Non au courant porteur de ligne (PLC) !

Nous allons aborder les problèmes que cette technologie occasionnent. Ici, le but n'est pas la propagande contre le progrès, mais un éclaircissement sur certains points du PLC. Seul l'aspect technique est abordé et non celui de la santé.

Qu'est-ce que le PLC ?

Le PLC (ou CPL en français) est une technologie permettant d'étendre un réseau Ethernet sur le réseau électrique filaire. Pour ce faire, le flux de données est réparti par paquets de bande sur un spectre allant de 1.6 MHz à 30 MHz. Le medium utilisé est le réseau filaire électrique 220V. On transporte donc le signal numérique via les fils électriques de la maison. La modulation utilisée est l’OFDM.

On distingue les réseaux indoor (à l'intérieur) et outdoor (à l'extérieur). L’indoor utilise des fréquences allant de 1,6 à 13,5 MHz et le outdoor de 13,5 à 30 MHz. 

Les débits sont le l'ordre de 14 Mbps dans la première version et de 200 Mbps la dernière version.

Matériellement, on branche un dispositif faisant office de modem sur une prise électrique. Il ressemble à un transformateur. On y relie un câble Ethernet jusqu'au PC client. On peut relier ainsi deux ordinateurs à travers la maison. Les modules coûtent aux alentours de 100 € sur le marché. Les appareils ne fonctionnent que par paires le plus souvent.

Pour plus de renseignements techniques : http://plc.radioamateur.ch/ . Ce site est assez complet sur le sujet.

Les arguments de ventes

Pour le particulier, l'entrepreneur ou l'informaticien, cette technologie est un atout idéal. Pour eux, elle épargne la pose de câbles Ethernet et pallient les carences de la WIFI. Pourquoi ne pas utiliser un réseau déjà existant ? De plus, le débit aujourd'hui devient assez intéressant et la technique paraît assez mure. Le cryptage propriétaire de la transmission est un autre argument de vente : on dira que la WIFI est moins sécurisée. Ceci est en partie vrai du fait que le code utilisé diffère d'une marque à l'autre. La WIFI est régie par les standards WEP et WPA. Cependant, le chiffrement ne dépasse guère les 56 bits (DES). A ce jour, c'est un peu léger pour protéger un réseau. Mais comme la panoplie des marques est vaste, trouver le bon algorithme est plus difficile. 

Ainsi, le produit nous parraît assez séduisant.

Les inconvénients

Malheureusement, cette technologie possède de gros inconvénients.

Perturbations causées par le PLC

Le spectre électromagnétique est divisé en bandes de fréquences. Il commence par les signaux de longueur d’onde très longue comme les ondes cérébrales (17 Hz - quelques milliers de km) jusqu'au rayons cosmiques. Dans le domaine du visible, vous connaissez tous l'arc-en-ciel. C'est une décomposition du spectre de la lumière. Au-dessus de ce spectre, on a les Ultra-violets (UV). En dessous, les Infrarouges (IR) règnent. Mais où ce situe la radio ? Entre les IR et les ondes cérébrales.

Intéressons-nous plus particulièrement à la bande radio. Elle est organisée comme suit :

Sigle : nom - bande de fréquences

LW : ondes longues (RTL, Europe 1, ...) - 30 kHz -> 300 kHz

MW : ondes moyennes (radiodiffusion AM) - 300 kHz -> 3000 kHz

SW- HF : ondes courtes - hautes fréquences - 3 MHz -> 30 MHz

VHF : très hautes fréquences (FM et télévision) - 30 MHz -> 300 MHz

UHF : ultra-hautes fréquences (Télévision, micro-ondes, WIFI) - 300 MHz -> 3000 MHz

SHF : super hautes fréquences (Satellite) - 3 GHz -> 30 GHz

Le PLC concerne la bande HF (SW). Ces ondes ont un intérêt tout particulier pour les télécoms : elles permettent de réaliser des liaisons à l'échelle mondiale. On peut communiquer d'un point à l'autre du globe sans passer par des intermédiaires comme le satellite. C'est donc la seule bande apte à offrir l'indépendance totale. Autrefois, le morse était transmis via ces ondes. De plus, avec seulement 5 W, vous pouvez établir une communication à l'autre bout du globe dans de bonnes conditions. 

