La fibre optique
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La fibre optique est la technologie la plus puissante en matière d’accès à Internet.
Elle se compose d’un fil de verre ou de plastique, plus fin qu'un cheveu, qui conduit un signal lumineux capable de transporter de grandes quantités de données à la vitesse de la lumière sur plusieurs centaines voire milliers de kilomètres.
Cette technologie est déjà utilisée depuis plus de vingt ans pour le réseau backbone, mais la nouveauté autour de cette dernière est son déploiement jusqu’au domicile même de l’abonné (déploiement FTTH).
Les avantages de la fibre optique
La fibre optique est une technologie qui possède de nombreux avantages comme :
- Des débits plus élevés: la fibre optique possède des débits considérables, environ 100 fois plus élevés que le réseau actuel ADSL et pouvant atteindre plusieurs gigabits pour l’utilisateur final. Cet accès ultra-rapide à Internet permet de naviguer confortablement et de streamer du contenu en 4K.
- Des débits égaux entre les utilisateurs: contrairement au cuivre, la fibre optique transporte des données sur de très longues distances quasiment sans atténuation du signal. De plus, elle est insensible aux éventuelles perturbations électromagnétiques.
- Des débits symétriques: à la différence du réseau actuel, les flux de données remontants de l'utilisateur vers le réseau peuvent être aussi rapides que les flux descendants du réseau vers l'utilisateur,
- Une latence quasiment nulle : les données transitent très rapidement entre l’émetteur et le destinataire, permettant notamment une expérience optimale pour les jeux vidéo en streaming
- L’accès à de nouveaux usages: les débits symétriques importants offerts par la fibre permettent le développement d’usages nouveaux (ex : télétravail, télémédecine, domotique, etc.) et simultanés.
La fibre optique en France et dans le monde
La fibre optique représentait environ le quart des connexions fixes à Internet haut-débit dans les pays de l'OCDE au premier semestre 2018, une part en progression de 7 points par rapport à 2015.
Il existe toutefois des différences considérables de l’état du déploiement de cette technologie entre les pays, selon l'OCDE. La Corée du Sud arrive en tête avec 78,5 % de connexions haut-débit utilisant la fibre optique, juste devant le Japon (77,3 %). Les pays baltes et nordiques sont également bien représentés parmi les territoires où ce réseau est le plus développé. En revanche, des pays comme l’Allemagne et le Royaume-Uni sont sérieusement à la traîne en comparaison : la fibre optique n'y représentait respectivement que 2,6 % et 1,5 % des connexions haut-débit en 2018.
On remarquera qu’en France la part des connexions en fibre optique sur le réseau Internet haut-débit du territoire a tout de même progressé de 211 % entre 2015 et 2018, passant de 4,4 % à 13,7 % en l'espace de 3 ans. L'Hexagone se situe ainsi désormais au même niveau que le Canada (13 %) et les États-Unis (13,8 %).
Le haut débit
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En France, l’Autorité de régulation des communications électroniques et des postes (Arcep) qualifie un accès internet comme « haut débit » lorsqu’il permet d’offrir un débit supérieur à 512Kbits/s et inférieur à 30 Mbits/s (un débit supérieur étant du Très Haut Débit).
Le haut débit en France
Aujourd’hui, la quasi-intégralité du territoire est couverte en haut débit. En effet, les réseaux en cuivre déployés d’abord pour le téléphone fixe ont permis d’équiper progressivement à partir des années 2000 une grande partie des foyers en technologies DSL (généralement de l’ADSL).
Lancé en 2013, le Plan France Très Haut Débit (THD) vise maintenant à couvrir l’intégralité du territoire en THD d’ici 2022, en s’appuyant prioritairement sur le déploiement de réseaux mutualisés de fibres optiques. L’Etat, les collectivités et les opérateurs privés ont ainsi investi 20 milliards d’euros en dix ans sur ce projet.
Les câbles sous-marins
Aujourd’hui, la plupart des pays côtiers disposent d’au moins un câble sous-marin. Ces câbles représentent près de 99% du trafic intercontinental (le 1% restant étant assuré par les satellites).
En février 2019, on comptait quelques 380 câbles en service, soit environs 1,2 million de kilomètres de tuyaux, et une soixantaine d’autres étaient en cours de projet ou de construction.
Fonctionnement
Un câble sous-marin fonctionne grâce à la technologie de la fibre optique. Grâce à la fibre, ces informations vont donc traverser le câble d’une extrémité à l’autre à la vitesse de la lumière.
A l’intérieur d’un câble sous-marin, on peut loger une ou plusieurs paires de fibres. Une pour le chemin des informations dans un sens, et une pour le chemin des données dans l’autre.
Pour installer des kilomètres de fibres d’un côté à l’autre des océans, il faut :
- Définir leur route, en fonction du relief sous-marin et des autres infrastructures présentes,
- Produire le câble,
- Installer le câble, les lignes sont chargées sur de grands navires câbliers qui les déroulent et les laisse se déposer au fond de l’eau, sauf près des côtes ou généralement par mesure de sécurité la ligne est « ensouillée » c’est-à-dire enterrée, puis les lignes sont reliées au réseau terrestre au niveau d’une station d’atterrissement,
- Entretenir le câble.
La xDSL
La Digital Subscriber Line (DSL), ou Ligne Numérique d’Abonné (LNA) en français, est une famille de techniques d’accès à un réseau de télécommunications, aussi placée sous le sigle xDSL. Ces techniques permettent généralement d’obtenir des haut débits de transmission de données (plusieurs mégabits par seconde) via le réseau de cuivre traditionnel utilisé pour les appels téléphoniques analogiques.
