Architecture des dispositifs de courants porteurs en ligne (CPL)

Décembre 2016

Architecture en intérieur (Indoor)

Les solutions CPL commercialisées à ce jour, de type Homeplug pour l'indoor, sont des solutions parfaites pour étendre le réseau local et partager l'accès Internet haut débit existant, notamment à la maison ou en petite entreprise, avec une mise en œuvre simple. Les boîtiers CPL se présentent en général avec un port ethernet ou USB suivant le modèle choisi, et une connexion vers la prise électrique.

La mise en œuvre d'une solution CPL en intérieur demande au niveau informatique comme configuration minimum un PC avec carte Ethernet ou une prise USB selon le choix du boîtier. Attention tout de même à la disponibilité des drivers (pour les modèles en USB) selon le système d'exploitation.

  • Pour la mise en place d'un boîtier Ethernet, l'installation est équivalente à celle d'un réseau local Ethernet filaire.
  • Pour la mise en place d'un boîtier USB, la configuration se fait via le pilote fourni, une carte réseau virtuelle est alors à configurer comme la carte Ethernet en réseau local.

Au niveau électrique, l'installation ne pose aucun souci à l'intérieur d'un logement derrière un compteur monophasé dans la mesure où les adaptateurs se branchent directement sur les prises électriques. En revanche l'intégration est plus complexe dans les immeubles, que ce soit en résidentiel avec une arrivée triphasée et différents compteurs, ou bien dans les bâtiments de grande taille, tels que des collèges, des hôpitaux ou immeubles administratifs. La mise en œuvre d'une solution CPL « étendue » nécessite alors une double compétence : expertise en réseau électrique et en réseau informatique, ainsi que l'utilisation de matériel différent des boîtiers Homeplug vendus pour l'indoor.

La solution grand public actuellement vendue, Homeplug, possède un débit théorique de 14 Mb/s. D'autres solutions existent toutefois avec des débits allant de 2 Mb/s à 45 Mb/s. Une solution à 100 Mb/s a été testée en laboratoire.

Les débits réels se voient amputés de la partie du trafic réservé à la gestion du système. Pour autant les débits obtenus restent suffisants pour la majorité des applications domestiques si on part des 14 Mb/s de Homeplug par exemple.

La sécurité du réseau CPL

Rôle de la phase électrique : le signal passe les phases par induction, mais le signal est très vite dégradé d'une phase à l'autre. Rôle du compteur électrique : le signal CPL passe le compteur électrique, ce dernier ne constitue donc en aucun cas une barrière pour le réseau CPL.

Aspect sécurité réseau local : Tout réseau CPL doit être sécurisé comme tout réseau local, avec la mise en place notamment d'un système pare-feu (firewall), cependant il existe deux niveaux de sécurité intrinsèques aux équipements CPL  :

  • un cryptage DES (avec une clé de 56 ou 128 bits),
  • la possibilité de création de réseaux séparés sur un même circuit électrique avec deux clés de cryptage différentes, configurables via un utilitaire généralement fourni avec l'équipement.

Architecture en extérieur (Outdoor)

Des expérimentations sont en cours pour des installations extérieures, avec un couplage entre l'arrivée Internet Haut Débit et le réseau électrique via un transformateur HTA/BT pour la création d'une boucle locale électrique.

Avantages et inconvénients

Avantages CPL :

  • Mobilité
  • Souplesse
  • Simplicité de mise en œuvre en indoor
  • Stabilité de fonctionnement
  • Complémentaire aux solutions filaires et sans-fils

Inconvénients CPL :

  • Mise en œuvre et bon fonctionnement dépendant de l'architecture du réseau électrique
  • Manque de standardisation et de normes
  • Problème d'interopérabilité entre les différents équipements
  • Prix à ce jour, marché à développer

Conclusion

Les solutions CPL peuvent être vues comme des solutions complémentaires ou alternatives aux réseaux filaires traditionnels, aux réseaux sans fils et au VDSL.

Suivant les architectures des réseaux existants, des bâtiments ou des contraintes techniques, l'une ou l'autre des solutions peut être choisie, mais l'on peut également envisager une solution en complément d'une autre !

Les débits des solutions CPL sont amenés à augmenter, le standard Homeplug AV est à l'étude pour diffuser des canaux de télé numérique.

De nombreux projets de recherche portent sur ces solutions et leurs évolutions, tout est à venir, il faut donc suivre de près les informations sur le sujet !

Article écrit par Françoise Cacciaguerra – Novembre 2003


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