Pourquoi indépendance totale ? Plus un réseau est simple, plus il est fiable. En ondes courtes, il suffit de deux émetteurs-récepteurs pour communiquer ! On réduit donc les chances de pannes. Un réseau plus complexe utilisant un relais est plus fragile.

Comment cela est-il possible ?

Les ondes électromagnétiques rebondissent d'une part sur les hautes couches de l'atmosphère terrestre (ionosphère) et d'autre part sur la terre. Elles parcourent de la sorte le globe. Comme l'ionosphère dépend de l'ionisation des particules, elle-même dépendante du soleil, la propagation des ondes varie au cours de la journée et des saisons.

On distingue trois zones par rapport à la source d'émission : l'environnement immédiat, la zone de silence et le lointain. On peut entendre la source en étant assez proche par rayonnement direct comme un phare éclairant la roue. Cette zone varie entre 10 à 100 km de l'émetteur. C’est la zone proche. Ensuite, on a la zone de silence. Le rayon HF est trop haut pour être capté. Celui-ci fini par se réfléchir sur l'ionosphère. Il atteint à nouveau le sol. C'est le lointain. Cette zone se situe à plus de 1000 km de l'émetteur. On peut répéter ce raisonnement à chaque rebond. Et voila comment les ondes parcourent le globe : bong bong bong.

Qui utilise les ondes courtes ?

Ben, beaucoup de monde. Les radioamateurs en sont les utilisateurs les plus connus parmi le public. Ces derniers trafiquent énormément grâce à elles. Après, viennent les auditeurs des stations de radiodiffusion mondiale. En Europe, le réseau FM, DAB et l'internet ont quasiment mis à la trappe la radiodiffusion HF. Mais dans les régions désertes et moins équipées, c'est le seul moyen de se tenir informé très facilement. Les voyageurs allant dans les contrées lointaines écoutent la radio de leur patrie en étant à 3000 km de leur pays. En Afrique et en Asie, c'est le média le plus utilisé après le satellite. Ensuite, on trouve les services d'urgences internationaux comme la croix rouge. Les ondes courtes offrent aussi de nombreux services à la marine : quelle soit militaire ou civile. Les plaisanciers peuvent recevoir les prévisions météos très facilement en haute mer, là où les réseaux VHF et GSM ne peuvent plus couvrir. Les ambassades, l'armée, ... y transmettent des dépêches, des transmissions codées, ...

Quel le lien avec le PLC ?

Le PLC utilise la bande HF pour émettre ses porteuses. Elles sont réparties par paquets tout le long du spectre HF au lieu d’utiliser une seule fréquence.

Le réseau électrique est à l'origine prévu pour y transférer du courant électrique alternatif de près basse fréquence : 50 Hz. On transporte le courant sur une paire de fil isolés pour le monophasé et sur 3 fils pour le triphasé. Ces fils sont disposés côte à côte en parallèle dans une gaine de protection. Ils ne sont ni torsadés, ni blindé.

Un courant passant dans un fil crée un champ magnétique autour de ce fil. En torsadant deux fils isolés, on annule le champ résultant par deux champs opposés. Le blindage consiste lui à entourer un fil conducteur principal isolé (âme) d'un autre conducteur (tresse). Le conducteur extérieur est relié à une masse. C'est ainsi qu'est construit un câble coaxial. Le blindage bloquent les champs magnétiques et électriques externes et vice versa. On peut comparer cela à la cage de Faraday. Le réseau de distribution électrique n'a aucun des deux types de blindages.

Un fil parcouru par un courant électrique alternatif de haute fréquence se comporte tel une antenne. Vu la longueur des fils déployés entre deux transformateurs ou une habitation et le transformateur (les transformateurs atténuent fortement les signaux HF), ils font office de très bonne antenne. Les câbles électriques deviennent donc les antennes du PLC. En HF, plus l'antenne est grande, plus elle sera efficace. Même si la puissance du PLC est limitée à quelques 10mW, cela suffit pour rayonner sur quelques centaines de mètre, même quelques kilomètres. 

Imaginez maintenant une rue entièrement équipée ainsi ! On pourra additionner la contribution de chacun. Le total est loin d'être négligeable. Les auditeurs des ondes courtes entendront un bruit horrible que l'on qualifie de "friture". 

