En vedette - Un réseau domestique ultra haut débit pour le multimédia
Depuis de nombreuses années, la Wifi est la solution domestique la plus prisée pour la mise en réseau, mais même la dernière norme 802.11n ne sera pas en mesure de répondre aux futurs besoins des utilisateurs malgré qu'elle offre des débits de transfert de données de plus de 100 mégaoctets par seconde (Mbps). Dans le foyer du futur, les divers occupants pourraient vouloir visionner simultanément différentes chaînes de TVHD (télévision à haute définition) ou des vidéos stockées alors qu'ils se trouvent dans différentes pièces, alors que l'un est en train de jouer à un jeu vidéo en 3D et un autre utilise un service de téléprésence pour communiquer avec ses parents vivant à l'étranger. Des débits de transfert de données bien plus puissants seront nécessaires pour que divers services à usage intensif de données puissent fonctionner simultanément. «La Wifi jouera indéniablement un grand rôle dans les futurs réseaux domestiques; mais ce n'est pas la seule solution», explique Jean-Philippe Javaudin, gestionnaire de projet à Orange Labs, une filiale de France Télécom. M. Javaudin coordonnait le projet OMEGA («Home gigabit access»), une grande initiative collaborative impliquant 21 entreprises, universités et instituts de recherche partout en Europe qui a démontré comment utiliser diverses technologies de communications câblées, radio et optiques afin de créer un réseau hybride pour des communications à haut débit à la maison. Ils ont développé de toutes nouvelles solutions optiques à l'aide de LED standard utilisées dans les plafonniers pour transférer les données par exemple; ils ont ainsi développé une nouvelle norme qui pourra être utilisée dans le commerce pour s'assurer que les différentes technologies fonctionnent de manière homogène et sont transparentes pour l'utilisateur final. «D'une part, dans les futurs foyers, il faudra pouvoir transmettre de grandes quantités de données localement, et par exemple visionner des vidéos haute définition sur la télévision d'une des chambres à partir d'un dispositif de stockage placé dans la cave. D'autre part, davantage de services Internet à usage intensif de données seront utilisés; les réseaux à câbles peuvent désormais amener Internet à la portée de tous à une vitesse de débit de 100\;Mbps, et d'ici peu à 1\;Gbps», fait remarquer M. Javaudin. «Nous voulions atteindre ce débit pour le réseau domestique». Un seul réseau, plusieurs technologies En commençant par le portail domestique où la connexion Internet entre dans la maison, l'équipe d'OMEGA a étudié les meilleurs moyens de fournir des connexions à haut débit à tous les appareils d'un seul foyer. Dans une seule pièce, les chercheurs ont montré que les solutions radio et optiques pouvaient être utilisées en association pour transférer des données pour différents services sans fil. Ils ont tout d'abord développé un transcepteur de données Wifi de 60 gigahertz ultrasophistiqué avec une capacité démontrée de plusieurs centaines de Mbps dans un rayon de plus de 15 mètres. Ils ont ensuite développé une solution optique utilisant la lumière infrarouge (comme le fait une télécommande de télévision) pour transférer des données allant jusqu'à 280\;Mbps sur une distance de 10 mètres. Cependant, contrairement à une télécommande et à certaines technologies infrarouge, le système OMEGA n'offre pas uniquement des communications point-à-point et unidirectionnelles, mais également des communications bidirectionnelles en visibilité directe entre plusieurs dispositifs pour créer un réseau infrarouge; une grande première dans ce domaine. L'équipe du projet a également développé une solution optique révolutionnaire utilisant la lumière visible. Pour la première fois au monde, ils ont envoyé des données à l'aide d'un plafonnier de lampes LED, comme ceux très couramment utilisés dans de nombreux foyers en raison de leur faible consommation électrique. En faisant vaciller les lumières à un taux de 10 mégahertz (trop rapide pour que l'œil humain ne les remarque), elles peuvent servir deux objectifs et constituer une solution pour la diffusion de données. Lors de l'évènement de clôture du projet qui a eu lieu en mars dernier à l'Orange Labs à Rennes, en France, l'équipe a réuni les résultats de quatre joueurs sur vidéo dans un courant Ethernet et a modulé les données sur le courant électrique à l'aide de 16 lumières LED, permettant ainsi la diffusion de quatre vidéos haute définition simultanément à 100 Mbps. «Cette technologie est une solution