Memoire Online - à‰tude et processus de déploiement de la télévision sur ADSL au Bénin.

Les opérateurs tels que Benin Telecom ou autres ne sont pas des producteurs de télévision ils ne feront qu'assurer la distribution pour des programmes qui seront produits par les chaînes de télévisions. La collecte de ces contenus est généralement réalisée en un point central du réseau de l'opérateur (la tête de réseau) par l'intermédiaire de dispositifs de réceptions (paraboles) ou de liaisons directes en fibre optique avec les fournisseurs de programmes ou de bouquets (TPS, CanalSat...). Ces différents programmes sont éventuellement ré-encodés en fonction du cahier des charges de l'opérateur puis ils sont multiplexés dans un flux IP multicast et acheminés vers les différents points de présence de l'opérateur sur le territoire puis vers les quelques milliers de DSLAM. Le multicast permet de ne pas surcharger les serveurs et d'économiser la bande passante du réseau puisque les trames ou les paquets contenant les données ne sont émis qu'une seule fois au niveau de la tête de réseau, mais dupliqués si nécessaire au niveau des noeuds et de chacun des DSLAM. C'est également au niveau de la tête de réseau que peut être réalisé le cryptage éventuel pour les programmes payants.

Comparativement à la voix sur IP ou de l'accès à Internet qui ne génère que des débits somme toute limités, le transport de programmes de télévision induit des débits particulièrement élevés et sans commune mesure avec ceux produits par les autres services.

Le fonctionnement de ce type de service implique que la totalité des programmes puisse être acheminée et délivrée à tous les DSLAM. Pour fixer un ordre de grandeur, à titre d'exemple, à un ensemble de 100 programmes encodés avec un débit unitaire de 3,5 Mb/s chacun correspond à un débit total de 350 Mb/s. En France par exemple les opérateurs comme Free ou Neuf Telecom proposent chacun plus de 200 programmes (si on intègre les bouquets de TPS et de CanalSat dont ils peuvent aussi assurer la diffusion).

En termes de support physique pour les réseaux longs distances, c'est la fibre optique qui domine de manière quasi exclusive aussi bien chez l'opérateur historique que pour tous les grands opérateurs privés. Ces derniers doivent d'ailleurs déployé leurs propres réseaux à travers l'hexagone ce qui leur permettra d'être indépendants vis-à-vis de Benin Telecom, afin de pouvoir réduire les coûts et donc de maîtriser les tarifs. Pour exemple, le groupe Neuf Cegetel, né de la fusion de Neuf Telecom et de Cegetel, annonçait à l'automne 2005 posséder plus de 44 000 km de câble s'en fibre optique.

Comparativement aux autres supports, la fibre optique offre des performances inégalées en termes de débits. Ses caractéristiques intrinsèques lui permettent d'acheminer un flux numérique d'une dizaine de giga bits par seconde sur plusieurs centaines de kilomètres.

Débits Possible	Distance
2,5 Gb/s	6000 Km
10 Gb/s	400 Km
40 Gb/s	25 Km

Une seule fibre avec une capacité de 2,5 Gb/s peut véhiculer plus de 30 000 communications téléphoniques simultanées. Des technologies particulières ont été développées afin d'accroître encore ces capacités de transport. Les technologies WDM (Wavelength division multiplexing) s'appuient sur la multiplication des longueurs d'ondes des sources émettrices (lasers) permettant de ce fait la multiplication dans le même rapport du nombre de canaux optiques et donc de flux numériques distincts pouvant simultanément transiter dans une seule et unique fibre optique, chacun avec les débits que ce support autorise par ailleurs. Différentes déclinaisons de cette famille de normes ont été développées. Les systèmes DWDM (dense WDM) les plus commercialisés aujourd'hui comportent 8, 16, 32, 80 voire 160 canaux optiques. La technologie CWDM (CoarseWavelength Division Multiplexing) est moins coûteuse mais est limitée à seulement 8 à16 canaux. Elles sera utilisée pour des dessertes de moindre importance en termes de débit. Les performances de ces technologies sont en perpétuelle augmentation : déjà en 2004, Alcatel faisait la démonstration d'une liaison à 10 tera bit/sec sur 100 km en multiplexant256 canaux à40 Gb/s.

De nombreux protocoles ont également été développés pour apporter des fonctionnalités spécifiques lors du transit des données sur ces réseaux. Ils ne se situent pas tous au même niveau. Nous nous limiterons ici aux trois principaux, d'une part, les protocoles SDH pour la connexion avec la couche physique (fibre optique), et d'autre part l'ATM et le Gigabit Ethernet pour la transmission et la gestion des données.

SDH (Synchronous Digital Hierarchy ou Hiérarchie numérique synchrone) est un ensemble de protocoles concernant la transmission de données numériques sur fibre optique.

C'est l'équivalent pour l'Europe du standard américain SONET (synchronous Optical Network ou réseau optique synchrone). Dans la littérature spécialisée, les deux acronymes sont d'ailleurs souvent regroupés sous l'unique appellation SONET/SDH. La topologie de ces réseaux peut être en bus, en boucle ou en étoile. L'un des intérêts du SDH réside dans ses capacités de gestion et de surveillance du réseau et d'auto cicatrisation. Sur le plan de la sécurité des liaisons, le SDH est bien adapté à une structure en anneau puisqu'en cas de coupure, il est possible d'utiliser l'autre branche de l'anneau (avec des temps de récupération d'une liaison très courts, 50 ms environ). En cas de coupure de ligne, le signal peut égalementêtre automatiquement ré-acheminé sur un réseau de secours (une seconde fibre optique). Les niveaux de performances sont organisés hiérarchiquement en STM-n (Synchronous Transport Module niveau n) : ils permettent des débits compris entre 155 Mb/s (STM-1 soit 3 fois la valeur de base 51,84 Mb/s du SONET américain) et 40 Gb/s (STM256). Le SDH peut assurer le transport de tout type de données (téléphonie, données, vidéo) y compris celles qui sont déjà encapsulées dans des protocoles réseaux et déjà formatées sous forme de paquets ou de trame (cellules ATM, paquets IP, trames Ethernet).

