Les technologies de la fibre optique
Après la technologie du cuivre, les télécommunications voient se déployer les fibres optiques, qui nécessitent un investissement dans ses infrastructures.

Les technologies de la fibre optique

Du cuivre à la fibre optique

Deux évolutions se dessinent pour le très haut débit, celle d'une croissance de la bande passante dans les réseaux et celle d'une convergence aussi bien au niveau des clients résidentiels et entreprise que des technologies d'accès fixes et mobiles. Les augmentations de bande passante existent depuis longtemps dans les technologies du cuivre, concrétisées par les technologies sDSL comme l'ADSL. Le même phénomène, renforcé, se reproduit à présent avec les technologies des fibres optiques. La généralisation la configuration FTTH (fiber to the home) et FTTB (fiber to the building) est possible depuis des années, seul les plans d'investissement de l’infrastructure à mettre en place entrent en jeu dans son application.

De plus en plus, les opérateurs veulent offrir des multiples de 100 Mbps, jusqu’à un Giga par utilisateur. En ce sens, les technologies de fibre optique présentent aujourd'hui la possibilité d'offrir 2,5 Gbps (GPON) partagés entre un maximum de 64 utilisateur·trice·s de façon dynamique. Elles évoluent vers le XGS PON, qui partage 10 Gbps de façon symétrique parmi 64 ou 128 utilisateur·trice·s. Dans un futur proche, plusieurs longueurs d'ondes pourront être utilisées sur la même fibre, offrant l'opportunité de combiner jusqu'à quatre et à terme huit systèmes GPON ou XGS PON sur la même fibre. Cette augmentation de la bande passante, permise par la standardisation de la technologie du TWDW PON, permet d'atteindre le très haut débit.

Déploiements et transferts de technologies

Les zone denses et moyennement denses sont couvertes en direct par les opérateurs privés, tandis que les zones à plus faible densité de population seront couvertes par des réseaux d’initiative publique. Au fur et à mesure que les nœuds seront installés, les abonné·e·s auront la possibilité d'appeler les opérateurs pour être raccordé·e·s aux branchements optiques. L'objectif du plan France très haut débit est de raccorder 80 % des foyers français d'ici 2022, un investissement de vingt milliards d'euros moins coûteux que celui ayant conduit au développement des fils de cuivre car s'appuyant sur cette infrastructure de génie civil existante.

En-dehors des zones compétitives prises en charge par les marchés, c'est-à-dire dans les zones suburbaines et rurales, la commission européenne ou même des gouvernements spécifiques investissent dans le développement des infrastructures de la fibre optique. Dans de telles zones se développe un écosystème entre les régions, les supports financiers gouvernementaux et les intégrateurs. Ces derniers assurent le transfert des technologies, la livraison des équipement et les conseils à la mise en place des technologies.

Vers la 5G

De plus en plus, les convergences de réseaux entre le mobile et le fixe prennent de l'importance. Comme le très haut débit hertzien n'est pas à la même échelle que le très haut débit optique, les antennes devront avoir un débit élevé pour développer le réseau 5G, aussi bien pour les liaisons entre les antennes qu'entre les antennes et les utilisateur·trice·s. Pour une évolution vers une couverture 5G, le réseau d'infrastructure physique fixe devra être densifié donc présenter des cellules de plus en plus petites, à la fois en terme de bande passante que de temps de réponse pour les applications à supporter.

La fibre optique convient pour développer les infrastructures passives denses en antennes nécessaires aux cellules 5G, ce qui participe à l'essor de ces technologies. Les fibres optiques auront la même qualité que pour la configuration FTTH, mais les câbles seront hybridés avec une alimentation en énergie des antennes. Avec les fortes densités de population en zones urbaines, il faudra développer des infrastructures spécifiques de fibre à l'antenne (fiber to the antenna). L'ARCEP commence à réfléchir à ces questions, mais il faut attendre la phase d'industrialisation pour travailler concrètement à la normalisation des technologies.

Article réalisé à partir d'un entretien avec Eric Festraets, directeur réseau et stratégie business chez Nokia.

Image : Bobine de fibre G657 A2 Colorlock (production Douvrin)

En savoir plus:

Quiz sur la fibre optique, sur Sciences en ligne

La fibre pour le très haut débit, sur Sciences en ligne

Le déploiement de la fibre optique, sur Explorathèque

Les défis techniques des réseaux de fibre optique, sur Explorathèque

Le site de l'ARCEP (Autorité de Régulation des Communications Électroniques et des Postes)