Fonctionnement et évolutions
Cette technologie xDSL rend possible la coexistence sur une même ligne d’un canal téléphonique, d’un canal descendant de haut débit (pour télécharger), et d’un canal montant moyen débit (pour uploader). Le DSL s’appuie généralement sur le réseau téléphonique historique et a ainsi constitué une solution intéressante pour proposer un accès rapide à Internet sans consentir à de colossaux investissements. Le principal écueil de la paire de cuivre, et donc des technologies DSL, est l’atténuation du signal avec la longueur de la ligne : tous les utilisateurs sur la même boucle locale ne peuvent pas profiter des mêmes débits maximums théoriques. Ainsi, le débit de l’ADSL dépend principalement de quatre critères : la longueur de la ligne, la qualité de la ligne téléphonique, le modem ou la box utilisé et le type de connexion entre l'ordinateur et le modem (ex : Wi-Fi, câble éthernet, etc.). Pour la restitution correcte de la voix, des filtres situés à chaque extrémité de la ligne éliminent les parties inutiles du signal.
Malgré ses limitations, le DSL a constitué le socle d’une véritable révolution numérique donnant un accès Internet rapide au plus grand nombre à partir du tournant des années 2000. C’est pour cette raison que près d’un milliard de connexions de ce type sont installées dans le monde. En France, on compte environ 20 millions d’abonnements ADSL, représentant les deux tiers des accès fixes à Internet.
Le DSL a connu différentes évolutions techniques :
- L’Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL), ou le raccordement numérique asymétrique (RNA) en français permet d’atteindre des débits généralement compris entre 1 et 15 Mbps. L’ADSL 2+, évolution technique de l'ADSL, permet d’atteindre des débits théoriques de 20 Mbps.
- Le VDSL (Very High Bitrate DSL), aussi appelé FttC pour Fiber to the Cabinet, permet d’atteindre des débits théoriques de l’ordre de 15 à 50 mégabits par seconde. Sa particularité réside dans le fait d’amener ces hauts débits via de la fibre optique jusqu’au sous-répartiteur de l’abonné (qui devra être équipé d’un équipement DSLAM spécifique), le reste de la boucle locale étant composé par une paire de fils de cuivre classique. Toutefois, seuls les abonnés situés à moins d’un kilomètre du sous-répartiteur pourront bénéficier des débits augmentés permis par le VDSL, du fait de l’atténuation sur la paire de cuivre. Le VDSL2, évolution technique du VDSL, permet d'obtenir un débit descendant théorique de 100 mégabits par seconde mais l'Arcep se montre plus prudente : le débit réel observé serait plus proche de 80 mégabits par seconde à cause d’une sensibilité plus forte aux perturbations électromagnétiques.
Services
Choisir une offre xDSL, c’est généralement s’offrir un ensemble de services communément appelé « triple-play » par les opérateurs commerciaux (téléphonie fixe, connexion Internet haut débit et télévision sur IP). Il s’agit de la solution principale pour les foyers qui ne sont pas encore couverts par la fibre mais qui veulent tout de même profiter du haut débit.
La boucle locale
La boucle locale correspond aux installations qui relient le point de terminaison du réseau chez l'abonné au répartiteur principal ou à toute autre installation équivalente d'un réseau de communications électroniques fixe ouvert au public. Plus simplement c’est la partie des infrastructures réseaux qui relie le domicile du client au Nœud de Raccordement, et donc au backbone.
La boucle locale en France
En France, ce réseau a été déployé massivement dans les années 1970 par l’administration des télécoms pour apporter la téléphonie fixe sur l’ensemble du territoire.
Aujourd’hui, Orange (ex-France Télécom) est le propriétaire de ce réseau constitué de plus de 30 millions de lignes, reliant 13000 répartiteurs téléphoniques, ou nœuds de raccordement des abonnés (NRA), aux locaux des abonnés (logements ou entreprises), en passant par les sous-répartiteurs (échelon intermédiaire).
Le backbone
Le backbone, ou dorsale internet en français, est le centre névralgique d’un réseau haut débit.
Dans le secteur des télécommunications, il désigne la partie qui supporte le gros du trafic en utilisant les technologies les plus rapides avec une large bande passante et sur de grandes distances. L’utilisation de la fibre optique est donc obligatoire sur ce segment du réseau.
Le backbone est relié aux différents réseaux de collecte des opérateurs. Il concentre et transporte ainsi les flux de données entre des réseaux affluents vers les principaux points d’échange Internet (IXP).
Un GIX
Un Global Internet eXchange (GIX) ou Internet eXchange Point (IXP) ou nœud d’échange internet en français, est une infrastructure qui permet aux fournisseurs d’accès à Internet (FAI) d’échanger des données avec d’autres opérateurs de réseaux de télécommunications et des fournisseurs de services comme Netflix, Amazon ou Dropbox. Les FAI raccordent leurs backbones aux IXP pour y acheminer leur trafic. Ils constituent donc des points de présence stratégiques pour tous les acteurs du Web.
En Europe, les principaux IXP sont ceux d’Amsterdam, Francfort, Londres, Stockholm et Paris. Un GIX développe donc un Internet « local » en ce qu’il rapproche géographiquement les fournisseurs de services des utilisateurs.
En France, la plupart des GIX sont situés à Paris. Le principal est l’Equinix Exchange Paris, constitué de deux Data Centers et accueillant 366 opérateurs de télécommunications et fournisseurs de services en 2019.
Sources externes
Benjamin Fradelle
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