Ethernet s'empare de la boucle locale xDSL

Les opérateurs étendent la connectivité Ethernet sur plusieurs lignes xDSL pour raccorder, jusqu'à 40 Mbit/s, les sites des entreprises. Ce système repose sur les spécifications EFM (Ethernet in the first mile) de la norme 802.3ah, adaptées aux paires de cuivre téléphoniques.

Alors que les technologies d'accès aux abonnés sur fibre optique ont le vent en poupe, le câble de cuivre fait de la résistance. Plusieurs opérateurs alternatifs, dont Colt en France et en Belgique ou Easynet en Hollande et en Grande-Bretagne, ont lancé des services Ethernet s'appuyant sur des liaisons SHDSL dégroupées à base de paires téléphoniques classiques. L'enjeu ? Proposer aux entreprises des services de liaisons dédiées à des débits jusqu'à présent inédits sur le DSL, directement en Ethernet. Une ligne louée Ethernet, en quelque sorte, tirant parti des réseaux d'accès en cuivre des opérateurs et évitant ainsi de recourir à la fibre optique, pas toujours disponible ou aisée à installer.Des fabricants comme Hatteras Networks, Actelis Networks, Alcatel-Lucent ou RAD ont déjà développé des équipements autant du côté des réseaux d'opérateurs que des abonnés. La technologie utilisée, baptisée Ethernet sur le premier kilomètre (EFM, Ethernet in the first mile), fait partie d'une norme ombrelle plus générale, spécifiée par l'IEEE aussi bien pour la fibre optique que pour les paires de cuivre téléphoniques : 802.3ah. Pour l'EFM, l'organisme a spécifié deux interfaces de connexion physique sur paires de cuivre utilisées par les opérateurs dans leur boucle locale reliant les abonnés, appelées 2BaseTL et 10PassTS. La première s'appuie sur les liaisons symétriques de type SHDSL, la seconde sur le VDSL. Leurs caractéristiques de débit et de portée (entre le réseau de l'opérateur et l'abonné) sont assez différentes : débit moyen et élevé de 10 à 40 Mbit/s sur des distances de 1 à 3,5 km pour 2BaseTL ; et haut débit de 50 Mbit/s symétriques à 100 Mbit/s asymétriques sur moins de 1 km pour 10PassTS. Les premiers services Ethernet sur câble de cuivre de Colt et Easynet se sont appuyés sur la technologie 2BaseTL, la liaison SHDSL étant de portée plus longue que le VDSL.Les entreprises en quête de connectivité Ethernet sont clairement visées. Plus précisément, le transport Ethernet en 2BaseTL s'appuie sur la couche physique de connexion E-SHDSL normalisée par l'UIT (ITU-T G. 991.2 Annexe G, et ETSI TS 101 524 Annexe E). Il prévoit un débit maximal de 5,7 Mbit/s symétriques sur une seule paire téléphonique, qui fonctionne en bande de base et ne peut donc cohabiter avec un service téléphonique analogique.

Une agrégation entre le niveau 1 et le niveau 2

Un débit à comparer aux 2,3 Mbit/s sur une seule paire, propre au SHDSL, également normalisé par l'organisation internationale et déployé dans la plupart des réseaux d'opérateurs. Mais la véritable innovation de la technologie EFM consiste à agréger du trafic transitant simultanément sur plusieurs paires de câble, ce qui multiplie d'autant le débit nominal total proposé. En théorie, un débit Ethernet standard de 10 Mbit/s peut être atteint sur deux paires. Cette agrégation est réalisée entre le niveau 1 (connexion physique au média) et le niveau 2 (niveau MAC, contrôle d'accès au média) du protocole Ethernet. Théoriquement, jusqu'à trente-deux paires de cuivre peuvent être groupées pour former un seul lien à très haut débit.

