Technologie

La fibre optique pour Internet Très Haut Débit : principe de fonctionnement, usages et déploiement

La fibre optique est la solution privilégiée pour l’accès Internet Très Haut Débit en France, avec l’objectif ambitieux de connecter 80% des logements d’ici 2022.

L’usage d’internet est en forte augmentation, surtout suite à la généralisation du télétravail et les mesures de confinement depuis le premier trimestre 2020. La fibre optique, de par sa capacité à transmettre des volumes très importants de données, joue un rôle important pour améliorer la performance des réseaux internet afin d’éviter une congestion.

  • Comment marche cette technologie ?
  • Quels en sont les usages autre que Internet ?
  • Où en est-on de son déploiement en France par rapport à d’autres pays ?

Je vous apporte quelques éléments de réponse dans cet article.

Comment ça marche, la fibre optique ?

Comme son nom  l’indique, la technologie de fibre optique utilise :

  • l’optique : propagation d’un rayon lumineux,
  • la fibre : élément sous forme de fil ou de cordon.

Ainsi, la fibre optique tire profit de la propagation de la lumière à travers une gaine très fine de la taille d’un câble. Le principe consiste à faire réfléchir la lumière pour la transporter.

Cette technique permet, à une échelle plus grande, d’apporter de la lumière naturelle dans des pièces sans fenêtres grâce à des conduits de lumière.

La fibre optique se constitue généralement d’un cœur entouré d’une gaine et recouvert d’un revêtement de protection. Les caractéristiques du cœur de la fibre et de la gaine (indice de réfraction) créent une réflexion totale interne de la lumière permettant de « confiner » le rayon lumineux qui y entre. Celui-ci se propage donc jusqu’à l’autre extrémité de la fibre optique en étant réfléchie plusieurs fois contre les parois internes du cœur de la fibre.

Principe fibre optique
Principe d’une fibre optique (Wikipedia)

Une utilisation dans plusieurs secteurs

Cette capacité à « transporter »  la lumière rend cette technologie très utile pour plusieurs usages :

  • Éclairage des bâtiments : Des méthodes plus sophistiquées que le conduit de lumière présenté précédemment ont pu être mis au point. Ainsi, des modules installés en toiture permettent de capter, concentrer et transporter la lumière du soleil via une fibre optique à l’intérieur des bâtiments. On bénéficie ainsi d’un système d’éclairage avec de la lumière naturelle gratuite dans les locaux sombres ou mal éclairés. [?]
  • Secteur médical : La fibre optique permet de voir à l’intérieur du corps des patients, en temps réel et sans opération chirurgicale. En effet, un câble de fibre optique transporte la lumière qui se réfléchit sur les parois et organes internes. Cette lumière réfléchie est captée et acheminée vers un système d’imagerie vidéo. C’est ainsi que fonctionne un endoscope par exemple .
  • Télécommunications et réseaux informatiques : c’est l’usage le plus connu de la fibre optique. En effet, elle permet de transmettre des informations, que ce soit de la voix, des images ou des données numériques, notamment Internet. De plus, elle n’est pas soumise aux interférences électromagnétiques des liaisons en câble de cuivre classiques et transporte plus de données.
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Fibre optique et Internet Haut Débit

Comment l’information est transformée en lumière ?

Nous utilisons tous du WiFi pour nous connecter Internet. Le WiFi convertit les signaux numériques contenant l’information en ondes électromagnétiques diffusées dans un certain rayon autour de la box émettrice. Les appareils récepteurs du signal, nos smartphones par exemple ou des clés USB WiFi, décodent ces ondes.

Le WiFi utilise des fréquences d’ondes invisibles à l’œil nu, comme les ondes radio ou les signaux transmis par des satellites depuis l’espace. D’autres technologies utilisent des fréquences visibles et permettent à la fois d’éclairer un espace tout en utilisant cette lumière pour permettre un accès Internet. C’est le cas du comme le LiFi.

La fibre optique utilise donc la même technique que le LiFi. Ainsi de chaque côté :

  • un émetteur traduit l’information en flux lumineux sous forme de signaux optiques
  • un récepteur décode les impulsions optiques et les traduit en information.

Entre les deux, des répéteurs permettent conserver la qualité du signal optique sur des longueurs importantes. Des multiplexeurs permettent de superposer plusieurs signaux sur des longueurs d’ondes différentes pour envoyer un maximum de communications différentes sur la même fibre optique.

S’adapter à l’évolution des usages d’Internet

Les transmissions de données (téléphonie, télévision, puis internet) étaient auparavant réalisées par des fils de cuivre dits « câbles coaxiaux » , mentionnés dans la vidéo. La fusion des usages sur les mêmes câbles (triple play) et la forte demande en ressources des usages internet (streaming, TV HD, etc…) requiert des débits de transmission de données plus élevées. Ainsi, la fibre optique se pose comme la solution idéale pour accompagner cette évolution des usages d’Internet avec du Très Haut Débit.

J’ai la fibre optique (FTTH) depuis fin Avril 2020, et il y a une nette différence : ma connexion est 25 fois plus rapide (5 Mbps à 127 Mbps).

Publier sur Youtube le replay d’une heure et demi de la web-conf « Technologie et Système éducatif en Afrique Francophone » a pris moins 10 min. Je devais auparavant laisser mon ordinateur allumé une partie de la nuit le temps que l’envoi soit terminé. Ou parfois partager la connexion 4G de mon smartphone, pas excellente mais meilleure déjà.

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Quid de la couverture et l’accès à Internet Très Haut débit ?

Pour les particuliers, mais encore plus pour les professionnels, l’accès à Internet Haut Débit voire Très Haut Débit représente un enjeu important.

Le Plan France Très Haut Débit (PFTHD), lancé en février 2013 par le gouvernement français, a pour objectif de couvrir l’intégralité du territoire en Très Haut Débit d’ici 2025. Pour cela, le plan privilégie clairement la fibre optique et prévoit 80% des logements connectés en FTTH en 2022. On en est plutôt loin puisque, en Juin 2019, le déploiement de la fibre optique était de 20% en France contre 80% au Japon par exemple.

Statistiques fibre optique

Le haut débit mobile, initialement envisagé surtout comme solution de transition pour les zones rurales avec des débits très bas (zones grises), pourrait aider à pallier ce retard. En effet, la France dispose d’une bonne couverture 4G de la population de l’ordre de 92 à 99% de la population.

Ainsi, certains opérateurs proposent des box Internet 4G pour avoir une meilleure connexion Internet par le réseau mobile. Toutefois, il subsiste des zones blanches, la couverture du territoire étant de 65% en termes de surface zone géographique. De plus, la qualité de la connexion diffère suivant les opérateurs avec des fluctuations de performances.

Dans ce contexte, l’arrivée de la 5G pose des questions :

  • nouvelles infrastructures ou réutilisation des structures existantes ?
  • mutualisation des infrastructures entre opérateurs ?
  • démultiplication des antennes-relais ?
  • compatibilité des terminaux ?
  • complémentarité avec la couverture fibre optique ou double couverture fibre/5G ?

Pour le moment, les enchères pour l’attribution de la 5G sont prévues fin Septembre. Affaire à suivre.

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Amah

Passionné de nouvelles technologies, je partage ici des innovations technologiques qui impactent notre quotidien, ainsi que des astuces & outils pour simplifier notre vie à l'ère du numérique. Tech addict & casual dev | Interested by Technology, Energy & Africa

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