Les réseaux domiciliaires et l'IPTV (collection Télécom)

Remy Jean-Gabriel, Charlotte Letamendia

Description

Les réseaux domiciliaires et l'IPTV, apporte, pour mieux tirer parti des réseaux à très haut débit numérique, les connaissances nécessaires à l'optimisation de la connexion des différents appareils dans les locaux de l'utilisateur. Cet ouvrage met en évidence les principales technologies en usage : transport des informations par câbles à paires symétriques ou coaxial, par fibre et radio, et les ensembles logiciels de gestion et d'acheminement des communications. Ces technologies concernent les applications multimédia, la télémédecine, le télétravail, la gestion intelligente du domicile et de l'énergie. L'IPTV (Internet Protocol Television), principal consommateur du très haut débit, est analysé ici de façon détaillée. Ce livre traite aussi de la structure logicielle, du pilotage du réseau et de l'interaction avec les plateformes des opérateurs.
Chapitre 1. Les services offerts par les réseaux domiciliaires. Les réseaux domiciliaires, pour quoi faire ? Convergence des services. Réseaux domiciliaires IP ou non IP. Bibliographie. Annexe : les usages du très haut débit. Chapitre 2. La télévision par Internet : IPTV. Introduction. Les formats de la TV numérique (standards DVB et MPEG). Le transport de la TV numérique par IP. IPTV : les éléments de réseau. STB, Hardware and software design. Bibliographie. Annexe : quelques éléments sur la télévision numérique. Chapitre 3. La connexion du foyer à Internet. Les réseaux câblés. L'accès Internet au moyen de CPL outdoor. La fibre optique déployée jusqu'au foyer (FTTH). Les réseaux xDSL. Radio haut débit : satellite, WiMAX et LTE. Bibliographie. Chapitre 4. Les supports des réseaux domiciliaires. Les câbles à paires de cuivre. Le réseau domiciliaire en câble coaxial. Les réseaux domiciliaires réalisés en CPL indoor. Les femtocells LTE. La fibre optique plastique. Le réseau domiciliaire réalisé en Wi-Fi. La passerelle du réseau domiciliaire. Bibliographie. Chapitre 5. La structure logicielle utilisée dans les réseaux domiciliaires. Caractéristique d'un réseau domiciliaire. Le réseau des loisirs numériques : l'UPNP/DLNA. Les réseaux de la domotique. Chapitre 6. Le pilotage du réseau domiciliaire. Les passerelles de services. La sécurité dans les réseaux multimédia et domotique. Bibliographie. Chapitre 7. Les plates-formes de services. Plate-forme de services sur réseau managé. Kiosque Internet sur réseau non managé. Le partage des ressources. Lexique. Index.

Sujets

• Informatique
• réseaux

Informations

• Publié par: Hermès - Editions Lavoisier
• Date de parution: 30 octobre 2009
• Nombre de lectures: 82
• EAN13: 9782746240643
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 4 Mo

Extrait

Les réseaux domiciliaires et l'IPTV

Cet ouvrage appartient à la Collection Télécom (précédemment Collection Technique et Scientifique des Télécommunications (CTST)), publiée sous l’égide de l’Institut Télécom, avec le soutien de Orange Labs. Cette collection rend compte des derniers développements dans l’ensemble des domaines des sciences et technologies de l’information et de la communication.

Illustration de couverture réalisée par l’atelier Isatis. © Institut Télécom et LAVOISIER, Paris, 2009 LAVOISIER 11, rue Lavoisier 75008 Paris www.hermes-science.com www.lavoisier.fr ISBN 978-2-7462-2451-3 ISSN 0221-2579 Le Code de la propriété intellectuelle n’autorisant, aux termes de l’article L. 122-5, d’une part, que les "copies ou reproductions strictement réservées à l’usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective" et, d’autre part, que les analyses et les courtes citations dans un but d’exemple et d’illustration, "toute représentation ou reproduction intégrale, ou partielle, faite sans le consentement de l’auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause, est illicite" (article L. 122-4). Cette représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce soit, constituerait donc une contrefaçon sanctionnée par les articles L. 335-2 et suivants du Code de la propriété intellectuelle. Tous les noms de sociétés ou de produits cités dans cet ouvrage sont utilisés à des fins d’identification et sont des marques de leurs détenteurs respectifs. Printed and bound in England by Antony Rowe Ltd, Chippenham, October 2009.

