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Le réseau par la prise électrique

La technologie CPL transforme les installations électriques en réseaux informatiques. Une prouesse qui fait appel à des techniques de communication complexes.

On y pense rarement, mais chaque appartement, chaque maison, chaque bureau dispose déjà d’un réseau : celui de l’installation électrique, qui irrigue toutes les pièces équipées de prises de courant. La technologie CPL (Courant
porteur en ligne) permet de profiter de ce réseau pour relier des ordinateurs, échanger des données et partager un accès à Internet. Plusieurs entreprises (le suisse Ascom, l’espagnol DS2, le coréen Xeline…) développent des produits adaptés
au CPL depuis la fin des années 1990. Mais c’est la technologie PowerPacket, de l’américain Intellon, qui a popularisé ce type d’équipements. Elle est soutenue par une cinquantaine d’industriels de renom (Belkin, EDF, France Télécom, Linksys,
Motorola, Netgear, Panasonic, Samsung, entre autres) regroupés au sein d’un consortium, le Homeplug Powerline Alliance.La mise en place d’un réseau CPL compatible Homeplug est aussi simple que celle d’un réseau sans fil Wi-Fi. Car, comme les données circulent dans les fils électriques à l’intérieur ou le long des murs, il n’y a aucun câble à
installer.

Une mise en place simple

Pour relier un PC à un réseau de la maison, il suffit de brancher un adaptateur CPL sur une prise de courant, puis de relier l’adaptateur à l’ordinateur à l’aide d’un cordon USB ou d’un câble Ethernet. Avec les adaptateurs CPL
Ethernet, il n’y a même pas de pilote à installer, quel que soit le système d’exploitation utilisé. La vitesse de pointe est de 14 Mbit/s ; mais le débit utile (à partager entre tous les PC) est du même ordre qu’avec le Wi-Fi, soit environ
7 Mbit/s.Les adaptateurs CPL sont environ 30 % plus chers que leurs homologues Wi-Fi : 100 euros environ contre 70 pour ces derniers. Mais contrairement à la technologie sans fil, on n’a pas à se soucier de l’épaisseur des murs
et les informations véhiculées sont moins exposées au piratage qu’avec un réseau radio. La technologie CPL ne modifie en rien la manière dont les programmes s’échangent des informations, que ce soit sur Internet ou sur un réseau local de type
Ethernet ; elles circulent comme à l’habitude sous forme de paquets de données dont l’organisation est définie par le protocole IP. C’est dans la manière de véhiculer les bits constituant ces paquets de données que la technologie CPL
intervient. Contrairement à ce que l’on pourrait croire de prime abord, ce n’est pas le courant alternatif d’alimentation électrique 220 volts qui assure le transport des données ; ce courant continue de ne servir qu’à l’alimentation en énergie
des appareils reliés au secteur. Pour véhiculer les données, la technologie CPL ‘ injecte ‘ dans l’installation électrique d’autres courants alternatifs de très faible voltage (2 volts au maximum) qui
servent de porteuses pour véhiculer les données, de proche en proche, dans toute l’installation. Les fréquences de ces porteuses (entre 4,3 et 20,9 MHz pour les produits compatibles Homeplug) sont des milliers de fois plus élevées que celle du
courant d’alimentation (50 Hz en Europe).Les difficultés qui ont présidé à la mise au point du CPL tiennent à la nature des installations électriques. A commencer par les nombreuses perturbations auxquelles sont soumises lesdites installations. Ainsi, la mise en marche des
appareils électroménagers gourmands en électricité (fours, fers à repasser, etc.) provoque des appels de courant importants au démarrage. Ceux équipés de moteurs, comme les perceuses, les machines à laver ou les aspirateurs, induisent de nombreux
parasites qui se propagent tout le long des lignes électriques.Enfin, chaque appareil branché, chaque boîtier de dérivation, chaque domino ­ bref, tout ce qui introduit une variation d’impédance ­ réfléchit une partie des signaux. Cela cause des échos qui perturbent les transmissions. Ce
phénomène est d’autant plus gênant que les mêmes fils sont utilisés pour communiquer dans les deux sens. De plus, tous ces problèmes surgissent de manière imprévisible, car ils dépendent du nombre de lignes électriques partant du compteur, de la
disposition des prises et des boîtiers de dérivation, de la quantité et de la nature des appareils allumés, etc.

Eviter les interférences

Les problèmes soulevés ressemblent à ceux posés par les réseaux radio et les lignes ADSL. Le fonctionnement des adaptateurs CPL compatibles Homeplug s’apparente à celui d’un modem ADSL. Ils utilisent, comme eux, une technique de
modulation OFMD. Les informations à transmettre sont modulées en même temps sur 84 ondes électriques séparées par des écarts de fréquence d’environ 200 kHz, et évitent les interférences entre les signaux véhiculés par des porteuses de
fréquences voisines. Les parasites et échos n’affectant jamais en même temps les ondes de fréquences différentes, cette technique permet aux récepteurs de recalculer par interpolation les informations émises, même en présence de bruits importants.
Les réseaux sans fil Wi-Fi norme A (54 bMbit/s) exploitent aussi la modulation OFDM, qui servira également pour la télévision numérique terrestre. Depuis avril 2003, le Homeplug Powerline Alliance travaille à la prochaine génération de
produits. Grâce à des changements dans la modulation OFDM, les adaptateurs Homeplug AV, attendus fin 2004, offriraient un débit utile d’environ 30 Mbit/s. De quoi profiter dans son salon des vidéos stockées sur le PC du bureau, sans gêner les
parties de jeux en réseau des enfants.

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Eric Larcher