Forum sur la Gouvernance internet Internet pour un Développement Humain et Social 30 et 31 octobre 2012

Réseau large bande (broadband network) Présentation de Monsieur Idriss HISSEIN Expert National en Backbone Projet Central African Backbone CAB-CAF

Fibre optique Réseaux et communications On peut sans trop se tromper dire que la fibre optique est à la base de l'explosion des communications planétaires modernes. Qu'il s'agisse de téléphonie ou d'Internet, la "toile d'araignée" le Webb est en fil de verre.

Fibre optique Réseaux et communications La Fibre optique est largement au dessus des autres mediums (fils torsadés, câbles coaxiaux, faisceaux hertziens etc,,,) en terme de ; Vitesse de transmission Capacité Fiabilité Durée de vie

Le réseau large bande permet de: Télécharger des films HD et des morceaux de musique en un instant. profiter d’un temps de réponse quasi instantané pour les jeux en ligne. Travailler depuis son domicile et envoyer des pièces jointes et des fichiers volumineux en quelques secondes

Le réseau large bande permet de: Regarder la télé haute définition, télécharger des vidéos, envoyer ses photos, échanger des contenus, jouer en réseau : tout est accessible en même temps sans contraintes (multi-usages) Exploiter pleinement le potentiel de la Haute Définition, avec une fluidité totale des images (sans compression ni pixelisation) et un son 5.1 cristallin (HD+)

Le réseau large bande permet de: profiter simultanément de tous les usages multimédia, sans altérer la réception de l’image (multi-room et multi-tv). Rappelons que la télévision haute définition (TV HD) a besoin d'une dizaine de Mbit/s de bande passante pour être diffusée dans de bonnes conditions

Réseau mondial des Câbles sous-marins L’intérêt majeur du réseau large bande est de permettre aux internautes de bénéficier de nouveaux services qui nécessitent des débits élevés que l’ADSL ou le câble ne peuvent pas fournir

Transport mondial d’internet Le monde est très câblé à tel enseigne que 99% du trafic passe par les câbles sous marins qui tissent leur toile à travers tous les continents.

Coût/Débit de l’internet à travers le monde

La Fibre Optique (FO) C’est un support physique de transmission de données IP à très haut débit. Fin et souple comme un cheveu, un brin de fibre optique véhicule de manière guidée un signal lumineux qui a la particularité d'atteindre des vitesses élevées sur de grandes distances, en ne subissant ni affaiblissement ni perturbations électromagnétiques.

Autres domaines d’utilisation de la Fibre Optique La Fibre Optique trouve aussi des applications, dans l’éclairage, la signalisation, les jeux de lumière, la médecine (andoscopie) explorations sous marines etc…

Structure de la Fibre Optique .

Le câble sous marin

Constitution de la fibre optique Grossièrement, la fibre optique est composée : d'un fil de verre très fin, le coeur (quelques microns), d'un seul tenant, parfois très long (jusqu'à plusieurs centaines de kilomètres) d'une gaine qui emprisonne la lumière dans le coeur en la réfléchissant pratiquement sans perte (généralement, une enveloppe transparente d'un indice de réfraction inférieur (se rappeler de ses bons vieux cours de physique), d'un fourreau de protection qui peut réunir plusieurs dizaines à plusieurs centaines de fibres, d'un système de connexion très spécifique (sinon la lumière butte aux extrémités et ne sort pas).

Les modes En optique, le mode c'est le nombre de chemins (pour simplifier). Dans une fibre multimode, la lumière peut emprunter un grand nombre de chemins (voir le schéma). Dans une fibre monomode, elle est prisonnière d'un trajet direct. Elle conserve donc vitesse et cohérence. La fibre monomode est donc une fibre plus performante que la fibre multimode, mais elle nécessite l'utilisation de sources lumineuses (laser) très puissantes.

Les différents modes

Fibre multimode La fibre multi mode, ou MMF (Multi Mode Fiber) est surtout utilisée dans les réseaux locaux (quelques centaines de mètres). Son diamètre est relativement important (50 à 85 microns). On utilise une LED pour générer le signal. L'implantation de ce type de transmission ne pose désormais que peu de problèmes et ne requiert pas de matériel onéreux ou complexe à mettre en œuvre. On distingue les fibres à faible indice ou saut d'indice (débit limité à 50 Mb/s) et les fibres à gradient d'indice (débit limité à 1 Gb/s).

Fibre optique monomode La fibre monomode, ou SMF (Single Mode Fiber) est utilisée pour les réseaux métropolitains ou les communications longue distance des opérateurs. Son cœur est extrêmement fin (quelques microns). La transmission des données y est assurée par des lasers émettant des longueurs d’onde de 1300 à 1550 nm et par des amplificateurs optiques situés à intervalles réguliers. On peut distinguer plusieurs catégories de plus en plus performantes, tant en débit qu'en distance :

Fibre optique monomode (Suite) G.652 - la plus courante. Elle permet une transmission à 2,5 Gbps au maximum. G.653 - pour les câbles sous-marins. G.655 - (NZDF : Non Zero Dispersion Fiber) : conçue pour des applications de type WDM (Wavelength Division Multiplexing) . G.692 - plus récente, elle est compatible avec le multiplexage DWDM. Elle permet de soutenir les hauts débits sur des distances de 600 à 2000 km (câbles sous-marins). Il faut noter que plus la distance est grande, moins le débit peut-être élevé.

