Ce n'est ni l'un ni l'autre chez Free (en tout cas pas en offre dégroupée): pour Free dégroupé, avec la Freebox c'est IPoA.
Par contre je ne sais pas si l'encpasulation AAL5 se fait en VCMUX (IP directement ou bridge Ethernet 802.x) ou LLC/SNAP (avec les 5 octets d'entête DSAP=LSAP=0xAA, CTRL=0x03, Ethertype=0x08,00 en IP pure sans bridge 802.x, ou avec une encapsulation intermédiaire 802.x et DSAP=LSAP=0xFE, CTRL=0x03, OUI=00,80,C2 pour l'IEEE, et les éventuels octets de Pad ou FrameCtrl requis pour les différentes variantes de bridges 802.x).
Il me semble toutefois que Free vérifie les adresses MAC, ce qui voudrait dire qu'une encapsulation Ethernet 802.x est nécessaire.

En mode non dégroupé, suivant les lieux, PPP reste utilisé pour la collecte, et si Free utilise la collecte IP France Telecom, alors les deux PPPoE ou PPPoA sont supportés (mais pas de Freebox... juste un modem normal).

En dégroupage partiel, la Freebox peut être utilisée, mais le dégroupage partiel n'estpas la politique de Free qui inisite poru le dégroupage total, y compris la téléphonie... On se connecte alors sur les DSLAMs de Free qui sont configurés pour l'IPoA.

Note: IPoA est la solution les plus économique en terme de débit (moins d'entête), puisque la mise en oeuvre de PPP sur l'ADSL n'utilise pas les options avancées de PPP qu'on trouve sur les accès bas débit (notamment la compression d'entêtes, la compression de protocole, la compression de données et le cryptage éventuel...)

Si Free a choisi IPoA et non PPP, c'est certainement pour gagner de la bande passante utile, et je pense qu'il utilise une encapsulation VCMUX et non LLC/SNAP pour les mêmes raisons (afin de gagner des entêtes inutiles, puisqu'un seul type de bridge Ethernet 802.x sera utilisé sur la liaison Ethernet, et qu'au besoin, il utilisera un autre VCC ATM pour gérer d'autres services en temps réel au lieu de partager la session IPoA pour tous les services).

Maintenant, les choix de Free peuvent varier suivant les DSLAMs déployés et leurs capacités, et les évolutions technologiques. Il y a plusieurs types de Freebox, et il n'est pas impsosible que certains DSLAMs de Free gèrent le routage QoS en ATM, si son architecture réseau interne permet un routage plus efficace comme ça en évitant de remonter tout le traffic sur sa plateforme parisienne, notamment la télévision, qui a intéret à être injectée au plus près du DSLAM pour économiser de la bande passante interrégionale, en y plaçant les codecs MPEGs au plus près des boucles régionales. Si c'est le cas, alors le multiplexage QoS sera plus facile à faire de façon optimale en ATM, même avec VCMUX, plutôt qu'avec le QoS sur IP qui ne marche pas très bien (à cause d'une plus grande variabilité du temps de latence et des trop grandes longueurs de trames dans le traffic Internet IPv4 comme FTP ou HTTP).

Maintenant on n'a pas le détail de ce qui est dans les Freebox. La réponse viendrait de ceux qui ont pu souscrire un accès à Free, avec un modem classique, sur un DSLAM qui depuis a été migré en dégroupage sans que ceux-ci aient eu besoin de demander une Freebox (ceux qui se passent de télé ou de téléphonie sur IP, et n'ont pas voulu s'engager sur le prix de la Freebox, et ont préféré garder leur modem).