Courants porteurs en ligne Article, Signification, Explication
On retient sous l'appellation courants porteurs en ligne (CPL) toute technologie qui vise à faire passer de l'information à bas débit ou haut débit sur les lignes électriques en utilisant des techniques de modulation avancées.
Selon les pays, les institutions, les sociétés, les courants porteurs en ligne se retrouvent sous plusieurs mots-clés différents :
- CPL (Courants porteurs en ligne)
- PLC (Powerline Communications)
- PLT (Powerline Telecommunication)
- PPC (Power Plus Communications)
| Table of contents |
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2 Principe de fonctionnement 3 Applications typiques 4 Cadre juridique et réglementation 5 Standardisation |
La technologie sur courants porteurs existe depuis longtemps, mais elle n'était utilisée pendant longtemps qu'à bas débit pour des applications de télécommande de relais, éclairage public et domotique.
Le haut débit sur CPL n'a commencé qu'à la fin des années 1990 :
1950 : sur fréquence 10 Hz, puissance 10 kW, unidirectionnel : lumières en ville, télécommande de relais.
Milieu des années 80 : début des recherches pour utiliser l'électricité comme support de transport de données, sur la bande 5 – 500 kHz, toujours en unidirectionnel.
Début des années 90 : expérimentations des courants porteurs pour des applications de télérelevés dans la bande 60-80 kHz. Apparition de modem courants porteurs bas-débits pour des communications CPL domotiques en Europe (standard EHS/Konnex) et aux États-Unis (standards Echelon et CEBUS)
1997 : premiers tests de transmission de signaux de données sur réseau électrique en bidirectionnel, et début des recherches pour Ascom (Suisse) et Norweb (UK).
2000 : premières expérimentations en France par EDF R&D et Ascom.
Le principe des CPL consiste à superposer au signal électrique de 50 Hz un autre signal à plus haute fréquence et de faible énergie. Ce deuxième signal se propage sur l'installation électrique et peut être reçu et décodé à distance. Ainsi le signal CPL est reçu par tout récepteur CPL qui se trouve sur le même réseau électrique.
On classe traditionnellement les CPL en deux catégories en fonction du débit offert. Les CPL à haut débit utilisent des modulations multiporteuses de type OFDM dans la bande (bande 1,6 à 30 MHz). Les CPL à bas débit utilisent des techniques des modulations assez simples, par exemple quelques porteuses (mais une seule à la fois) en modulation de fréquence. Les bandes des fréquences utilisées sont comprises entre 9 et 150 kHz en Europe et entre 150 et 450 kHz aux États-Unis (il n'y a pas de radios grandes-ondes aux USA).
En haut comme en bas débit, la communication est soumise à des bruits et à de fortes atténuations. Il est donc nécessaire de mettre en œuvre de la redondance, par exemple sous la forme de codes correcteurs d'erreurs.
Un coupleur intégré en entrée des récepteurs CPL élimine les composantes basse fréquence avant le traitement du signal.
Le modem transforme un flux de bits en signal analogique et réciproquement.
La technique CPL haut-débit permet de faire passer des données informatiques sur le réseau électrique, et ainsi étendre un réseau local existant ou partager un accès Internet existant via les prises électriques grâce à la mise en place de boîtiers spécifiques. Dans l'état actuel de la technique, les débits atteints sont compris entre 14 MBit/s (produits déjà commercialisé) et 100 MBit/s (produits à l'horizon 2005).
La technique CPL bas-débit s'adresse principalement à deux applications. Le standard domotique EHS/Konnex utilise les CPL pour mettre en réseau des appareils électriques dans des domaines aussi divers que les machines à laver, les volets roulants, le chauffage. On utilise aussi les CPL bas-débit pour des applications de gestion du réseau de transport et de distribution électrique ou encore de télérelève des compteurs électriques. Les débits sont typiquement de 2,4 à 20 kbit/s.
Toute technologie qui travaille sur une bande de fréquence définie doit rentrer dans un cadre juridique. Les réseaux CPL sont à la fois des réseaux électriques et des réseaux de télécommunication, ce qui fait que les autorités ont du mal à définir leur cadre juridique. De plus il n'existe pas encore de réglementation précise pour les équipements et les réseaux CPL. Des travaux sont en cours, notamment avec le PLC Forum et l'ETSI, mais les résultats n'ont pas encore été publiés.
Ainsi la mise en place de réseaux CPL est libre pour ce qui est des installations derrière un compteur privé (on parle de « Indoor » ou « InHome »), sous réserve de ne pas créer de nuisances, auquel cas le matériel doit être retiré. Pour ce qui est des installations extérieures (appelées « outdoor ») où l'on injecte le signal au niveau du transformateur HTA /BT pour des créations de boucles locales électriques, des autorisations d'expérimentation sont à demander auprès de l'ART tant que la technologie n'est pas mature et les normes pas éditées.
En haut-débit, un seul standard existe et il est américain : le standard Homeplug V1.0.1. C'est un standard qui ne concerne que les installations « indoor » et qui n'est pas interopérable avec les solutions « outdoor » existantes à ce jour. D'autres standards devraient voir le jour sous quelques mois ou années.
NB : Tous les équipements commercialisés à ce jour pour le grand public sont des produits « Homeplug ».
En bas-débit, trois standards différents existent. En Europe, le standard EHS/Konnex définit la norme de communication courants porteurs, des fonctions plug-and-play et les messageries applicatives. Aux États-Unis, les standards sont Echelon et CEBUS.
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Principe de fonctionnement
Par extension, les modems CPL incluent aussi les fonctions d'ajout de la redondance et de reconstitution du flux de bits original.Applications typiques
Cadre juridique et réglementation
Standardisation
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