Avantages de la fibre optique Perte de signal très faible. 0,2 db/km contre 15 db/Km pour le cuivre, Vitesses de transmission très élevées, Poids au mètre faible (c'est important, aussi bien pour réduire le poids qu'exercent les installations complexes dans les bâtiments, que pour réduire la traction des longs câbles à leurs extrémités),

Avantages de la fibre optique (suite) Insensibilité aux interférences extérieures (proximité d'un néon ou d'un câble à haute tension, par exemple), pas d'échauffement (à haute fréquence le cuivre chauffe, il faut le refroidir pour obtenir des débits très élevés). La durée de vie d'un tel conducteur est estimée à plus de 25 ans.

Emetteurs recepteurs Le transceiver utilise une LED (Light Emitting Diode - diode électroluminescente) ou un laser pour produire la lumière. Pour l'opération inverse consistant à convertir le signal lumineux en signal électrique, on utilise un détecteur. Généralement une photodiode.

Amplificateurs pour fibre optique Trois types d’amplificateurs sont utilisés en optique, les amplificateurs optiques à semi conducteurs (SOA, Semiconductor Optical Amplifiers), les amplificateurs laser à fibre dopée à l’erbium, (ou EDFA, erbium doped fiber amplifiers), et les amplificateurs optiques à effet Raman. Chacune de ces catégories d’amplification vise à réduire les effets de la dispersion chromatique et de l’atténuation du signal optique sur les parcours optiques les plus longs.

Les amplificateurs optiques à semi conducteurs Les amplificateurs optiques à semi conducteurs (SOA) sont composés d’une diode, laser sans miroir qui est couplée à chaque extrémité à des fibres optiques. Le signal lumineux de chaque fibre est amplifié à travers la diode laser .

Les amplificateurs dopés à l’erbium (EDFA Les amplificateurs dopés à l’erbium (EDFA) sont utilisables en WDM principalement dans les bandes C et L et sont insérés tous les 80 à 120 km sans nécessité de reformer les signaux optiques à 10 Gbit/s, ceci pour des parcours de plusieurs milliers de km. Les EDFA sont les plus employés.

L’amplificateur Raman (du nom du physicien indien Raman) repose sur le principe de la diffusion inélastique du photon qui génère différentes longueurs d’onde optique à partir d’une source nominale (laser ou action réciproque de deux fréquences voisines). Ce décalage en fréquence correspond à un échange d’énergie entre le rayon lumineux et le milieu . Le signal optique peut être amplifié par la dispersion lumineuse. La technologie est applicable aux longues distances et elle demeure assez coûteuse.

Les amplificateurs 3R Les amplificateurs 3R ou régénérateurs O/E/E de mise en forme (Re-shapping, Re-amplification, Re-timing) complètent les précédents .

Multiplexage, modulation WDM, DWDM Dans toute transmission, il est intéressant de faire passer au même moment dans le même conducteur (ici une même fibre) un maximum de communications concurrentes, sans que l'une vienne brouiller l'autre. On les achemine donc chacune sur une longueur d'onde différente : c'est le multiplexage.

Démultiplexage Le multiplexage et sa fonction inverse sont assurés par des Mux/Demux. Les différentes longueurs d'onde sont généralement assemblées et séparées par des procédés optiques, comme les filtres en couches minces (les plus communément répandus).

DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) La technologie WDM est dite dense lorsque l'espacement utilisé entre deux longueurs d'onde est égal ou inférieur à 100 GHz. On l'emploi désormais pour les transmissions longue distance. Dans la pratique, cela signifie que l'on fait passer dans une même fibre beaucoup de signaux portés par des fréquences très rapprochées les unes des autres.

La technologie CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) est une solution WDM économique. Les canaux sont plus écartés (coarse). De fait, selon sa qualité, on ne dispose que de 8 ou 16 canaux par fibre. Le matériel utilisé, d'un coût modéré et d'une utilisation sans contraintes importantes, permet une installation dans les équipements finaux (boucles locales, entreprises).

LES VOIES DE PASSAGE DES CABLES Pour passer les câbles sur des distances importantes, on utilise: Les fonds marins pour relier les continents. Par exp les transAtlantiques pour relier l’Amérique, l’Europe et l’Afrique. Les tranchés sous terrains pour relier les villes et même les pays sur un même continent. Le câblage aérien peut être utilisé dans le cas ou les tranchés sont impossibles à creuser et que les égouts ne sont pas disponibles.

Trois câble sous marins à portée de la RCA dans l’atlantique; SAT3 WACS ACE Et plus de 5 câbles sous marins dans la mer rouge.

Je vous remercie