût unitaire bas. Elles permettent de palier en particulier à la mauvaise qualité de la transmission des fréquences de la 3G à l’intérieur des bâtiments.

Nouveau venu, le WBAN (Wireless Body Area Network) est un réseau qui transmet par radio à l’hôpital ou au médecin référent les signaux des palpeurs ou des capteurs de soins médicaux qui sont implantés dans le corps ou sur la peau d’un patient.

1.4 - Réseau d’accès

Le réseau d’accès (aussi appelé réseau de distribution) sert à la collecte et à la distribution des flux de trafic des abonnés. La ligne métallique d’abonné est quelquefois désignée par l’expression boucle locale. La paire de cuivre peut servir de support au trafic vocal et au trafic de données grâce à l’emploi des techniques numériques utilisant la partie élevée des fréquences de transmission. D’autres supports peuvent être employés ou combinés ensemble (fibre optique, voie radioélectrique, coaxial, etc.) pour desservir les entreprises ou le domicile des résidentiels en débits numériques à des conditions économiques variables.

1.5 - Réseau de transport

Selon son étendue et sa zone de couverture, le réseau de transport se divise en réseau métropolitain (MAN, Metropolitan Area Network, sur une centaine de km) ou réseau étendu (WAN, Wide Area Network, pour des distances comprises entre 100 km et 27 500 km).

Le réseau de transport reçoit et distribue les flux de trafic (entrants et sortants) des abonnés par les centres frontières de collecte (centre local, ou Class 5 Center). Les centres internes au réseau de transport gèrent les flux internationaux et régionaux. Les artères du réseau de transport écoulent de façon sécurisée les trafics de transit, le trafic Internet, le trafic en mode paquets, le trafic de télécopie, le trafic vocal, les programmes télévisuels analogiques et numériques (IPTV), etc.

1.6 - Réseaux internationaux

Les exploitants aménagent un réseau de transport qui couvre plusieurs pays (dit : « réseau sans couture »). Les réseaux de transport sont devenus multinationaux et mono exploitants. Les exploitants établissent, selon les nécessités et selon les accords signés avec les pays, des liaisons d’interconnexion avec leurs concurrents. Sur chacun de leurs centres de niveau hiérarchique le plus bas (centres d’accès), ils raccordent ou font raccorder les liaisons du réseau d’accès.

1.7 - Rôle du réseau d’accès

Le réseau d’accès assure deux rôles essentiels : il donne accès au réseau téléphonique public (ainsi qu’aux numéros d’appel d’urgence) pour les applications vocales et de télécopie et il permet l’accès aux applications de transfert de données grâce à l’emploi des techniques numériques. Le centre d’accès se trouve à la jonction entre le réseau d’accès et le réseau de transport. Les techniques numériques du réseau d’accès sont décrites ci-après.

2 - Systèmes numériques de réseau d’accès

Ces systèmes présentent un certain nombre de caractéristiques communes. Leurs débits sont d’autant plus élevés que la distance à parcourir est faible. Ils sont dits « asymétriques » lorsque les deux sens de transmission portent des débits de valeur différente. Les débits sont dits « montants » lorsqu’ils sont émis par le terminal de l’utilisateur vers le réseau et sont « descendants » dans l’autre sens. De nouveaux types de modulation permettent le développement de ces nouvelles techniques malgré les contraintes de distance et de perturbations rencontrées. Parmi les principaux systèmes existants ou en cours de déploiement, on distingue :

1. 1. Sur les réseaux filaires de type téléphonique le RTPC, le RNIS, et les liaisons louées (LL).
2. 2. Les techniques numériques xDSL (ADSL, SHDSL et VDSL).
3. 3. Les réseaux câblés principalement représentés par les réseaux hybrides fibre coaxial (HFC) édifiés grâce aux normes DOCSIS.
4. 4. Les réseaux de données construits sur la distribution électrique de puissance (PCL).
5. 5. Les réseaux de distribution en fibre optique (MAN optique en technique PON ou G-PON).
6. 6. Les techniques FTTx, qui associent les précédentes sous différentes formes.
7. 7. Les réseaux d’accès de type radioélectrique, parmi lesquels : les systèmes par satellite, l’optique en espace libre (FSOW) la desserte radioélectrique locale, les réseaux de téléphonie mobile (GSM, GPRS, EDGE, UMTS), les réseaux locaux par radio (WLAN, Wi-Fi, WiMAX, etc.) et la télévision numérique terrestre.
   
   Ces thèmes sont traitées plus en détail dans les Dossiers Technologiques suivants :
   
    DT 02 - Réseaux et liaisons louées : accès et principes tarifaires
    DT 03 - Les technologies xDSL sur paires métalliques d’abonné
    DT 04 - Réseau d’accès numérique sur lignes de puissance électrique
    DT 05 - Réseau hybride fibre coaxial (HFC)
    DT 06 - La fibre optique en distribution
    DT 07 - Les réseaux d’accès de type radioélectrique
    DT 28 - Panorama des activités liées aux satellites civils de communication
    DT 34 - Les Réseaux Publics de Téléphonie Mobile
    DT 35 - Réseaux locaux radioélectriques (WLAN et PAN)
   
   Les tableaux suivants résument les performances en débit et le positionnement de marché des systèmes du réseau d’accès.
   
   

Fibre optique

Des projets sont en cours de réalisation afin de permettre à la moitié de la population française d’être raccordée en fibre à l’horizon 2013. L’exploitant Numericable espère totaliser 7,5 millions de foyers raccordables à cette date. Selon l’Idate, le très haut débit par fibre optique pourrait représenter environ 27 % du total de la base du haut débit en 2015. A cette date, le FTTH (Fiber to the home) devrait être la technologie dominante avec une part de marché de 18 %, tandis que l’association FTTN + VDSL (« Fiber to the node » associé au VDSL) ne représenterait que 9 % du total haut débit en Europe. La technique FTTC (fibre jusqu’au trottoir) suppose un prolongement en cuivre jusqu’au domicile, alors que le FTTH (jusqu’à la maison) trouve sa terminaison dans le réseau domestique (PAN). L’UIT-T a rédigé la norme du G-PON étendu, qui associe le DWM de la fibre optique à l’ADSL2+ et au VDSL.