Le CPL : COURANT PORTEUR EN LIGNE
Les réseaux informatiques ont subis de nombreux changements ces dernières années, et l'arrivée des technologies sans fil comme le Wi-Fi en est une des illustrations les plus flagrantes. Le Wi-Fi a permis la mobilité, autorisant ainsi des déplacements de l’usage informatique insoupconnés jusqu’àlors. Néanmoins, le Wi-Fi apporte aussi son lot de problèmes : la sécurité est perfectible, on couvre une zone que l'on ne maîtrise pas toujours (qui va bien souvent au-delà de ce que l'on voudrait), et au-delà même de tout cela, bénéficier d’une couverture optimale n’est pas toujours à la portée de tous…
Dans bien des cas alors, la technologie que nous évoquons aujourd’hui, le CPL (Courant Porteur en Ligne) se positionnera comme une alternative tangible aux réseaux sans fil.Les questions quant à ce vecteur de communication sont logiques et légitimes, ainsi est-ce que les performances seront suffisantes pour nos besoins , La sécurité me permet-elle de l'utiliser sereinement ? Est-elle abordable et facile d'emploi ? Ce sont toutes ces questions, entres autres, auxquelles nous allons tenter de répondre au travers de ce tour d’horizon technologique.
Le CPL c'est quoi ?
Le CPL veut dire : Courant Porteur en Ligne. Derrière ce nom, se cache l'idée de pouvoir transporter de l'information sur un réseau électrique. La perspective est séduisante puisque nous possédons tous des prises électriques chez nous, et pouvoir s'en servir pour mettre en place un réseau informatique résoudrait bien des problèmes lorsqu'il s'agit, par exemple, de relier des ordinateurs qui ne se trouvent pas au même étage. La première des questions est de savoir comment il est possible de faire passer à la fois le courant électrique qui sert à alimenter nos appareils ménagers et un autre courant électrique permettant de faire passer de l'information ?
L'explication que nous allons vous donner est largement simplifiée, mais permettra de vulgariser pour le plus grand nombre le fonctionnement du CPL. Le courant électrique qui sert à alimenter nos appareils, possède certaines caractéristiques comme la tension et la fréquence. Sur la figure ci-dessous à gauche, on peut voir la représentation mathématique d'un tel courant.
Les differents signaux électriques et CPL
Le courant électrique CPL possède lui aussi une tension et une fréquence, mais elles sont toutes deux différentes que pour celles du courant électrique : l'amplitude est de quelques volts, et la fréquence varie entre 1,6 et 30Mhz, impliquant que le courant « CPL » (Nous l’appellerons ainsi) oscille environ 1000 fois plus vite que le courant électrique normal. On peut voir une représentation de ce signal sur la figure en haut à droite.
Ces deux signaux sont alors superposés et l'on obtient le signal du schéma 3.
Schéma classique d'un réseau CPL
Pour aller plus loin
Quand on utilise un réseau CPL, l'information transite d'abord par un réseau informatique puis atteint un premier adaptateur CPL qui va générer un signal électrique CPL qu'il va superposer au courant électrique : c'est ce que l'on appelle la modulation. C'est sous cette forme, modulée, que notre information traverse les fils de cuivre. Quand elle atteint un autre adaptateur CPL, celui-ci va effectuer l'opération inverse, c'est-à-dire séparer le signal CPL du courant électrique : c'est ce que l'on appelle la démodulation. Ainsi, l'information pourra être véhiculée sur le réseau informatique. Le courant électrique normal sert alors de porteur (courant porteur) et le signal CPL, qui contient l'information utile est portée sur le premier. La modulation, n'est pas simplement une superposition des deux signaux électriques comme nous avons pu l'écrire plus haut. La modulation est une transformation mathématique qui permet de transporter une information sur une onde porteuse qui possède de bonnes propriétés de propagation. De plus, le CPL se base sur la modulation multiporteuse OFDM qui permet de moduler plusieurs signaux simultanément, ainsi nous n'avons pas seulement une onde porteuse mais plusieurs, ce qui permet d'obtenir des débits importants. (Cette technique de modulation est utilisée par toutes les dernières technologies de communication comme l'ADSL, le Wi-Fi ou encore le Wimax.)
Les normes
Contrairement au Wi-Fi, le CPL n'est pas une norme à proprement parlé. Dans le domaine des réseaux sans fil, le terme Wi-Fi fait référence aux normes 802.11b, 802.11g... qui sont compatibles entre elles.
