La technologie de pointe pour fournir une bande passante bidirectionnelle plus élevée est le VDSL (Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line), normalisé par l'UIT-T sous la norme VDSL2. Le VDSL2 a été conçu pour tirer pleinement parti de l'infrastructure haut débit existante des opérateurs en augmentant la capacité des câbles à fibre optique jusqu'au nœud, au point d'accès ou au bâtiment. Le VDSL2 peut fournir une bande passante symétrique de 100 Mbit/s, hissant ainsi les services des opérateurs au même niveau que la commutation LAN d'un poste de travail.
Les opérateurs du monde entier rencontrent un vif succès avec leurs premiers services VDSL. De ce fait, la plupart d'entre eux envisagent d'ajouter des services nouveaux ou améliorés susceptibles de générer des ventes supplémentaires, potentiellement sous forme de mise à niveau des services existants (de plus en plus insuffisants).

Le besoin de vitesse :
utilisateurs, opérateurs et fournisseurs d'équipements ont longtemps sous-estimé les besoins en débit afin de réduire les coûts. Or, les mises à niveau brutales sont perturbatrices et coûteuses.

Examinons l'évolution du réseau local au cours des deux dernières décennies (voir figure 1). Les communications de données sur le réseau téléphonique public commuté (RTPC) ont débuté avec des modems 300 bauds, rapidement remplacés par des modems prenant en charge 1 200 bps, puis 2 400 bps, et enfin 9 600 bps. Un changement majeur s'est opéré avec l'arrivée du modem 14,4 kbit/s, puis du modem 28 kbit/s véritablement « rapide ». Après le passage à 33,6 kbit/s, le modem a atteint son plein potentiel avec la technologie 56 kbit/s. Mais même à ce stade, la norme asymétrique V.90 a rapidement été supplantée par la version symétrique V.92.
Malgré ces progrès, les utilisateurs en voulaient plus. Le réseau numérique à intégration de services (RNIS) a constitué une avancée majeure pour le secteur, mais l'arrivée de la technologie DSL (Digital Subscriber Line) a commencé à éroder la part de marché du RNIS. Certaines versions de DSL ont même commencé à supplanter les services traditionnels des opérateurs de télécommunications, notamment les liaisons T1 et E1. L'ADSL asymétrique est devenu le choix privilégié des utilisateurs. Mais même l'ADSL est loin de freiner le rythme de l'évolution : de l'ADSL à l'ADSL2, puis à l'ADSL2+, chaque évolution s'accompagnant d'un réinvestissement conséquent dans les infrastructures.
Les accords d'accès au haut débit actuels complexifient cette tendance à la hausse. Les différentes versions d'ADSL offrent une bande passante asymétrique, un inconvénient de plus en plus visible sur le marché.

Les abonnés professionnels ont été les premiers à constater les limites de l'ADSL. En effet, les applications professionnelles nécessitent une bande passante symétrique pour la diffusion de contenu. Les entreprises consomment et produisent une quantité importante de contenu et requièrent une bande passante suffisante dans les deux sens. Lorsque la fibre optique est disponible, les professionnels optent souvent pour les services DS-3 ou DS-3 fractionné. Et là où seules les lignes cuivre sont disponibles, les opérateurs ont trouvé des solutions adaptées, comme le multiplexage T/E1 ou les services DSL, pour répondre aux besoins en bande passante.
Les abonnés résidentiels partagent désormais ces mêmes préoccupations. Avec l'augmentation du volume de contenu acheminé des foyers vers Internet, l'équilibre se modifie, les consommateurs produisant eux-mêmes leur contenu. Les applications résidentielles listées ci-dessous nécessiteront une bande passante accrue en amont :

- Réseaux domestiques : Le réseau domestique tend à ressembler à celui des petites entreprises, avec plusieurs ordinateurs clients et un serveur partagé. Les différents membres d'une même famille, tous connectés à Internet, ont besoin d'une bande passante accrue dans les deux sens pour une expérience Internet optimale.
- Télétravail : Le nombre de personnes travaillant à distance, à temps plein ou à temps partiel, a considérablement augmenté. Recréer un environnement de travail similaire à celui d'un bureau à domicile nécessite une bande passante symétrique suffisante pour le téléchargement de fichiers tels que des présentations et des tableurs.
- Applications peer-to-peer (P2P) : Compte tenu de la circulation du trafic, le P2P est un moteur important de la consommation d'Internet haut débit dans le monde, ce qui engendre également des goulots d'étranglement. Une bande passante asymétrique est tout simplement insuffisante pour répondre à nombre de ces besoins, tant du point de vue du client que du serveur. Une étude de l'Université de Washington, présentée dans la figure 2, conclut que la bande passante P2P domine la bande passante Internet et contribue aux pics de trafic. Selon cette étude, 24 % des internautes utilisant le P2P consomment plus de 90 % de la bande passante. La bande passante en envoi est également bien supérieure à celle en réception, car les utilisateurs partagent généralement des fichiers audio et vidéo, beaucoup plus volumineux que les fichiers de données. La figure 3 compare les types de trafic étudiés.

