La fibre optique comme vecteur du développement socioéconomique : Le réseau FFTx

13/07/2016
Publication 3EI 3EI 2016-85
OAI : oai:www.see.asso.fr:1044:2016-85:17139
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La fibre optique comme vecteur du développement  socioéconomique : Le réseau FFTx

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La fibre optique comme vecteur du développement socioéconomique : Le réseau FFTx La Revue 3EI n°85 Juillet 2016 Thème 5 La fibre optique comme vecteur du développement socioéconomique : Le réseau FFTx Azzedine BOUDRIOUA Professeur à l’Université Paris 13 Vice-Président du club « fibres optiques et réseaux » de la Société Française d’Optique http://www.sfoptique.org/pages/les-clubs-sfo/club-fibres-optiques-et-reseaux/ La fibre optique est incontournable dans toute politique de développement Bien que le secteur des télécommunications a connu ces dernières années un ralentissement à l’instar de la situation économique globale, les professionnels du domaine prévoient un développement majeur dans les quelques années à venir. Cette croissance est notamment favorisée par le besoin croissant de communication, l’accès à tous aux sources de l’information : Internet, trafic audio et vidéo … Par ailleurs, même si le développement de réseaux de transport longue distance à base de fibres optiques a connu une pause, les applications dans les réseaux métropolitains et dans une certaine mesure dans l’accès, sont en augmentation. Dans ce contexte, l’industrie des composants optoélectronique s’oriente progressivement vers une production de volume, avec une baisse annuelle des prix importante (20 à 25 % sur ces dernières années). De même, alors que les composants actifs (sources, détecteurs et amplificateurs) étaient la partie la plus importante d’une liaison optique, la généralisation des systèmes WDM (Wavelength Division Multiplexing) et DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) a mis sur le devant de la scène les composants passifs de type filtres, multiplexeurs, compensateurs … De ce fait, la tendance actuelle est de vouloir intégrer pour des raisons de coût et d’efficacité le maximum de fonctions actives et passives ; d’où une approche hybride permettant au besoin d’associer des fonctions optoélectroniques. On note également, une migration de la part des fabricants vers les sous-systèmes. Par exemple, les éléments qui composent un amplificateur optique sont la fibre dopée, le laser de pompe, l’égalisateur de gain ainsi que d’autres composants passifs (filtres, isolateurs). Les besoins de composants intelligents, reconfigurables et commandables sont clairement exprimés, afin de rendre le réseau programmable et dynamique. Plus particulièrement, le déploiement du réseau de télécommunications à haut débit (10 Gb/s, 40 Gb/s et au- delà) nécessite le développement de nouveaux composants et architectures optoélectroniques adaptés à ces vitesses de transmission. L'extension de la bande passante utilisable est également un enjeu important et concerne à la fois, l'élargissement de la bande C (C++ ) et la couverture des bandes L et S par des amplificateurs adéquats. En optimisant les filtres d'égalisateur de gain, des bandes passantes dépassants 40 nm sont possibles avec un bruit en dessous de 6 dB. Les enjeux stratégiques et économiques de ces développements découlent notamment de la nécessité de disposer de composants et d’outils économiquement viables (en matière de bas coûts de production et d’utilisation). Résumé : Ces dernières décennies, les télécommunications optiques ont connu un développement sans précédent dû, notamment, à l'explosion de l'Internet. Ce développement est le fruit d'un grand effort de recherche et de développement dans le domaine de l'optique guidée qui a conduit à l'amélioration des performances des fibres optiques et la mise au point des composants optoélectroniques nécessaire pour générer la lumière, la détecter, la moduler ou la commuter. Les recherches et développement menés dans ces domaines ont permis de rendre disponible sur le marché des composants optoélectroniques de tout genre à des coûts faibles. De ce fait, d'autres applications dans des domaines divers ont vu le jour. En effet, de nos jours l'utilisation de l'optique touche des domaines stratégiques comme le spatial et le militaire ainsi que des domaines de la vie de tous les jours comme le stockage de données, la médecine et bientôt des secteurs jusque-là insoupçonnés comme l'automobile. La fibre optique comme vecteur du développement socioéconomique : Le réseau FFTx La Revue 3EI n°85 Juillet 2016 Thème 6 Dans ce contexte, on ne peut plus concevoir un développement économique sans réseaux à fibres optiques. La recherche d’aujourd’hui ce sont les emplois demain Le développement du réseau FTTx est une réalité L’énorme développement du FTTx (Fiber To The x : x peut signifier Home, Builing, Office, …) est sans doute le secteur le plus prometteur ces dernières années. Par exemple, en FTTH, le nombre d’abonnés ne cesse de croitre en France (plus de 2 millions d’abonnés) et dans le monde et plusieurs fournisseurs proposent des solutions à 1 Gbit/s depuis de nombreuses années. L'importance croissante du FTTA (Fiber to the antenna) tiré par la 4G montre qu'il y a convergence plus que concurrence entre les réseaux optiques et les réseaux de mobiles. En France, le déploiement des réseaux de nouvelle