La Fibre c’est quoi ?

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Une technologie à la vitesse de la lumière

Aussi avant-gardiste peut-elle paraître, la fibre optique est en fait une invention déjà ancienne et très répandue. On peut situer son invention en 1970.

La fibre optique est la technologie la plus performante pour transporter des données à la vitesse de la lumière, avec une bande passante quasi illimitée.

Comparée aux câbles électriques, la fibre optique possède des avantages déterminants : une totale immunité face aux interférences électromagnétiques, une sécurité accrue, et surtout la capacité à propager des informations sur de très longues distances et une bande passante très élevée, source de débits exceptionnels.

Le maximum aujourd’hui atteint (par les chercheurs de l’opérateur japonais NTT Docomo) est de 14 Tbps (1 800 Go/s), débit maintenu sur une distance de 160 km.
En fait, nul ne sait encore quelle est la limite de débit supportable par une fibre optique.
Dans l’état actuel de la R&D, ce sont les composants électroniques d’émission et de réception du signal qui sont un sont les facteurs limitants. Ces caractéristiques exceptionnelles sont la clé du succès de la fibre, et expliquent pourquoi elle sera à la base des réseaux de demain.

Pour mieux comprendre les enjeux du passage à la fibre optique, il est nécessaire de se pencher sur la topologie du réseau téléphonique actuel. Aujourd’hui, la totalité des foyers est raccordée au réseau téléphonique filaire appartenant à ORANGE par le biais d’un câble, constitué d’une paire de fils de cuivre torsadés. Partant des foyers, ces paires de cuivre sont toutes collectées dans des NRA (Nœud de Raccordement des Abonnés). Là, toutes les communications sont triées, multiplexées et dirigées vers les autres centraux téléphoniques de ORANGE ou des opérateurs alternatifs par le biais de liaisons à très hauts débits, en fibre optique.

Le choix de la paire de cuivre remonte au début du téléphone, et elle a parfaitement rempli son office, jusqu’aux années 2000 et l’explosion d’Internet. Les besoins de ce nouveau réseau ont vite dépassé les capacités des modems analogiques classiques (dits bas débit, RTC, 56 kbps). La paire de cuivre a été sauvée par l’invention des technologies DSL (dont la plus connue est l’ADSL), qui ont multiplié la bande passante par 350, jusqu’à 20 Mbps.

Cependant, l’ADSL, et ses cousins VDSL ont maintenant atteint leurs limites, et il n’est plus possible d’augmenter les débits de manière fiable. Le VDSL 2+ promet bien des pointes à 200 Mbit/s, mais seulement sur des distances très courtes, de quelques centaines de mètres.

Augmenter encore le débit des connexions à Internet impose donc de remplacer la fameuse paire de cuivre... par de la fibre optique !

En effet, la fibre promet non seulement de décupler la bande passante, mais aussi de combler - enfin - la fracture numérique entre grosses agglomérations et hameaux ruraux, grâce à un débit constant quelle que soit la distance de l’abonné au NRA.

Principe technique

De la taille d’un cheveu (250 micromètres), la fibre optique est constituée d’un cœur et d’une gaine en silice entourés d’une protection dans lequel un signal émis par diode laser (onde lumineuse) transporte des données informatiques à la vitesse de la lumière.

Les performances de la fibre optique ne cessent de progresser, tant sur le plan de la diminution de l’affaiblissement des liaisons que sur celui de l’augmentation de la bande passante.

La fibre optique noire est aujourd’hui devenue le support incontournable de transmission très haut débit pour les entreprises :

  • Accès Cloud,
  • Interconnexion de réseaux locaux informatiques,
  • Raccordement de sites distants,
  • Back-up informatiques vers des Datacenters,
  • Usage de nombreux protocoles (IP, FiberChannel…)

La fibre noire utilisée est de type monomode G652 pour garantir la bonne qualité de transmission des données.
Il est possible de multiplexer les longueurs d’ondes transmises et faire ainsi transiter plus de
100 signaux en simultané sur la même fibre à des débits supérieurs à 10 Gps chacun.
La mesure d’affaiblissement du signal et les contraintes de transmission définissent l’architecture à mettre en place : les distances supérieures à 50km sont possibles par régénération du signal transmis : on peut ainsi faire le tour de la terre en quelques secondes.

Avantage  : pas de perturbation du signal aux ondes électro-magnétiques.

Les différents types de câbles optiques

Les fibres optiques sont regroupées en tube (modulo 6FO, 12FO, etc.) et placées au sein de câbles protecteurs (anti-rongeurs, anti-acides…). La pose de ces câbles se fait en tunnel, sur chemin de câble ou en fourreau, dans les égouts ou encore par du génie civil…

Architecture du réseau FTTH, FTTB, ou FTTN ?

Ces acronymes désignent deux types de réseaux fibrés.

Dans le cas d’un réseau FTTH (Fiber To The Home, soit fibre jusqu’au domicile), la fibre est amenée du central jusqu’au domicile de l’abonné. C’est le cas du réseau Resoptic.

Dans le cas d’un réseau FTTN (Fiber To The Neighbourhood, soit fibre jusqu’au pâté de maisons), FTTB (Fiber To The Building, fibre jusqu’à l’immeuble), ou FTTC (Fiber To The Curb, fibre jusqu’au trottoir) le réseau fibré s’arrête au pied de l’immeuble (FTTB), à un point de distribution (FTTN).

Une même fibre sert donc pour plusieurs abonnés. La desserte des différents domiciles à partir du point de distribution peut se faire via divers moyens : DSL, Wimax etc...

Le FTTN peut être vu comme une solution de transition entre DSL et FTTH : grâce à la réutilisation d’une partie de la boucle locale existante, les coûts de raccordement actuels sont moindres que le FTTH. De plus l’évolution d’un réseau FTTB vers le FTTH est facile et relativement peu onéreuse.

P2P ? PON ? GPON ?

Il existe plusieurs manières de créer un réseau FTTH, et comme toujours le choix de l’une ou l’autre technique n’est pas neutre et a des conséquences sur l’avenir.

Deux grands types d’architecture de réseau fibre optique existent : point-à-multipoint, ou point-à-point.
Dans le cas d’un réseau point-à-point (P2P), chaque abonné est relié au central par une ligne qui lui est propre. Cette topologie se prête très bien à une mutualisation du réseau, puisque chaque opérateur est libre de choisir quels clients il souhaite câbler.

Un réseau point-à-multipoint (aussi appelé PON, passive optical network) est nettement plus contraignant, car, dans ce cas, les signaux venant des fibres de plusieurs abonnés sont rassemblés par un diviseur/coupleur optique au sein d’une unique fibre reliée au central.
Chaque client ne peut donc pas être “dégroupé” indépendamment, seules des grappes de 8 ou 32 clients peuvent l’être. La seule possibilité de mutualisation d’un réseau PON est donc la revente de bande passante, beaucoup moins favorable à la concurrence : on retrouve les mêmes limitations que celles connues au début de l’ADSL, avant la vague du dégroupage. Il existe également une limitation sur la bande passante disponible par abonné.

Dans l’exemple du GPON, la bande passante des fibres principales (aussi appelées troncs GPON) est de 2,4 Gbps. Ce total peut être partagé entre un maximum de 64 abonnés, soit 37,5 Mbps par abonné.
En pratique, cette limite n’est pas gênante aujourd’hui.

Sources  : www.tomshardware.fr, www.telcite.fr

Dernière mise à jour de ces informations : 5 mai 2015

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