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Le Courant Porteur
en Ligne
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Le CPL (Courant Porteur en Ligne) appelé aussi PLC (Power Line Communication) ou BPL (Broadband over Power Line) est une technologie qui commence à faire parler d’elle. Pour s’en convaincre il suffit de regarder le nombre d’articles qui sortent sur ce sujet depuis 2003 (Le monde informatique, 01Net, réseaux&telecoms, New York Times …).
Mais que se
cache t’il derrière cette « nouvelle » technologie ?
Est-ce un
chemin d’avenir à prendre ?
En étudiant
le CPL on s’aperçoit vite de certaines limites, des voix s’élèvent contre son
utilisation.
Pourquoi
tout ce remue-ménage ?
Ce document
est axé essentiellement sur le CPL coté Hautes Fréquences à des fins de
communication réseaux et non Basses Fréquences pour la domotique.
Ce document est composé
de trois chapitres
Ø
I.
Le CPL c’est quoi ?
Ø
II.
Le CPL comment ça marche ?
Ø
III.
Le CPL technologie d’avenir ?
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I. Le CPL c’est quoi ? |
1. Définition
Le CPL est
une technique qui permet d’utiliser les lignes électriques basse et moyenne
tension (220 volts ou 380 Volts), pour y faire passer des ondes courtes à
hautes fréquences sur la bande des 1,6 MHz à 30 MHz au moyen d’un couplage avec
les signaux électriques (50Hz en France).
2. Historique
Cette
technologie existe depuis les années 1980 comme méthode de transport des
informations à bas débits pour des applications de domotique notamment pour
piloter à distance des appareils électriques (radiateurs, lumière …).
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D’ailleurs, EDF (Electricité De France) l’utilise à cette époque pour effectuer ses maintenances à distance. |
Les plus répandues, qui fonctionnent toujours sont connues sous les appellations X10, Lonworks et CEBus.
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Les modules émetteurs transmettent les signaux de commandes à
une fréquence de 120 KHz sous une tension de 2.5V sur les mêmes câbles que le
courant 230V.- 50 Hz. Pour éviter toutes confusions avec d’éventuels parasites, le signal est transmis 3 fois de suite à 3.33 milli-secondes d’intervalle. |
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LonWorks (Local operating networks) a été mis au point par la
société Echelon à travers un protocole réseau LonTalk proche d’IP.
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CEBus (Consumer Electronics
Bus) est un standard de communication développé par l’EIA (Electronics Industry
Association) et le CEMA (Consumer Electronics Manufacturers Association) et
approuvé en 1992. Ce standard est ouvert et par conséquent tout le monde peut
l’utiliser.
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Les fréquences utilisées sont celles de la bande définie par le CENELEC (Comité Européen de Normalisation Electrotechnique ) norme EN 50065 aussi appelée bande étroite (9kHz à 148kHz). |
La limitation du débit n’a pas permis leurs utilisations pour des applications informatiques plus gourmandes.
En 1998, création
de Power Line Telecom Forum (PLTF) qui devient
ensuite UPLC, la branche pour le développement du CPL (PLC en anglais), de
l’UTC (United Telecom Council) en Amériques du Nord.
En 1999, Nor-Web, filiale de Nortel tente une percée avec cette
technologie. Cela se solde par un échec. Le directeur de Nor-Web, Tim Watkins
explique alors à un journal Suisse, la CyberGazette la raison de cet échec.
« L'expérimentation a été un succès technique, meilleur que ce à quoi
nous nous attendions, mais l'étude de marché n'a pas convaincu le groupe de
l'existence d'un marché suffisant pour le développement de cette technologie, …
Les compagnies d'électricité n'ont pas montré un enthousiasme suffisant pour
investir dans les modifications de leurs réseaux nécessaires à l'aboutissement
d'une proposition rapide. ».
En Mars
2000, une alliance est passée entre une dizaine de grands groupes industriels
notamment ceux représentant les producteurs d’électricité. Se retrouvent des
entreprises telles EDF, Amperion, France Telecom, Belkin Corporation, IBEC,
Motorola, Sony, ST&T, Netgear … Le nom de cette association est HomePlug
Power Alliance. Ils sont actuellement plus de 70.
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De cette
alliance née une spécification le HomePlug 1.0 en Juin 2001. Tout comme pour le
WiFi, ce sont les industriels qui « imposent » leurs spécifications.
Il est à noter qu’il n’y a toujours pas à ce jour de norme associée au CPL.
Par contre la plupart des produits commercialisés respectent les spécifications du HomePlug.
La
spécification actuelle est la HomePlug 1.01. La spécification HomePlug AV (50
Mbits/s) devrait bientôt voir le jour.
Création de
l’association PLCForum en 2000.
Cette association a pour but de promouvoir le CPL en Europe.
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Création de
l’association PLCA le 5 Décembre 2001 pour la promotion du CPL en Amérique du
Nord. Tout comme le PLC forum, ce sont les grands industriels qui sont à la
tête de ce groupe.