Jusqu'à présent, on a parlé de l'antenne géante offerte par le réseau électrique. Jusqu'ici, la portée est limitée à 1 km, voir 10. Mais il faut penser à un autre phénomène qui caractérise les ondes courtes : la propagation !!!

Comme abordé plus haut, une propagation favorable augmentera énormément la portée. Elle ne sera plus de l'ordre de 10 km, mais de milliers de km ! Ainsi, les perturbations générées localement auront des répercutions dans une zone située à plusieurs milliers de km. 

A un instant donné, la propagation favorise certaines bandes et défavorise d'autres. Comme le PLC émet sur toute la gamme. On peut dire qu'il brouille en permanence. Il ne brouillera pas la même fourchette, certes, mais il brouillera toujours quelque chose selon les aléas de la propagation. S’il n'émettait que sur une fréquence précise, cela poserait beaucoup moins de problèmes. On n'aurait qu'à appliquer un filtre coupe bande. 

Savez-vous comment on créait les premières ondes électromagnétiques ? En appliquant une tension alternative aux bornes de deux boules de cuivres isolées par l'air. Le champ électrique intense arrache les électrons des atomes de l'air. Il devient à l'état plasma : il se crée un arc électrique. Ce genre d'émetteur, à l'image de la foudre, émet à toutes les fréquences. C’est un éclateur.

Tous les phénomènes électrostatiques génèrent des ondes électromagnétiques sur toutes les fréquences. Vous avez déjà entendu le son produit par un éclair dans une radio AM ? Cela crépite méchamment !

Une autre expérience à tenter : faites tourner un moteur électrique tout près d'une radio ! Le bruit est beau n'est-ce pas !

Par ces deux exemples, vous pouvez vous faire une idée du brouillage généré par le PLC. C'est triste de le comparer à un éclateur comme l'utilisait autre fois les pionniers de la radio, mais c'est ainsi.

Bon, les acheteurs se "foutent" en général pas mal des nuisant causés : "Qui écoute encore les OC ?" Pense-t-il. C'est normal. C'est la règle même du capitalisme. 

Perturbations subies par le PLC

Jusqu'à présent, nous n'avons parlé que des perturbations causés par le PLC. Mais, puisque qu'il perturbe, il est tout aussi sensible aux perturbations. Un module PLC n'est rien d'autre qu'un émetteur-récepteur radio HF. Par les grandes antennes que sont les fils électriques, ils reçoivent aussi les signaux émis par les utilisateurs des OC. On peut y ajouter les nuisant électriques : moteurs électriques, vieilles TV, aspirateurs, PC, tubes néons, ... Si vous avez un radioamateur non loin de chez vous, quelle que soit la technologie et les algorithmes complexes de calcul de correction embarqué dans le firmware de votre appareil, vous pouvez sérieusement dire au revoir à votre réseau. Un ON3 émettant avec 10 W peut occasionner pas mal de dégât jusqu'à 1 km de ce son domicile. La CB ne brouille pas énormément car elle se situe en bout de bande. On n'exploite assez peu la bande. Mais en outdoor, ça peut faire des dégâts aussi.

Cela compromet sérieusement la fiabilité du PLC. Même les meilleurs algorithmes de corrections et de changements de fréquences ne peuvent rien à proximité d'une source perturbante de quelques Watts. En tout cas, dans le milieu professionnel et industriel, le PLC trouvera difficilement sa place : les usines.

Les pertes de lignes

Pourquoi a-t-on inventé le câble coaxial et les paires torsadées pour les transmission ?

Tout simplement parce que les pertes sont beaucoup plus limitées qu'avec une simple paire cuivrées. En télécom, l'expérience a prouvé que les câbles coaxiaux et torsadés sont beaucoup plus fiables qu'un simple fil dans les domaines de la HF. Si on transmettait la porteuse PLC sur un coaxial, les distances seraient bien plus grandes ! 

L'Ethernet ?

