S1 - Les réseaux CPL

Les réseaux CPL
Courants Porteurs en Ligne.

Objectif du cours...

Introduction au CPL : normes, produits, applications indoor / outdoor.

1	Présentation, terminologie.

Le CPL regroupe les technologies qui permettent d'envoyer des informations sur une ligne électrique. Le courant électrique alternatif utilise une fréquence de 50 Hz. Le signal numérique y est superposé, dans des fréquences plus élevées (1,6 à 30 MHz).
Existe depuis les années 50 : on envoyait un signal sur le réseau électrique de la ville, qui commandait par exemple l'allumage ou l'extinction de l'éclairage public. C'est en 1997 que les expérimentations ont commencer à porter sur le haut-débit bidirectionnel, pour des applications informatiques.
En anglais : PLC (PowerLine Communication). Toutefois, en France, l'acronyme français CPL est couramment utilisé.

2	Applications "Indoor" et "Outdoor".

Les applications Indoor sont destinées à créer un réseau privé, à la maison ou à l'intérieur d'une entreprise. Il se place donc en concurrent du réseau filaire ou du WiFi. Il utilise le réseau électrique privé.
- Avantage sur le réseau filaire : on profite du réseau électrique existant, qui en général parcourt déjà l'ensemble des bâtiments. On évite ainsi de tirer de nouveaux câbles en paire torsadée, ce qui peut s'avérer difficile et coûteux, notamment lorsqu'on a des vieux murs épais.
- Avantage sur le réseau WiFi : on évite les perturbations liées aux ondes, on s'affranchi donc des problèmes de portées et d'interférences, souvent critiques avec le WiFi. Le débit du CPL est comparable aux meilleurs débit du WiFi.
Les applications Outdoor consistent à transporter un signal entre un opérateur de communication (un FAI - Fournisseur d'Accès à Internet - en général) et un client. Il utilise le réseau électrique public. En France, ces applications sont donc développées par EDF (en partenariat avec des FAI).
- Le signal est injecté au niveau du transformateur Haute Tension / Basse Tension.
- On crée ainsi une "Boucle Locale Electrique" (Boucle Locale : derniers kilomètres de communication, proches de l'abonné), qui concurrence les réseaux téléphoniques/ADSL traditionnel, et la Boucle Locale Radio (qui utilise le WiMax - Worldwide Interoperability for Microwave Access).
- Le CPL devient alors une alternative au bas débit (transitant par la ligne téléphonique) dans les zones blanches (= zones non couvertes par l’ADSL) : ils y remplacent une boucle locale non développée pour cause de non rentabilité.

Que ce soit en Indoor ou Outdoor, les perturbations générées sont importantes (pour le reste du réseau électrique, pour les ondes radio, etc.) et il n'existe pas encore de norme européenne fixant des seuils à ces perturbations. Dans l'absence de régulation, ces expérimentations sont considérées dans de nombreux pays (comme c'était le cas en France jusqu'en avril 2005) comme expérimentales.

3	Les standards.

En Indoor haut-débit :
- Le standard Homeplug domine le marché (l'alliance Homeplug travaille actuellement sur l'élaboration d'une norme extérieure). La HomePlug Powerline Alliance comprend notamment Linksys et Intel.
- Le standard DS2, (créé par une société espagnole), incompatible, est également très présent.
- CEPCA (comprenant Panasonic, Sony, Pioneer et Toshiba), moins répandu.
En Indoor bas-débit :
- Standard EHS/Konnex pour l'Europe
- Standards Echelon et Cebus pour les Etats-Unis.
Les vitesses en Indoor haut-débit :
- 14 Mbps
- 85 Mbps (le moins cher actuellement)
- 200 Mbps

4	Des exemples de matériels.

Exemple d'adaptateur CPL : Bewan Powerline E200 (110 € les deux). 200 Mbps. Description commerciale :

Créez un réseau multimédia très performant via votre installation électrique
Bewan Powerline E200 transforme toute l'installation électrique de votre habitation ou de votre bureau en un réseau multimédia performant. Ainsi, quel que soit l'emplacement, vous n'avez plus besoin de câblage ni de Wi-Fi pour relier entre eux vos équipements (routeur, ordinateurs, set-top box, consoles de jeux...).
Avec Bewan Powerline E200, vous créez un réseau sécurisé très performant, fiable et constant. Son taux de transfert maximum de 200 Mbps vous offre une bande passante suffisante pour véhiculer simultanément des programmes de télévision HD, de la vidéo, de la téléphonie sur IP, de la musique et pour surfer sur le Web à haut débit.
Simple et efficace
Son installation est simplissime : pour relier 2 équipements en réseau, il vous suffit de brancher un adaptateur Bewan Powerline E200 sur chaque équipement et... c'est tout ! Aucun pilote n'est requis. Votre compteur électrique constitue une barrière physique délimitant votre réseau local. La sécurité peut être renforcée grâce au chiffrement des communications sur le réseau.