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De nombreux
tests ont été effectués en vraie grandeur ou sont en cours de réalisation.
Les précurseurs sont les Suisses avec un test en 2001 à Fribourg sous le contrôle de l’OFCOM (Office Fédéral de la COMmunication).
Un guide est produit en Février 2003 suite aux différentes expérimentations et aux 4400 mesures sur 236 points concernant les perturbations engendrées par les PLC. De très nombreuses voix s’élèvent alors contre l’utilisation du CPL. Certains, comme Jacques Mézan de Malartic, parlent même « de cancer des ondes courtes ».
En Europe
une organisation milite pour le développement du CPL : le PUA (Plc
Utilities Alliance). On y retrouve là aussi de grands industriels Européens de
l’électricité (EDF, Endesa, Enel, Iberdrola …). Ce groupe est plus orienté
marketing que technologies.
Le PUA a
lancé un test de grande envergure à Saragosse en 2002 portant sur plus de 300
immeubles, 20.000 maisons.
140 transformateurs ont été installés et configurés par 25 personnes en 5 mois.
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Ce test se base sur la technologie de l’espagnol DS2 (Design of Systems on Silicon qui se situe à Valence). |
DS2 est le nom de la puce qui est installée au cœur des transformateurs. Actuellement plus de 2000 utilisateurs s’en servent. Chaque transformateur peut gérer de 1 à 133 utilisateurs. Selon l’étude, 4 personnes sur 5 sont très satisfaites du PLC (attention aux chiffres, le but du PUA est un but commercial).
L’IEEE
étudie une autre technologie qui permet de faire passer du courant électrique
sur des câbles ethernet (150 watts maxi). Cette technologie est en cours de
normalisation sous l’appellation 802.3af. Elle est soutenue notamment pas
Cisco, mais a comme contrainte de devoir conserver pour les appareils purement
électriques le réseau électrique habituel. Il faut se doter d’un PSE (Power
Source Equipement) qui est un petit module qui permet d’alimenter en courant (à
partir d’une connexion au câble via la carte réseau) les appareils tels, les
caméras, les disques et autres périphériques …
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Cisco Catalyst 3560-24PS |
En France,
EDF, n’est pas autorisé à faire un travail de fournisseur réseau de manière
directe. Il a donc créé une filiale Edev CPL en Mai 2003.
Il existe
un certain nombre de tests notamment dans la Manche en association avec le
conseil général où EDF a monter un projet de 71 Millions d’euros pour équiper
la région Cherbourg – Saint Lô en Juillet 2003. Ce déploiement intervient suite
à une première expérimentation dans une école de la Haye-du-Puits en Février
2000.
A Levallois-Courbevoie
dans le département des Hauts de Seine (92) depuis le début de l’année 2004,
une étude est faite, conjointement avec Tiscali et Tele2.
Les équipements sont fournis par MainNet et Schneider. L’accès proposé est de 300kbits/s.
Certains habitants se plaignent déjà de la « pollution » des ondes par le CPL.
1 Mars 2003
création du PLC-J pour promouvoir le CPL au Japon.
7 Novembre
2003, le Japon autorise des tests sur son territoire.
1er
Janvier 2004, la commission Européenne lance le projet Opera (Open PLC European Research Alliance) sur 4 ans et un budget
de 20 Millions d’Euros (9M de la part de la CEE) dans le but de proposer une
norme d’ici la fin de l’année 2004 puis d’effectuer des tests.
Ce projet prend sa place dans un
projet de plus grande envergure « Boadband for all ».
Le 13
Janvier 2004, HomePlug Powerline Alliance Annonce
l’arrivée de trois nouveaux membres et non des moindres : Comcast, DS2 et
EarthLink.
HomePlug Alliance comprend
désormais plus de 50 membres. Le président de DS2 Jorge Blasco le dit
clairement, le CPL est une opportunité commerciale unique : « Powerline
Networking and Powerline Access (BPL) have already demonstrated their strength
in the marketplace. Powerline Access is a very promising market. We are
delighted to see that the HomePlug Alliance is focused on a synergistic
development of both market segments. ».
En Avril
2004 G.W.Bush président des états-unis autorise l’utilisation du CPL (BPL)
« Power lines were for electricity; power lines can be used for
broadband technology. So the technical standards need to be changed to
encourage that.».
Le Japon a
décidé de geler le développement du CPL.
Certaines
études sont en cours ou sont bien avancées en France (voir aussi ci-dessous)
comme le montre ce document de l’ART (Autorité de Régulation des
Télécommunications).
http://www.art-telecom.fr/publications/c-publique/consul-hautdebit.pdf
3. Evolution
Coté technique l’augmentation du
débit est très attendu avec le HomePlug AV à 45Mbits/s et la seconde génération
des produits de DS2 à 200Mbits/s permettant de faire passer la vidéo voir la TV
Haute Définition.