Les réseaux domiciliaires et l’IPTV Jean-Gabriel Remy Charlotte Letamendia

Collection Télécom

dirigée parPierre-Noël F AVENNEC Comité scientifique de la collection Président: Claude G UÉGUEN Michel A LLOVON –Orange Labs Chantal A MMI –Télécom Ecole de management Annie B LANDIN –Télécom Bretagne Jean-Pierre C OCQUEREZ –UTC, GDR ISIS Frédérique DE F ORNEL –ICB, GDR Ondes Gérard E UDE –Orange Labs Georges F ICHE –APAST Alain H ILLION –Télécom Bretagne René J OLY –Télécom ParisTech Henri M AÎTRE –Télécom ParisTech Chantal M ORLEY –Télécom SudParis Gérard P OGOREL –Télécom ParisTech Gérard P OULAIN –APAST Serge P ROULX –UQAM Montreal Nicolas P UECH –Télécom ParisTech Guy P UJOLLE –UPMC Pierre R OLIN –Télécom SudParis Basel S OLAIMAN –Télécom Bretagne Sami T ABBANE –SupCom Tunis Joe W IART –Orange Labs http://ctst.institut-telecom.fr

T ABLE DES MATIÈRES

Chapitre 1. Les services offerts par les réseaux domiciliaires. . . .  . 11 1.1. Les réseaux domiciliaires, pour quoi faire ?. . . . . . . . . . . . . . 11 1.2. Convergence des services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.2.1.Triple play . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.2.2.Quadruple play15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . 1.2.3. Les services liés à la personne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.2.4. Les services liés au domicile, économies d’énergie, maison intelligente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.3. Réseaux domiciliaires IP ou non IP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.3.1. Comparaison avec l’automobile : nécessité de standards pour les réseaux domiciliaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.4. Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.5. Annexe : les usages du très haut débit . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.5.1. Déploiement progressif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.5.2. Ubiquité des clients. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Chapitre 2. La télévision par Internet : IPTV27 . . . . . . . . . . . . . . . 2.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.2. Les formats de la TV numérique (standards DVB et MPEG) . . . 28 2.2.1. Le MPEG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2.2.2. Le DVB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.3. Le transport de la TV numérique par IP . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.3.1. Historique et marché . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.3.2. Les évolutions des modes de consommation . . . . . . . . . . 38

6 Les réseaux domiciliaires et l’IPTV

2.4. IPTV : les éléments de réseau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.1. Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.2. Le transport des données dans un réseau IPTV . . . . . . 2.4.3. Qualité de service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.4. IP Zapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.5. IPTV dans la boucle locale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5. STB,Hardware and software design. . . . . . . . . . . . . . . . 2.5.1. IPTVmiddleware. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5.2. Protection du contenu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5.3. Interactivité. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6. Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.7. Annexe : quelques éléments sur la télévision numérique . . . 2.7.1. La vidéo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.7.2. Les écrans, taille et résolution . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.7.3. La production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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40 40 44 47 54 55 56 57 58 58 59 59 59 61 62

Chapitre 3. La connexion du foyer à Internet67. . . . . . . . . . . . . . . . 3.1. Les réseaux câblés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 3.1.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 3.1.2. Le support de communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 3.1.3. Le standard DOCSIS/EURODOCSIS . . . . . . . . . . . . . . 74 3.1.4. Les modems et CMTS DOCSIS/EURODOCSIS . . . . . . . 77 3.1.5. Les signaux RF DOCSIS/EURODOCSIS . . . . . . . . . . . 77 3.1.6. Le dimensionnement des nœuds optiques pour les services DOCSIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 3.1.7. La télévision numérique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 3.1.8. La télévision analogique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 3.1.9. La partie terminale : de la boucle locale VHF à la fibre . . . 83 3.1.10. Le transport et la distribution des signaux de la tête de réseau aux boucles locales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 3.2. L’accès Internet au moyen de CPLoutdoor. . . . . . . . . . . . . . 93 3.2.1. La structure du réseau d’alimentation en électricité . . . . . 94 3.2.2. Utilisation de la paire électrique par les CPL. . . . . . . . . . 95 3.2.3. Les fréquences utilisées par les CPL . . . . . . . . . . . . . . . 96 3.2.4. Les standards du CPL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 3.2.5. Administration d’un réseau CPLoutdoor. . . . . . . . . . . . 99 3.3. La fibre optique déployée jusqu’au foyer (FTTH) . . . . . . . . . . 100