Le compagnon idéal de votre Box
Si vous avez souscrit une offre de télévision numérique auprès d'un fournisseur d'accès à Internet et que votre prise ADSL est éloignée du téléviseur, Bewan Powerline E200 vous permet de relier le modem (Livebox, Neuf Box...) au décodeur TV (set-top box), tout en gérant la Qualité de Service (QoS).

Une utilisation polyvalente
Bewan Powerline E200 peut également être utilisé pour mettre en place ou étendre la couverture d'un réseau sans fil au moyen d'un point d'accès sans fil supplémentaire. Il est également possible de débrancher un adaptateur Bewan Powerline E200 pour le rebrancher dans une autre pièce, et relier de façon temporaire un équipement sur le réseau. Bewan Powerline E200 offre des débits jusqu'à 200 Mbps et coexiste avec tous les matériels CPL1 (HomePlug 1.0 à 14 Mbps et HomePlug Turbo à 85 Mbps). Son interface et sa documentation sont entièrement en français. Vous bénéficiez d'une garantie de 2 ans, d'un support technique qualifié et de mises à jour gratuites via Internet.
Exemple d'adaptateur CPL/WiFi : Devolo dLAN Wireless extender (120 €). 85 Mbps. Description commerciale :

Accès sans fil au réseau et à Internet dans chaque pièce de la maison
Le nouvel adaptateur dLAN Wireless réunit les avantages du dLAN et du WLAN en un seul appareil. Avec des débits de transmission atteignant 85 Mbit/s via dLAN et 54 Mbit/s via WLAN, cet adaptateur très pratique permet de surfer sans câble dans chaque pièce de la maison. Grâce à la combinaison des deux technologies réseau en un seul adaptateur dLAN Wireless extender, vous pouvez créer votre réseau complet à domicile et supprimer les zones inaccessibles. L'adaptateur dLAN Wireless extender atteint sans problème les recoins même les plus difficiles pour lesquels les réseaux sans fil sont un réel problème et pour lesquels le câblage s'avère fastidieux. En effet, les réseaux radio sont souvent affaiblis par les murs ou les obstacles ; par exemple lors de la transmission de données entre étages. l'adaptateur dLAN Wireless extender passe par le réseau électrique et crée une extension de votre réseau sans fil la où vous le souhaitez sans tirer un seul câble et en une minute !
Le déplacement du lieu d'utilisation à un autre étage ou dans un autre coin de la maison s'effectue en un éclair. En effet Il suffit de débrancher l'adaptateur dLAN Wireless extender et de le rebrancher ailleurs dans une prise de courant. Que ce soit avec un ordinateur portable, un ordinateur individuel ou une console de jeu, l'utilisateur accède le plus simplement du monde au réseau ou à Internet. L'adaptateur dLAN Wireless extender fait ainsi fusionner deux mondes de la technologie des réseaux le câble et le sans fil.

L'adaptateur dLAN Wireless extender peut être intégré dans un réseau dLAN 14 ou 85 Mbits existant par simple branchement. Il est également disponible en kit de 1 dLAN Wireless extender + 1 dLAN 85 Mbits.
Exemple de switch Ethernet avec adaptateur CPL : Zyxel ZY-PLA470 (109 €). 200 Mbps. Description commerciale :

Le PLA-470 est un adaptateur Powerline compatible Homeplug AV, équipé d'un switch 4 ports Fast Ethernet. Il offre donc une vitesse proche du Fast Ethernet, répartie sur 4 ports. Le Powerline relie de manière idéale les serveurs centraux aux appareils multimédia qui se trouvent par ex. dans le salon. Lorsqu'il s'agit d'interconnecter par exemple plusieurs boîtiers IP (Set-Top-Box, XBox etc.), un adaptateur Powerline 1 port et un switch externe compliqueraient le câblage. Le PLA-470 avec switch intégré réduit le câblage à un minimum et s'adapte grâce à son boîtier blanc à chaque salon.
Principales caractéristiques :
* Adaptateur Ethernet Powerline
* Débit de 200 Mbps
* Switch 4 ports Fast Ethernet
* Sécurité avec cryptage AES 128 Bits

5	Liens et ressources.

Sur commentçamarche : http://www.commentcamarche.net/cpl/cpl-intro.php3
Sur Wikipedia : http://fr.wikipedia.org/wiki/Courants_porteurs_en_ligne
Un article énorme et complet sur Tom's Hardware : http://www.presence-pc.com/review_print.php?p1=22660

Sébastien PASTORE.