Parallèlement à SDH, deux grandes technologies de réseau se sont imposées : ATM est la plus ancienne et a été largement implantée dans les réseaux de France Telecom ;

Ethernet est plus récent (du moins pour ce qui concerne ses applications dans les réseaux nationaux) et vient donc directement concurrencer l'ATM. Mais les deux peuvent également cohabiter en des points différents d'un même réseau de transport.

L'ATM (Asynchronous Transfer Mode) : Il s'agit d'une technologie de transmission et de commutation de circuits virtuels (le chemin qui sera emprunté par les cellules est établi dès le départ), offrant des interfaces jusqu'à 622 Mbit/s et est utilisable aussi bien dans des configurations de type LAN que de type WAN, aussi bien sur fibre optique que sur paire torsadée. Il supporte tout type de communications (voix, vidéo, données...).

Par rapport à d'autres technologies réseau (IP, Ethernet) qui utilisent des paquets de données de taille variable, l'ATM s'appuie sur des cellules de longueur fixe (53 octets dont 48 pour la charge utile) permettant de ce fait une plus grande flexibilité dans la gestion de la bande passante. L'un des avantages de l'ATM réside dans sa polyvalence en termes de qualité de service (QoS) et dans ses capacités à pouvoir transporter simultanément des flux ayant des caractéristiques et des exigences différentes et à gérer différemment leur transit en fonction de la priorité qui leur est accordée. L'ATM dispose de quatre classes d'applications en fonction des besoins en synchronisation ou non entre émetteur et récepteur, de débit (constant ou variable) et du mode de connexion (connecté ou non connecté). Lors de l'établissement de laconnexion, un réseau ATM peut gérer des circuits virtuels (VC pour Virtual Channel) et des chemins virtuels (VP pour Virtual Path). Un VP est le regroupement de plusieurs VC qui possèdent des caractéristiques communes. Une chaîne de télévision pourra correspondre à un VC et un bouquet de programmes à un VP.

Dans la chaîne de distribution, l'ATM peut être utilisé de bout en bout, mais la technologie Ethernet est aujourd'hui de plus en plus employée pour alimenter les DSLAM. La capacité maximum limitée à 622 Mb/s d'un DSLAM ATM comparativement à la taille importante des bouquets de télévisions à transmettre a sans doute favorisé la migration des équipements vers les technologies de type Gigabit Ethernet et 10 Gigabit Ethernet.

Ethernet était à l'origine une simple norme pour la transmission de données sur un réseau local (ou LAN Local Aera Network). Cette technologie est née en 1973, il y a plus de quarante ans. La transmission des données est réalisée sous la forme de paquets (trames), dont la longueur, peut être variable (entre 64 et 1518 octets). Les débits possibles n'ont cessé de croître au fil des années : depuis 10 Mb/s au milieu des années 1980 pour les premiers réseaux locaux puis 100 Mb/s quelques années plus tard, avant d'atteindre 1 Gb/s avec le début de ce siècle et 10 Gb/s aujourd'hui. Quatre générations qui sont regroupées sous l'appellation IEEE 802.3.

Les topologies des réseaux Ethernet peuvent être diverses (bus linéaire, étoile...) sur des supports qui peuvent être tout aussi variés (câbles coaxiaux, fibre optique, ou paires de fils torsadés). Aujourd'hui Ethernet est sorti du domaine des réseaux locaux et s'implante largement dans le cadre des réseaux longues distances nationaux qui ont été déployés par les opérateurs pour mailler l'ensemble du territoire français, d'abord avec le Gigabit Ethernet (à 1 Gb/s) puis ensuite avec le 10 Gigabits Ethernet (10 Gb/s). Il s'introduit également dans les boucles au sein des grandes agglomérations (MAN Metropolitan Area Network). Le 10 Gigabits Ethernet a été normalisé en 2002 et défini à l'origine pour une utilisation sur la fibre optique. Il conserve le même format de trame Ethernet et est donc totalement compatible avec les autres versions d'Ethernet, ce qui est aussi un avantage dans le cadre d'interconnexion entre un WAN et des réseaux locaux.

La notion de « qualité de service » est aujourd'hui concevable avec Ethernet au travers des normes 802.1q et 802.1p. Huit classes de service ont été définies. Ethernet présente aussi un avantage économique certain avec des coûts d'infrastructures inférieurs à ceux des technologies concurrentes.

SDH est adapté pour la fibre optique et apporte notamment des fonctionnalités spécifiques notamment en termes de sécurisation des réseaux. Mais, c'est aussi un standard intermédiaire qui, s'il est très fortement implanté, n'est pas pour autant obligatoire : aujourd'hui, il est tout à fait possible de réaliser le transport direct de cellules ATM, de trames Ethernet ou même de paquets IP sur de la fibre optique (exemple Cegetel). Pour Ethernet par exemple, c'est d'autant plus facile que le nouveau standard Ethernet 802.17 (ou RPR ResilientPacket Ring) qui a été approuvé par l'IEEE il y a de cela quelque année, offre également, à l'image du SDH, des dispositifs de sécurisation et de restauration rapide des liaisons rompues.

Figure III.3 : Utilisation directe de l'ATM ou d'Ethernet ou en liaison avec SDH

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III.2.2.2 - collectes des programmes