Table des matières 7

3.3.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 3.3.2. Les technologies de fibre optique . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 3.3.3. Câbles à fibres optiques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 3.3.4. Les lasers, les diodes électroluminescentes (LED) et récepteurs optiques107. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . 3.3.5. Raccordement des abonnés en fibre optique : FTTx . . . . . 108 3.3.6. Raccordement des abonnés en fibre optique FTTH . . . . . . 118 3.4. Les réseaux xDSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 3.4.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 3.4.2. Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 3.4.3. La technologie ADSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 3.4.4. Organisation des données : trame et supertrame de l’ADSL 126 3.4.5. Les éléments composant l’accès ADSL . . . . . . . . . . . . . 127 3.4.6. Architecture protocolaire de l’ADSL. . . . . . . . . . . . . . . 131 3.4.7. Transport en gigabits Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 3.4.8. Le dégroupage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 3.4.9. Les services sur un réseau ADSL . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 3.5. Radio haut débit : satellite, WiMAX et LTE . . . . . . . . . . . . . 141 3.5.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 3.5.2. Le WiMAX. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 3.5.3. Le LTE (-SAE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 3.5.4. Internet par satellite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 3.6. Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

Chapitre 4. Les supports des réseaux domiciliaires151. . . . . . . . . . . . 4.1. Les câbles à paires de cuivre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 4.2. Le réseau domiciliaire en câble coaxial . . . . . . . . . . . . . . . . 153 4.2.1. Le support de communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 4.2.2. Les signaux transportés : DOCSIS/EURODOCSIS . . . . . 154 4.2.3. Partie terminale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 4.2.4. FTTLA au-delà de 2012 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 4.3. Les réseaux domiciliaires réalisés en CPLindoor. . . . . . . . . . 156 4.3.1. Les normes et standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 4.3.2. Possibilité de deux réseaux différents . . . . . . . . . . . . . . 159 4.3.3. Sécurisation du réseau local . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 4.3.4. Analyse et administration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

8 Les réseaux domiciliaires et l’IPTV

4.4. LesfemtocellsLTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 4.4.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 4.4.2. Le standard LTE et lesfemtocells161. . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5. La fibre optique plastique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 4.5.1. Le support (POF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 4.5.2. Le standard IEEE 1394 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 4.5.3. Prise en compte des autres supports et connexion vers l’extérieur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 4.6. Le réseau domiciliaire réalisé en Wi-Fi . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 4.6.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 4.6.2. Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 4.6.3. Une connexion à onde radio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 4.6.4. Les couches du protocole Wi-Fi. . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 4.6.5. Les normes Wi-Fi successives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 4.6.6. Les technologies de transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 4.6.7. Déploiement des réseaux Wi-Fi . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 4.6.8. Confidentialité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 4.6.9. 802.11n : le futur du Wi-Fi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 4.7. La passerelle du réseau domiciliaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195 4.8. Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

Chapitre 5. La structure logicielle utilisée dans les réseaux domiciliaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 5.1. Caractéristique d’un réseau domiciliaire . . . . . . . . . . . . . . . . 199 5.1.1. L’hétérogénéité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 5.1.2. Dynamicité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 5.1.3. Absence d’administrateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 5.2. Le réseau des loisirs numériques : l’UPNP/DLNA . . . . . . . . . 202 5.2.1. L’organisation UPNP/DLNA et la certification . . . . . . . . 203 5.2.2. Les modèlesdevices204, services, actions . . . . . . . . . . . . . . 5.2.3. Les classes d’équipements : domicile, mobile, interréseau . 209 5.2.4. Les formats : images, audio, vidéo . . . . . . . . . . . . . . . . 213 5.2.5. Réseau et transport des média . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 5.2.6. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 5.3. Les réseaux de la domotique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 5.3.1. Les besoins des réseaux domotiques . . . . . . . . . . . . . . . 217