- Vidéoconférence : Avec l’avènement de la qualité numérique, de nombreuses solutions de vidéoconférence ne sont pas encore prêtes pour le grand public en raison de la qualité médiocre de leur image et de leur son. Seule une bande passante bidirectionnelle suffisante permet aux opérateurs de surmonter cet obstacle et de proposer des services de vidéoconférence de qualité haute définition (HDTV).
- Messagerie multimédia (MMS) : Les MMS et autres formes de messagerie instantanée sont aujourd’hui des applications courantes, mais devront à l’avenir être plus performantes pour prendre en charge la vidéo. Des caméras bon marché ou intégrées permettent aux utilisateurs d’envoyer facilement des e-mails et des messages vidéo, ou de converser en vidéo instantanément, à condition de disposer d’une bande passante suffisante.
- Vidéosurveillance : Des webcams bon marché permettent aux utilisateurs d’effectuer des contrôles à distance. Pour obtenir une qualité vidéo acceptable, le débit montant doit être réparti dynamiquement et suffisamment élevé pour prendre en charge ces applications.
- Création et publication de contenu : Les blogs et les vlogs gagnent en popularité, les consommateurs devenant eux-mêmes des éditeurs sur Internet. La tendance aux contenus multimédias riches et aux productions multimédias complètes accroît la demande en bande passante montante.

- Jeux interactifs : La popularité des PC personnels repose en grande partie sur les jeux et les applications de divertissement éducatif. Face à la multiplication des compétitions internationales, les joueurs ont besoin d'une bande passante accrue pour garantir une expérience de jeu ininterrompue.
- Contrôle à distance : De nombreuses applications exploitent les capacités de contrôle à distance entre PC. La complexité croissante des PC permet désormais d'offrir cet accès aux équipes d'assistance technique. Sans bande passante bidirectionnelle, cette fonctionnalité peut s'avérer très lente et inefficace.

Ces nouvelles applications gourmandes en bande passante, conjuguées à la concurrence accrue des fournisseurs de services par câble et satellite, contraignent les opérateurs à repenser leurs stratégies. Les technologies innovantes, notamment les réseaux hybrides fibre-coaxial (HFC) et les réseaux haut débit sans fil, menacent l'avantage stratégique intrinsèque des opérateurs d'infrastructures cuivre/fibre. Ces derniers ont besoin d'une solution haut débit bidirectionnelle et performante, à la fois économique pour les entreprises et les particuliers, et pérenne.

Haut débit bidirectionnel avec VDSL2 :
La plupart des opérateurs déploient rapidement la fibre optique sur leurs réseaux, car les nouveaux services ou les services avancés nécessitent une bande passante considérable. La fibre offre un potentiel de haut débit quasi illimité et représente donc un investissement sûr et durable. Cependant, le déploiement de la fibre pour chaque abonné est difficile à justifier financièrement, même face à une concurrence accrue. D'autres facteurs compliquent le déploiement de la fibre, tels que les tranchées dans les rues, les perçages dans les murs et les temps d'installation pouvant atteindre deux heures, autant de désagréments pour le consommateur qui allongent la période d'amortissement.
La technologie VDSL2 est une solution permettant aux opérateurs de bénéficier de tous les avantages de la fibre dans un bâtiment non équipé de fibre optique. La technologie VDSL2 offre une bande passante bidirectionnelle sur un câblage classique à paires torsadées non blindées (voir figure 4). Parmi toutes les technologies DSL disponibles, la VDSL2 est tout simplement la plus rapide, avec un débit descendant et montant pouvant atteindre 100 Mbits/s.
Cette vitesse de transmission de données (100 Mbits/s) est significative. La commutation à 100 Mbits/s est actuellement la solution privilégiée pour la connectivité des postes de travail dans les réseaux locaux (LAN). La capacité à fournir un débit de 100 Mbit/s pour l'accès au réseau représente une avancée majeure. C'est pourquoi le potentiel du VDSL2 est loin d'être épuisé.
Le VDSL2 peut fournir une connectivité ADSL2+ à tous les abonnés et atteint son niveau de performance maximal pour ceux situés à proximité du central téléphonique ou du terminal distant de l'opérateur. Grâce à ce profil de débit/portée performant, les opérateurs bénéficient d'une plus grande flexibilité pour proposer une gamme complète de services interactifs aux bureaux et aux résidences proches du central/terminal distant, ainsi qu'une connectivité Internet de base aux consommateurs plus éloignés. Les solutions VDSL2 sont disponibles avec des multiplexeurs d'accès DSL (DSLAM) complets ou sous forme de passerelles/concentrateurs distants pouvant être déployés comme centraux ou terminaux distants. L'équipement client de base (CPE) est généralement une passerelle ou un modem à un seul port intégrant un émetteur-récepteur DSL.

Le VDSL2 aujourd'hui… et demain.
Partout dans le monde, les opérateurs déploient avec succès le VDSL. Parmi eux,
AT&T Inc., qui a su tirer parti de l'infrastructure cuivre existante. Pour son service U-verse, AT&T construit la fibre jusqu'au nœud (FTTN) et utilise le VDSL2 pour optimiser la bande passante des boucles cuivre existantes desservant les foyers. AT&T estime que cette architecture coûte environ 360 $ par utilisateur, soit près de cinq fois moins cher que le déploiement de la fibre Verizon dans un immeuble entier.
Verizon et NTT utilisent largement le VDSL2 dans le cadre d'une approche hybride pour fournir des services haut débit aux immeubles collectifs (MDU), tels que les complexes d'appartements ou les tours. Dans ce contexte, ils utilisent le VDSL2 comme technologie du dernier kilomètre, car le déploiement de la fibre dans les zones à espace restreint est très
complexe.