A choisir entre le PLC ou l'Ethernet, d'un point de vue technique, l'Ethernet est de loin la meilleure solution. La transmission s'opère via un câble torsadé, donc blindé. Il est BEAUCOUP moins sensibles aux perturbations. Cette propriété lui offre des débits bien plus confortables : 1 Gbps. De plus, le réseau Ethernet ne perturbe presque pas le milieu extérieur. Puis, vous savez qui se connecte dessus :-D

Le WIFI ?

Le PLC est vu comme la solution miracle là où la WIFI ne porte pas. En effet, il utilise les ondes radios de 2.4 GHz comme porteuse. Ces ondes sont des ondes micro-ondes de courte longueur : 12 cm. Elles se diffractent donc très mal. De plus, elles sont énormément absorbées par l'eau. Ce n'est pas par hasard que vous pouvez vous réchauffer un bol de soupe ! Il faut savoir que le domaine des hyper-fréquences est très complexe à mettre en œuvre. Les micro-ondes permettent des portées de plusieurs dizaines de km à vue et seulement 10 m chez soi. Les consommateurs voulant se convertir au PLC croiront à un miracle. C'est vrai, tant qu'il ne sera pas perturbé.

Pour la WIFI, il suffit d'acheter un routeur digne de ce nom et une carte sensible. Il suffit aussi de changer de canal. Le PLC, quant à lui, prend tous les canaux HF ! Cela ne servira à rien d'orienter le fil. Si un aspirateur est sur la ligne, la liaison est interrompue.

L'aide humanitaire

Les ondes courtes sont utilisées comme moyens ultime de télécommunication en cas de panne de tout autre réseau. 

On se souvient tous du tsunami , qui, à Noël 2004, a ravagé quelques îles magnifiques de l'Océan Indien et des kilomètres de côtes continentales. Les vagues ont ravagé même l'intérieur des terres. Elles ont produit des milliers de victimes et d'énormes dégâts matériels. Parmi ces dégâts, on dénombre un réseau GSM inopérant et les réseaux des services de secours sérieusement endommagés. De plus, même dans le cas où le matériel était opérant, il n'y avait plus d'électricité pour le maintenir en veille. Et il faut aussi ajouter le fait que les pays touchés étaient, pour la plupart, déjà assez démunis de réseaux fiables. 

Dans ce genre de cas, l'aide humanitaire internationale s'organise via les ondes courtes. Les radioamateurs, qui sont aux services de l'état (à ne pas oublier), relayent les appels de la croix rouge d'un pays à l'autre. C'est quasiment le seul moyen de communication viable dans les zone dévastées. Il est vrai que le téléphone satellite existe et est très fiable. Mais les ondes courtes sont privilégiées. L'armée aussi les utilisent pour organiser l'aide.

Un autre exemple dont on ne parle jamais : lors des attentats du 11 septembre, les tours abritaient des relais de services en tout genre de New York. Ce n'est pas pour rien que l'on a craché ces tours ! En plus des dégâts matériels, des nombreuses victimes, on a démoli la majeur partie du réseau des autorités. Ce jour là, c’est grâce aux RA que l'on a pu réorganiser une partie des communication. Les journalistes oublient trop souvent de mentionner ce fait. Sans cette aide, la situation aurait encore été plus catastrophique. Bon, ici, on n'a pas utilisé la SW, mais la VHF. C'est seulement pour sensibiliser les troupes de l'utilité des RA.

A l'heure actuelle, les communications subissent déjà pas mal de perturbations suite aux industries, moteurs électriques, lignes HT, ... L'ajout du PLC n'est rien d'autre que le coup de grâce !

On pensera "S'il y a une catastrophe, il n'y a plus d'électricité, donc plus de PLC". Localement oui. Mais comme les ondes courtes concernent la terre entière, une ville d'Europe, des USA, d'Australie ou d'Afrique du Sud, sera une source de perturbations par le PLC des riverains et industries. Par ces exemples, on comprend un peu mieux les intérêts que les ondes courtes apportent. 

Conclusion

Le PLC possède certes des arguments séduisants en sa faveur, mais étant une technologie trop perturbatrice, il est à bannir purement et simplement. Le choix est le suivant :

le PLC ou les ondes courtes.

Quelques liens :

Site d'information suisse : http://plc.radioamateur.ch/ 

Site d'information français : http://www.cpl-france.org/modules.php?name=Dossiers&go=securite