Au CeBIT d’Hanovre en Mars 2004, la
société Française SpidCom (http://www.spidcom.com/), créée en Septembre
2002, filiale de ELSYS Design, effectue une démonstration de sa puce SPC200, basée sur la
technologie FLIP (FLexIble Powerline) développée en partenariat
avec EDF, qui permet un débit de 168Mbits/s (224Mbits/s théoriques et
100Mbits/s pratiques) sur courant électrique.
En France, le développement du CPL
est freiné. En effet, il existe un blocage légal comme l’indique le
site du gouvernement :
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« En France le développement des courants porteurs en ligne est libre à l'intérieur des bâtiments, sous réserve de ne pas créer de nuisances par des interférences. En application du principe de spécialité qui limite son champ d'activité au secteur électrique, ni EDF ni ses filiales ne sont autorisés en France à fournir ce type de service sur les réseaux publics de distribution d'électricité. »
Les opposants se mobilisent très
fortement (voir chapitres suivants) pour éviter son déploiement.
Vont-ils faire le poids face aux
géants industriels qui tablent sur une manne financière énorme pour les 2 à 3
ans avenir ?
L’évaluation
faite par HomePlug est une multiplication par 50 du chiffre d’affaires sur le
CPL entre 2001 et fin 2006 passant ainsi de 18Millions de dollars en 2001 à 700
Millions de dollars en 2006.
L’évolution
actuelle leurs donne raison. Le chiffre d’affaires est passé de 18 à 190
Millions de dollars entre 2001 et 2002. Face à cette machine économique, les
contestataires auront t’ils du poids ?
En
Janvier 2003, selon une étude du cabinet bmp
Telecommunication Consultants, environ 15.000 personnes en Europe sont reliées
via cette technologie. L’accroissement va être important dans les années à
venir malgré les problèmes engendrés par le CPL.
Avec l’arrivée de DS2 dans l’alliance HomePlug, la
normalisation devrait se faire plus rapidement.
Le CPL n’est pas la seule technologie en cours d’études
approfondies comme le montre les choix et les dossiers retenus en 2004 par la
DATAR (Délégation à l’Aménagement du Territoire et à l’Action Régionale).
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L’avenir
montrera quelle technologie prendra le dessus. Il est certain qu’une seule
technologie ne peut tout faire. Certains contextes (éloignements, impossibilité
de câbler …) impliqueront des choix multiples.
Les
dix-sept projets sélectionnés fin avril 2004 pour un total de 1.264.000
euros :
Ø
Communauté de communes de Lion d'Angers (Pays de Loire) :
20
K€ (expérimentation locale)
Boucle
Hertzienne + DSL
Ø
Parc naturel régional du Vercors :
50
K€ (expérimentation locale)
Wi-fi
+ satellite
Ø
Association Rhône sans fil (Rhône Alpes) :
100
K€ (expérimentation locale)
Wi-fi
+ câble
Ø
Communauté de communes de Bellange (Moselle) :
16
K€ (expérimentation locale)
Wi-fi
+ satellite + cpl indoor
Ø
Communauté de communes de Lomagne Gersoise (Midi Pyrénées) :
40
K€ (expérimentation locale)
Wi-fi
+ satellite
Ø
Commune de Geisswasser/UEM (Alsace) :
80
K€ (expérimentation locale)
Wifi
+ satellite+cpl
Ø
Gonfreville (Haute-Normandie) :
150
K€ (expérimentation locale)
FTTU
Ø
Megalis (Pays de la Loire) :
150K€
(expérimentation locale)
Wi-fi
+ satellite + cpl
Ø
Communauté de communes de Haute Provence (PACA):
50K€
(expérimentation locale)
Satellite
+ Wi-Fi
Ø
Sipperec (Ile-de-France) :
120K€
(expérimentation locale)
CPL/voix
sur IP
Ø
Inforoutes Ardèche :
50K€
(expérimentation locale)
Mmds
+ wi-fi
Ø
Communauté d'agglomération de Castres Mazamet (Midi Pyrénées) :
120K€
(expérimentation locale)
Wi-Fi
+ CPL
Ø
Tiscali/Felletin (Limousin) :
25K€
(expérimentation locale)
Wi-Fi
Ø
Altermed (Morbihan) :
23K€
(expérimentation locale)
Hertzien
+ cpl
Ø
Fort de France (Martinique) :
50K€
(expérimentation locale)
Wi-max
Ø
Noos/St Cloud (Ile-de-France) :
100K€
(expérimentation nationale)
Fibre
optique
Ø
Syndicat mixte des Combrailles (Auvergne) :
120K€
(expérimentation locale)
Wi-fi
+ Satellite
Octobre
2004, les constructeurs Legrand, ST Micro et LEA mettent
sur le marché une prise électrique avec module CPL
intégré dénommé le « smartplug ».
Ce
produit a reçu le soutien du projet Européen Eureka. Ce produit répond à la
norme NFC 15-100 (obligatoire depuis le 1er juin 2003 dans les constructions
neuves). Pour plus d’informations voir le site de l’UTE
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