Dans le domaine des courants porteurs, il n'y à malheureusement pas de norme qui aurait été ratifiée par un organisme de normalisation, mais il existe des technologies concurrentes dont les deux principales sont le HomePlug et le DS2.
Les deux principales normes en concurrence
Le HomePlug existe sous plusieurs variantes que l'on distingue grâce à leur numéro de version, ainsi existe-t-il le HomePlug 1.0, le Homeplug 1.1 et et Homeplug AV. Chacune de ces variantes propose des débits commerciaux différents, qui sont respectivement de 14Mbit/s, 85Mbit/s et 200Mbit/s .
De l'autre côté, le DS2 est une technologie concurrente du HomePlug AV de par les débits qu'elle peut nous offrir dans des proportions théoriques similaires, l'on remarque néanmoins que c'est aussi la moins soucieuse des émissions parasites...
CPL indoor ou outdoor ?
Il existe deux types de courant porteur, le CPL en intérieur (indoor) et le CPL en extérieur (outdoor).
L’indoor est celui que l'on utilise dans une maison pour relier des ordinateurs entre eux. Le signal reste confiné à l'intérieur de votre domicile et ne dépasse pas votre compteur électrique (dans le cas idéal). Il est utilisé pour relier des appareils entre eux afin qu'ils puissent communiquer, comme des ordinateurs, des platines multimédia... Son avantage est de permettre de relier tous ces appareils sans avoir à tirer des câbles, d'autant plus qu'il ne nécessite aucune modification du réseau électrique.
L’outdoor est utilisé entre des maisons à l'échelle d'un quartier. Il permet notamment de fournir un accès internet haut débit dans des zones qui ne sont pas couvertes par l'ADSL ni par le câble. L'avantage est que le réseau électrique est déjà en place et qu'il est plus dense que n'importe quel réseau : chacun est déjà relié au réseau électrique. Malgré tout, il existe certaines limitations à son utilisation. Le signal ne peut parcourir plus de 300m au-delà desquels il devient trop faible. C'est pourquoi il est nécessaire de mettre des amplificateurs tout au long du parcours. Cette modification ne nécessite pas de gros travaux et n'est pas très coûteuse. Un autre problème, plus embêtant, est qu'il peut être perturbé par des signaux hertziens ce qui fait chuter de manière drastique le débit qu'il peut apporter dans votre foyer.
Qu'attendre d'un réseau CPL ?
Performances et confidentialité
Actuellement, les débits que l'on peut obtenir avec du matériel CPL peuvent atteindre environ 70Mbit/s à 85Mbit/s REELS, ce qui est tout à fait correct et bien supérieur aux besoins que l'on peut avoir aujourd’hui. Ainsi avec de tels débits, l’on peut tout à fait envisager la transmission de vidéo HD ou encore bien entendu de la VoIP.
Les performances bien que bonnes, sont très fluctuantes en fonction de l'état du réseau électrique de votre installation et du nombre d'appareils qui y sont branchés. De plus si vous mettez en place votre réseau CPL sur des multiprises, vous verrez les débits très fortement chuter. Il n'est pas rare de ne pas pouvoir dépasser 15-20Mbit/s dans certaines situations. Nous aurons l’occasion de vous présenter les désagrements prochainement lors de comparatifs.
Il est possible d'alimenter un PC via une prise sur le module CPL, ici DS2
Un autre problème est celui des fréquences radios générées par le CPL. En effet, comme le réseau électrique n'a pas été crée initialement pour véhiculer des signaux hautes fréquences, et qu'en général les fils de cuivre ne sont pas blindés les résultat est le suivant : le signal CPL passant des les câbles, ceux-ci réagissent alors comme une antenne radio et propagent le signal dans l'espace. Votre domicile fait alors office de grande antenne et vient polluer ceux qui utilisent ces fréquences.
C'est ainsi que vous pouvez, par exemple, perturber votre clavier et votre souris sans fil si ils utilisent une fréquence comprise entre 1,6Mhz et 30Mhz. A l'inverse, le CPL peut lui aussi être perturbé par des fréquences radio ce qui en diminuera ses performances.
Certains appareils ménagers, comme un fer à repasser ou une machine à laver, sont très consommateurs de courant et contribuent également à faire baisser les performances de votre réseau CPL.
