Couverture ElectroniqueS n°127

En condition opérationnelle, la technologie VDSL2 ne peut offrir les très hauts débits théoriques escomptés. Les problèmes de diaphonie entre paires téléphoniques en sont la cause. La solution ? Les techniques DSM. L'UIT compte finaliser une norme ad hoc fin 2008. D'un point de vue strictement marketing, il semble que le principal objectif des fournisseurs d'accès télécoms soit aujourd'hui d'amener la fibre optique jusque chez l'abonné. Il n'empêche, la bonne vieille paire de cuivre téléphonique est loin d'avoir exhalé son dernier soupir. Un opérateur comme Deutsche Telekom, qui n'a pas hésité à déployer massivement la technologie d'accès large bande sur cuivre VDSL2*, l'a bien compris. Il n'est pas le seul. Depuis trois ou quatre ans, les chercheurs essaient d'améliorer encore les performances des procédés de transmission xDSL au-delà de celles actuellement permises par le VDSL2. « L'idée est de pouvoir proposer une exploitation optimale de la paire de cuivre jusqu'au dernier mètre, explique Hubert Mariotte, expert en transmissions xDSL au sein du laboratoire « Réseaux multiservices sur cuivre » d'Orange Labs (le bras R&D de France Télécom). Cette volonté est d'autant plus forte que les premiers déploiements de systèmes VDSL2 qui, en théorie, supportent des débits symétriques de 100 Mbit/s, ont montré un certain nombre de limitations qui brident les performances… au moment où les abonnés réclament toujours plus de débit ».Deux types d'interférencesCes limitations sont dues en très grande partie aux phénomènes de diaphonie entre paires adjacentes véhiculant des services haut débit, phénomènes d'autant plus importants que l'on monte en fréquence. Pour les chercheurs, la solution à ce problème réside dans l'usage de techniques de gestion dynamique de spectre (ou DSM), et tout particulièrement sur la technique DSM Niveau 3, considérée comme la plus efficace et reposant sur des procédés de traitement du signal multi-utilisateur du type Mimo*. Le défi est d'importance. La preuve : l'UIT vient de lancer le processus d'édification d'une recommandation internationale ad hoc sous le label G. vector. La finalisation de cette norme est prévue pour la fin 2008. « Si tout se passe comme prévu, les premiers systèmes DSM Niveau 3 pourraient être déployés vers la fin 2009 », prédit Hubert Mariotte.Si l'on y regarde d'un peu plus près, les performances des transmissions VDSL2 sont bridées par l'existence de deux types d'interférences dont l'impact doit être limité, voire annihilé : celles que génèrent à courte portée des paires téléphoniques adjacentes transportant des services VDSL2 similaires, et celles que causent les signaux VDSL2 sur des liaisons ADSL/ADSL2+ véhiculées dans le même toron. Injectées à partir d'un sous-répartiteur installé à distance respectable du central téléphonique (NRA), les transmissions VDSL2 doivent, en effet, perturber le moins possible les signaux ADSL/ADSL2+ transitant, eux, entre le NRA et les abonnés, et, de ce fait, affaiblis lorsqu'ils passent au niveau du sous-répartiteur (voir schéma). « Avec les techniques DSM, la gestion dynamique du spectre peut se faire de trois manières différentes, précise Hubert Mariotte. En DSM Niveau 1, l'allocation de puissance d'émission est optimisée pour chaque paire, prise une à une, de façon à diminuer l'impact diaphonique. En DSM Niveau 2, l'allocation de puissance se fait de manière centralisée et peut être gérée pour plusieurs DSLAM simultanément, que ceux-ci soient installés au niveau d'un NRA ou au niveau d'un sous-répartiteur. En DSM Niveau 3, il faut qu'il y ait coordination et synchronisation de tous les émetteurs/récepteurs afin, cette fois-ci, d'annuler globalement l'impact de la diaphonie par des algorithmes de traitement du signal. C'est la raison pour laquelle le DSM Niveau 3 s'appelle également technologie Mimo ou technologie de vectoring ». Dans ce dernier cas, qui nécessite forcément une normalisation (d'où les travaux de l'UIT sur la recommandation G. vector), on estime que le débit VDSL2 pourrait être multiplié par deux à portée équivalente et ce, jusqu'à une distance de 500 ou 600 mètres du point de déploiement (sous-répartiteur ou pied d'immeuble).C'est justement ce que comptent vérifier les chercheurs d'Orange Labs, France Télécom étant l'un des principaux acteurs impliqués dans les travaux de normalisation aux côtés d'autres grands opérateurs européens, américains et asiatiques, de fabricants de DSLAM et de fournisseurs de circuits (Broadcom, Conexant, Ikanos, Infineon, etc.). « Nous avons déjà testé des solutions “ pré-Mimo ” comme celles développées pour des liaisons point à point par l'américain Aktino, détaille Hubert Mariotte. En collaboration avec l'université de Stanford et les équipes de John Cioffi (*), nous travaillons également plus en amont sur le développement d'algorithmes Mimo efficaces, tant en temps de calcul qu'en précision ». Ajoutons que France Télécom est l'un des membres du consortium DSM créé en 2006 sous l'égide de l'israélien ECI Telecom (voir EI n° 636).(*) John Cioffi est l'un des co-inventeurs de l'ADSL. * cf lexique page 54

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