génération à Très Haut Débit représente un enjeu industriel et économique majeur dans le cadre du Plan France Très Haut Débit lancé par le gouvernement en 2013. L’objectif est de déployer le très haut débit sur l’ensemble du territoire d’ici 2022. Un grand chantier nécessitant un investissement de 20 Milliards €. Il est notamment prévu une augmentation de la demande de main d’œuvre qualifiée avec la montée en charge des travaux à partir de 2015. Les projections des volumes d’emplois et de formation à mobiliser d’ici 2020 se comptent par plusieurs dizaines de milliers : - la mobilisation de 20000 emplois (ETP) pour assurer le déploiement de la fibre dans le bâti (immeubles et maisons individuelles), - la réalisation de 31650 formations pour accompagner la montée en compétences de ces emplois. L’état s’appuie sur l’expertise des opérateurs et des industriels, structurés dans différents groupes de travail : Objectif Fibre, Interop, le CREDO, FIRIP …D’ors et déjà 9 centres de formation FTTH référencés par Objectifs Fibre cadrent le territoire national. Ces groupes de travail ont pour objectif de définir des référentiels techniques partagés, édités sous forme de guides pratiques de portée nationale, traitant de l’ensemble des règles de déploiement de la partie terminale d’un réseau en fibre optique. Ailleurs, la tendance est la même et certains pays ont pris une avance considérable par rapport à la France. De même, en 2014, les gouvernements allemand et italien annonçaient le déploiement de réseaux très haut débit En janvier 2015, Barak Obama (USA) souligne que le déploiement de la fibre optique dans les zones rurales est une priorité de la fin de son mandat. Les 9 centres de formation FFTN référencés par objectifs Fibre Le très haut débit et la fibre optique Le déploiement des réseaux de nouvelle génération à Très Haut Débit représente un enjeu industriel et économique majeur pour la France (Plan France Très Haut Débit) et pour le monde entier. Rappelons que généralement le très haut débit consiste à offrir aux usagers un débit supérieur à 30 Mbits/s (texte européen). Les besoins concernent aussi bien la transmission des données (voix, vidéo, la télévision l’Internet), les jeux en ligne et en réseaux, le téléchargement, la téléphonie mobile 4G, le télétravail, la télémédecine et la télé-sécurité pour ne citer que ces secteurs. Cependant, il est pratiquement impossible de transmettre du très haut débit (> 30 Mbits/s) sur la majorité des lignes existantes de la boucle locale cuivre. Cela est dû à l’augmentation des pertes en fonction de la fréquence et de la distance. Aussi, on assiste depuis de nombreuses années à un passage progressif sans ou avec mesures d’accélérations/incitations vers le très haut débit et la fermeture programmée et rapide du réseau cuivre avec incitation au passage du cuivre à la fibre. Au niveau européen, on note la recommandation for Next Generation Access qui prévoit un délai de prévenance de 5 ans pour les opérateurs historiques. La fibre optique comme vecteur du développement socioéconomique : Le réseau FFTx La Revue 3EI n°85 Juillet 2016 Thème 7 Cette étude, réalisée par les cabinets Ambroise Bouteille & associés et IDATE Une des voies prometteuses pour le développement de nouvelles générations de réseaux optiques concerne sans doute les réseaux tout-optiques ainsi que les réseaux optiques de données (paquets). Le remplacement dans les réseaux des transpondeurs par des régénérateurs optiques pourraient contribuer à réduire le coût du système. De plus, la réduction de l’intervention de l’électronique dans le système est plus favorable à une intégration et une miniaturisation. Cet avantage devrait être de plus en plus important au fur et à mesure que le débit augmente. Le “graal” serait bien évidemment de pouvoir disposer d’une ligne de transmission totalement optique où la lumière est manipulée par la lumière. En conclusion, Le déploiement du réseau optique FFTx est une réalité. Il constitue un phénomène durable et ce n’est que le début … Au niveau français, il y a incontestablement un retard relativement important à rattraper mais les chantiers lancés ces dernières années par les pouvoirs publics et l’implication des industriels du secteur sont en train de changer la donne. Il reste néanmoins à prendre des décisions audacieuses à temps pour répondre efficacement au besoin croissant et rapide de la demande en débit que la planète entière connaitra dans les quelques années à venir. Quelques références [1] R. Ramaswami, K. N. Sivarajan, Optical networks: practical perspective, second edition. [2] Zeno Toffano, composants photoniques et fibres optiques, Ellipse Edition Maketing 2001. [3] Paul Vaugel, Technology for next generation core and metro networks, Telscom version1, octobre 31th 2002. [4] Steven Gabarró, Maurice Khauv, Multiplexage en longueurs d’onde denses, EPITA, MMA 2002, pp 1-14. [5] FTTH. [6] N. M. SAAD, ‘Contribution à l'étude de l'application de la technique CDMA aux systèmes de transmission optique, thèse en télécommunications des hautes fréquences et optiques, université de Limoges, 2005. [7] S. Song, W. Laurier , An overview of DWDM networks IEEE Canadian Review- Spring / Printemps 2001, pp 15-18. [8] W.Laurier, Le DWDM et les réseaux à intégration de l'avenir, IEEE Canadian Review - Summer / Été 1999, pp 1-4. [9] Les Fibres optiques, Dossier technique, Thème d’autonomie 1999.