Tout comme pour le Wi-Fi, les données qui transitent sur un réseau CPL peuvent être interceptées par votre voisin, même si cela est plus difficile que pour les technologies sans fil. Pour cela, les normes CPL intègrent toutes un système de cryptage qui permet de l'utiliser en toute sérénité. Les données qui transitent sur les réseaux électriques sont cryptés en utilisant un algorithme qui dépend de la norme utilisée. Ainsi on utilise une clé DES de 58bit pour le HomePlug 1.0, une clé AES de 128bits pour le HomePlug AV et enfin une clé DES pour le DS2. En revanche il n'y a pas de cryptage sur le réseau ethernet entre l'adaptateur CPL et la machine. Sur chaque adaptateur CPL, on peut changer la clé de cryptage grâce à l'utilitaire fourni par le constructeur. De cette manière il est aussi possible de faire cohabiter plusieurs réseaux CPL sans qu'ils puissent se voir, tout simplement en assignant des mots de passe différents pour chaque réseau.
Mise en place d'un réseau CPL
Normalement, à ce stade de ces explications, vous en savez bien plus que la plupart des gens sur le CPL. Il reste maintenant à évoquer la mise en place d’un tel réseau :)
Les adaptateurs CPL sont tous plus ou moins identiques et possèdent tous une prise électrique qui sert à les relier au réseau électrique à la fois pour leur propre alimentation et aussi pour l'émission du signal CPL, une prise éthernet, et 3 voyants qui servent à voir l'état d'alimentation de l'appareil (allumé ou éteint), l'activité du réseau CPL et l'activité du réseau ethernet.
La mise en place est on ne peut plus simple, il suffit de relier chaque adaptateur CPL avec un câble ethernet que l'on branchera sur la carte réseau du PC d'un côté et à l'adaptateur de l'autre, puis de brancher l'adaptateur lui-même sur une prise électrique.
Une fois que vous avez branché au moins deux adaptateurs sur le réseau électrique, le voyant d'activité du réseau CPL s'allume montrant ainsi que les appareils se voient bien l'un l'autre et qu'ils sont en mesure de s'échanger des données, on dit alors qu’ils sont synchonisés, à l’instar de votre ligne ADSL.
Le CPL peut également transporter de la musique, à l'instar de ce module Devolo au Cebit
Vous le constatez, la mise en place du réseau CPL est très simple, et il suffit maintenant de configurer chacun des ordinateurs pour qu'ils puissent dialoguer entre eux. Pour cela il suffit de procéder de la même manière que si vous mettiez en place un réseau classique : Instaurer des adresses IP pour chacune des machines ainsi que le masque de sous réseau.
Si vous reliez un routeur qui partage votre accès Internet et qui fait aussi office de serveur DHCP, les machines se configureront toutes seules, les boitiers CPL ne modifiant en rien les configurations : il faut les imaginer comme le prolongement invisible de votre réseau.
Exemple d'utilisation en cascade sur le stand DS2 au Cebit
Même les spécialistes Wi-Fi se mettent au CPL ! Ici Linksys au Cebit
Conclusions
Le courant porteur se révèle très facile à installer, à utiliser et offre des débits tout à fait convenables, suffisant dans bien des cas. Ainsi peut-on tout à fait monter un réseau CPL entre plusieurs ordinateurs avec un partage d'accès internet, de la vidéo HD ou encore de la VoIP très simplement.
Malgré tout, ce tableau idyllique comporte quelques zones d’ombre : Tel que nous l’avons vu , le CPL n'est pas une norme en lui-même, il existe en effet plusieurs "normes constucteurs" qui sont incompatibles entre elles. Ceci pour le plus grand malheur du consommateur qui risque fort d’acheter des produits qui se révelèront incompatibles entre eux, ce qui n’est pas sans conséquences, aux prix des appareils.
Autre désagrément, alors que le CPL utilise un support physique pour véhiculer l'information, nous restons sujet à des perturbations qui peuvent provenir de l'extérieur, sans oublier que le CPL lui-même peut perturber des fréquences radios. Plus inquiétantes sont les baisses significatives de performances que l'on obtient en utilisant des multiprises, gros point noir de la technologie actuelle. En effet, il n'est pas toujours évident d'avoir une prise murale qui ne soit pas déjà utilisée. Alors si c'est pour refaire des trous, autant faire passer un câble éthernet...
Alors que penser ? Pour notre part le CPL est une technologie qui offre plus d'avantages que d'inconvénients : en se positionnant comme un environnement simple et performant (notamment au regard du Wi-Fi), à la portée de tous, le constat est simple : l'essayer c'est l'adopter ! D'ailleurs les professionnels ne s'y sont pas trompés en proposant de plus en plus de produits hybrides cumulant CPL+Wi-Fi. Ainsi l'heure est à la complémentarité et non à la division. Reste les coûts, encore quelque peu prohibitifs mais qui devraient mécaniquement baisser par le jeu du marché.