Les différences entre l'EFM et le 802.3ad

L'EFM se différencie de l'agrégation de liens Ethernet spécifiée par l'IEEE sous l'appellation 802.3ad, bien connue des fabricants de commutateurs Ethernet. Elle tronçonne chaque trame Ethernet en petits segments de taille variable qui sont acheminés sur les différents liens E-SHDSL symétriques puis réassemblés à leur arrivée, pour un délai de transit réduit. Ce procédé fonctionne sur de multiples liaisons de débits différents, contrairement au 802.3ad. La somme des débits maximaux de chacun des liens forme alors le débit binaire total du lien agrégé. Autre atout de la technologie d'agrégation : sa capacité à gérer automatiquement, et ' à la volée ', la panne d'une des paires dans un délai minimal, de l'ordre de quelques millisecondes. ' Avec une connectivité Ethernet d'un bout de la ligne jusqu'au c?"ur de réseau de l'opérateur, l'EFM évite le recours aux en-têtes liés à l'ATM, qui ajoute une surcharge protocolaire de plus de 20 % au trafic de données ', explique Dominique Leroy, responsable marketing produits de Colt France.En France, suite à une demande de Colt, l'Arcep a toutefois limité, dans une décision rendue publique en juillet 2006, le débit binaire à 3,1 Mbit/s par paire (avec modulation PAM 32), suivant en cela le comité d'experts pour l'introduction de nouvelles techniques sur la boucle locale.Une telle limitation aurait également été imposée en Grande-Bretagne sur les lignes dégroupées de BT et utilisées par les opérateurs alternatifs, comme Colt, à l'origine des services Ethernet sur la boucle locale. Inversement, en Allemagne et en Belgique, les équipements d'Actelis à même de gérer le débit maximal de 5,7 Mbit/s par paire seraient déjà déployés. ' En Belgique, les premiers raccordements de sites à 20 Mbit/s sont déjà en service ', constate Dominique Leroy.

Les commutateurs d'Actelis gèrent une agrégation de huit paires

Colt déploie, dans l'Hexagone, les équipements d'Actelis de part et d'autre de la liaison symétrique. Ceux-ci gèrent l'agrégation de huit paires au maximum, soit un débit maximal de 24 Mbit/s compte tenu de la limitation évoquée précédemment. L'opérateur indique que quatre paires sont nécessaires pour atteindre 10 Mbit/s sur 2 km, mais qu'il faut passer à huit paires sur 3 km pour obtenir le même débit.Chez Hatteras, les équipements conformes à la technologie EFM savent aussi gérer le groupement de huit paires de cuivre. Chez Alcatel-Lucent, on les trouve au catalogue sous la nomenclature produit 1521/1531. RAD, quant à lui, propose un modem, l'ASMi-54, qui sait administrer de deux à huit paires avec la technique d'agrégation propre à l'EFM en configuration point à point.Chez la plupart des équipementiers, les matériels disponibles prennent en charge des configurations point à point ou point à multipoint. Dans le premier cas, il est nécessaire d'abouter chaque liaison E-SHDSL avec un équipement de même niveau, du côté de l'opérateur et du côté de l'abonné. Dans le second cas, un équipement situé dans le local technique de l'opérateur gère plusieurs terminaux d'abonnés.

Lexique

2BaseTL : interface physique qui prévoit la transmission de trames Ethernet en mode symétrique sur une paire de cuivre. Fonctionnant en bande de base, elle réutilise l'interface physique définie par l'UIT pour l'E-SHDSL (débit nominal de 5,7 Mbit/s par paire). En fonction du nombre de paires utilisées, la transmission court de 1 à 3,5 km.

10PassTS : interface physique qui prévoit la transmission de trames Ethernet en mode symétrique sur une paire de cuivre. Elle utilise la modulation et l'interface du VDSL avec des débits de 100 Mbit/s en mode asymétrique et 50 Mbit/s en symétrique. La distance entre le réseau d'opérateur et l'abonné ne dépasse pas 1 km.

Ethernet existe aussi sur les fibres des opérateurs

Adoptée en juin 2004 par l'IEEE, la norme 802.3ah prolonge le protocole Ethernet dans les réseaux d'accès des opérateurs desservant l'abonné.

Elle chapeaute deux modes d'accès sur câble de cuivre et deux sur réseau en fibre optique.

La technologie EPon, notamment, a été conçue pour des réseaux optiques passifs et déployée au Japon par lopérateur historique NTT. Elle spécifie un débit de 1,25 Gbit/s partagé entre seize utilisateurs sur une seule fibre optique de 20 km de longueur.

Une interface physique ?" adaptation des interfaces existantes définies pour Ethernet sur fibre optique ?" a également été définie pour assurer des débits Ethernet à 100 Mbit/s (1 Gbit/s sur fibre monomode en connexion directe point à point).