innovante unidirectionnelle point-à-point ou multipoint pour la diffusion de données, qui double comme une source de lumière», explique M. Javaudin. La lumière et la radio à haut débit ne peuvent pas traverser les murs en raison des hautes fréquences utilisées, aussi l'équipe d'OMEGA a-t-elle incorporé un système de communications sur courants porteurs (PLC) dans l'architecture globale. Le PLC, qui repose sur un câblage électrique standard pour transférer les données, existe déjà dans le commerce. Cependant, les chercheurs du projet OMEGA ont implémenté une bande à plus grande fréquence de 0-100\;MHz par rapport au 30\;MHz utilisés actuellement, dans l'objectif d'atteindre des débits de transmission allant jusqu'à 1\;Gbps. D'un point de vue commercial, ils ont rendu ce système compatible avec la norme HomePlug AV/IEEE 1901. Ils ont également assuré sa conformité avec des réglementations sur la compatibilité électromagnétique en deçà de 30\;MHz et s'assureront qu'il soit conforme avec les futures réglementations relatives à de plus larges bandes. Convergence vers la commercialisation Relier toutes les technologies ensemble et s'assurer qu'elles fonctionnent sans problème ou interférence dépend de la couche «Inter-MAC» qui garantit une convergence entre les différents réseaux et dispositifs. Inter-MAC s'adapte de manière intelligente et gère les transmissions pour toutes les technologies, rendant les dispositifs sensibles les uns aux autres et réduisant les interférences. Il faut absolument rendre les réseaux domestiques transparents et faciles à utiliser pour les utilisateurs finaux qui, d'après les partenaires, pourront ramener chez eux un nouveau dispositif qui, une fois branché, sera directement connecté au canal de communication le plus adapté. «La couche réseau Inter-MAC utilise toujours les meilleures combinaisons possibles ou une cascade de connexions indépendantes pour transporter le flux vers le terminal avec la qualité de service requise. Nous avons montré qu'un ordinateur portable doté du logiciel Inter-MAC peut servir de prolongement, en quelque sorte un élément du réseau pouvant étendre la couverture au foyer à l'aide d'une ou plusieurs technologies. Ceci ouvre la voie à des réseaux domestiques gérés par une capillarité omniprésente future», dit Martial Bellec, le responsable technique d'OMEGA à Orange Labs. La recherche sur Inter-MAC du projet a permis le développement d'une norme IEEE P1905.1 qui sera bientôt commercialisée. «Nous prévoyons de lancer deux entreprises spin-off grâce au projet OMEGA (l'une en Italie et l'autre en Allemagne), qui développeront les produits conformes à cette nouvelle norme», expliquait M. Javaudin. «Il est fort probable que des produits présentant des fonctionnalités telles que Inter-MAC soient sur le marché l'année prochaine». La première application probable pour la technologie Inter-MAC sera de fournir une redondance entre les PLC et les appareils connectés à la Wifi. «À l'heure actuelle, nous disposons d'un décodeur pour la TVHD connectée à Ethernet ou PLC de leur portail domestique. Nous souhaitons ajouter une connectivité Wifi de manière à ce que, en cas d'interférence sur la première connexion, la seconde connectivité se déclenche automatiquement et fournisse une connexion de remplacement. Le réseau jonglera automatiquement entre la meilleure technologie de communications disponible, et ce à n'importe quel moment», explique M. Javaudin. Les partenaires prévoient d'utiliser Inter-MAC pas seulement comme communication point-à-point mais également pour des réseaux domestiques totalement fonctionnels. D'après M. Javaudin, cette application pourrait être commercialisée et utilisée dans nos foyers d'ici quelques années seulement. «Les cas d'utilisation d'OMEGA portent sur des scénarios avancés et il fallait trouver la solution aux besoins commerciaux dans ces scénarios», explique M. Bellec. «Nous avons aujourd'hui un premier exemple d'une architecture durable pour des cas d'utilisation plus complexes à l'avenir.» Le projet OMEGA a reçu un financement de 12,41 millions d'euros (le coût total du projet s'élevait à 19,13 millions d'euros) au titre du sous-programme «The network of the future» du septième programme-cadre de recherche (7e PC). Liens utiles: - Projet «Home gigabit access» - Archives de données du projet OMEGA sur CORDIS Articles connexes: - Un modèle d'architecture Internet innovant - L'internet du futur pourrait être dix fois plus rapide - Un amplificateur optique pratiquement silencieux - Easy-build wireless networks