Regroupement de lignes DSL dans des multiplexeurs d’accès (DSLAM)

Aujourd’hui, avec plus de 750 millions de sites dans le monde reliés à des lignes téléphoniques, l’infrastructure de base de la technologie DSL est déjà en place. La mise en oeuvre du DSL consiste essentiellement à installer l’équipement approprié chez les usagers, les compagnies de téléphone, les fournisseurs de services Internet (ISP) et autres prestataires. Les problèmes de matériel DSL peuvent aller du plus simple au plus complexe. Les particuliers abonnés au DSL ont des besoins relativement simples : un ordinateur, un modem DSL, une connexion Ethernet et, éventuellement, un filtre pour relier un poste éléphonique standard (POTS). Il vous suffit généralement de vous abonner au service DSL pour qu’on vous fournisse la plupart de ces équipements. Mais pour les opérateurs téléphoniques, les FAI et les réseaux de campus, la mise en oeuvre d’un système DSL est un peu plus complexe. Elle repose essentiellement sur l’équipement principal qui regroupe les lignes DSL pour transporter les signaux sur un réseau haut débit : le multiplexeur d’accès DSL (DSLAM).

Format des DSLAM

La conception physique des DSLAM est relativement simple. La plupart sont de grands boîtiers métalliques où sont placés divers modules (ou « lames »), en fonction du type de ligne DSL. Les boîtiers DSLAM sont conçus pour accueillir de 14 à 48 lames, avec des densités de ports allant de 144 dans un DSLAM de taille moyenne à 579 dans une grande armoire. Les lames, longues et minces, ressemblent à de grandes cartes PC et s’insèrent par l’avant du DSLAM. En général, une lame gère de 1 à 24 lignes DSL, chaque lame étant associée à un type de DSL spécifique. Le DSLAM inclut aussi une ou plusieurs lames de liaison (gestion) qui traitent les signaux DSL entrants et sortants.

Rôle des DSLAM

Les premiers boîtiers DSLAM se contentaient de regrouper les différentes lignes DSL et de les diriger vers un commutateur ATM pour les services de liaison via des lignes Ethernet, Fast Ethernet, E1/T1, E3/T3 ou ATM. Ils utilisaient généralement des circuits ATM ou PPP pour la connexion des usagers. En termes de services DSL, c’est toujours le rôle de base des DSLAM. Mais, avec l’explosion du marché du DSL et à cause des différences importantes de types de service et de critères de qualité, des modèles plus élaborés (DSLAM haut de gamme ou nouvelle génération) sont en cours de fabrication. Certains DSLAM haut de gamme incorporent des fonctions de routage ou d’adressage IP. D’autres utilisent des matrices de commutation ATM qui leur permettent d’exploiter les atouts spécifiques de l’ATM : lissage du trafic, hiérarchisation et qualité de service (QoS). Généralement, les DSLAM haut de gamme ont également une densité élevée qui peut atteindre 24 ports ou plus par lame. Les modèles à basse densité (de 1 à 12 ports par lame), qui n’ont aucune de ces fonctions avancées, sont dits « DSLAM bas de gamme ». Ces fonctions avancées permettent aux opérateurs d’offrir à leurs clients un plus large éventail de services DSL et de mieux répondre à leurs besoins. Par ailleurs, les DSLAM sont maintenant conçus pour résister à des conditions ambiantes plus rudes, ce qui permet de les installer à distance de la compagnie de téléphone (et plus près du client) dans une armoire fixée sur un poteau ou posée au sol sur un trottoir, et de réduire ainsi le phénomène de « dernier kilomètre ». Cela permet aussi aux fournisseurs d’atteindre de nouveaux clients.

Fonctionnement des DSLAM

Lorsque les utilisateurs échangent des signaux DSL avec le DSLAM, les fréquences inférieures à 4 kHz (voix) sont isolées à l’aide d’un filtre (généralement un filtre passe-bas), et envoyées sur le réseau téléphonique public commuté (RTC). Les données DSL de plus haute fréquence (de 4 kHz à 2,2 MHz) sont aiguillées vers le DSLAM par un filtre passe-haut. Pour gérer ces lignes DSL qui transportent de grandes quantités de données, le DSLAM multiplexe les données en un seul signal, plus facile à traiter. À l’inverse, il démultiplexe ces signaux pour les transmettre à l’abonné DSL. Ces informations traversent ensuite le fond de panier du DSLAM en direction du module de gestion, qui regroupe le reste des signaux DSL en provenance des autres lames, grâce à une fonction d’agrégation de liens (trunking). Ce module envoie alors les informations à un commutateur ATM, Frame Relay ou IP L3, ou bien à un autre module permettant l’accès à un réseau haut débit. Avec les DSLAM haut de gamme, cette commutation est gérée dans le DSLAM. Dans tous les cas, ce flux d’informations à haut débit arrive au central téléphonique, généralement sur une ligne ATM, E1, E3 ou OC-3. Une fois les signaux envoyés sur le réseau, ils passent par les routeurs du central, qui les dirigent vers l’internet. Processus de multiplexage Quand les signaux des lignes DSL pénètrent dans le DSLAM via leurs modules respectifs, chaque module exécute un multiplexage de ces signaux. En bref, cela se passe ainsi : un DSLAM inclut trois lignes DSL entrantes distinctes. Il s’agit, dans cet exemple, de la ligne ADSL d’un particulier (A), de la ligne HDSL d’une petite entreprise (B) et d’une ligne SDSL issue d’un réseau de type campus (C). Pour transporter efficacement ces informations, le DSLAM va prendre un bit ou un mot de A, puis de B, puis de C. Le module répète ensuite cette fonction (A, B, C, A, B, C, etc.), en entrelaçant les différents signaux en un flux de données unique, à envoyer sur le réseau haut débit. Par exemple, une lame T1 ou E1 tramée utilisera le multiplexage temporel (TDM). Le multiplexage temporel (TDM) utilise des échanges d’intervalles de temps prédéterminés pour entrelacer les bits ou les octets de chaque signal l’un après l’autre. Lorsque les données vont de la lame DSL vers le site client, le démultiplexage est exécuté par le module lui-même ou par un démultiplexeur temporel (TDM).

Éléments de réflexion

Pour tirer le meilleur parti de votre DSLAM, il est impératif de tenir compte des critères de flexibilité et d’adaptabilité lors de la conception du système. Vous devez élaborer le DSLAM en anticipant précisément les besoins de vos utilisateurs, particulièrement si vous êtes un fournisseur de services à grand rayon d’action. Vous devez prévoir le nombre de clients (professionnels et particuliers) que vous aurez et les types de service dont ils auront besoin. Vous devez aussi prévoir l’expansion future de vos services.