La France est à la veille d’une révolution majeure avec le déploiement de la fibre optique dans le réseau d’accès. Jacques Attali, président de la commission pour la libération de la croissance, parle dans son rapport pour la croissance remis au Président de la République Nicolas Sarkozy le 23 janvier 2008, « d’hyper-numérisation » pour notre pays, de « très vite aller en fibre optique » et propose de gagner 20 ans sur les pays qui n’investiront pas sur le Très Haut Débit (THD). L’ARCEP parle carrément d’un enjeu majeur tel que « l’électrification » de notre pays. Il s’agit en fait de remplacer la paire de cuivre d’aujourd’hui par la fibre optique durant les dix prochaines années. Les investissements envisagés sont tellement lourds, et les conflits entre acteurs (opérateurs, collectivités locales, syndics gérant les immeubles) si importants, que chacun avance avec prudence. Le gouvernement français (voir encadré ci-dessous) ainsi que l’ARCEP ont pour rôle de faciliter ce déploiement le plus largement possible, en levant les obstacles tels que les goulots d’étranglement (génie civil, accès aux immeubles), mais aussi en conservant le dynamisme concurrentiel qui a fait le succès que nous connaissons en matière de Haut Débit (HD), majoritairement représenté par l’ADSL et le dégroupage. En effet, de nombreux pays européens parlent du « miracle français » et nous envient pour le Triple Play, la voix sur Internet, la vingtaine de Mbits/s en débit descendant grâce à l’ADSL 2+, l’ensemble étant inclus dans des forfaits à 30 €. La consolidation du secteur (de moins en moins de FAI, de plus en plus de services nécessitant du débit) nous laisse penser que ce marché arrive à saturation et que le THD va être la suite logique du HD.

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Mme Christine Lagarde, ministre de l’Économie, des finances et de l’emploi et Mr Hervé Novelli, secrétaire d’État chargé des Entreprises et du commerce extérieur ont décidé la mise en place d’un comité de pilotage du THD réunissant tous les acteurs (opérateurs, équipementiers, collectivités territoriales, promoteurs, constructeurs, syndics de copropriétés, utilisateurs et des personnes qualifiées). Ils proposent notamment le pré-équipement des immeubles neufs, la garantie de la mutualisation des réseaux internes aux immeubles de logements et l’obligation de conclure des conventions entre propriétaires et opérateurs.

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Le génie civil, qui consiste à creuser de nouvelles tranchées et à installer des fourreaux (gaines intégrant les fibres optiques) dans ces tranchées constitue le premier goulot d’étranglement. Il génère un coût pouvant atteindre 80 % du coût de construction de la nouvelle boucle locale. C’est la raison pour laquelle il est indispensable d’accéder à toutes les installations déjà existantes. Dans ce but, des discussions ont eu lieu avec l’opérateur historique afin de définir une offre de référence d’accès à ses infrastructures de génie civil à un tarif raisonnable favorisant la concurrence.

Le deuxième goulet d’étranglement est constitué à la fois par l’accès aux immeubles (partie terminale horizontale) et par l’accès aux appartements (partie verticale). Il est impossible de demander à chaque opérateur de tirer sa propre fibre optique au pied de chaque immeuble dans chaque ville de France. Il est donc indispensable de mutualiser le fourreau, c’est-à-dire partager les frais de génie civil et partager la fibre optique que le premier acteur aura tirée dans ce fourreau. De la même façon, il est inenvisageable d’autoriser plusieurs opérateurs successifs à s’installer dans les parties communes d’immeubles et dans les appartements. Le premier opérateur qui «fibrera» un immeuble devra obligatoirement ouvrir sa fibre aux autres. Les habitants d’un même immeuble peuvent ainsi choisir entre plusieurs opérateurs, sans avoir à déménager ou à «refibrer» leur appartement pour changer d’opérateur.

Il est évident que l’ARCEP va encore une fois jouer son rôle de régulateur afin que chaque acteur puisse équiper des immeubles, des zones géographiques ou même des villes de province moins denses, et que l’on évite les plaintes devant le Conseil de la concurrence (Free a déposé plainte en juillet 2007 contre France Télécom concernant l’accès à ses fourreaux).

Suite au déploiement significatif de réseaux en fibre optique, mené à bien soit par des municipalités (Pau Broadband Country à Pau), soit par de nouveaux opérateurs (Erenis et CitéFibre à Paris grâce aux égouts visitables), l’année 2007 a vu 4 principaux opérateurs se lancer eux-aussi dans l’aventure : France Télécom/Orange, Neuf Cegetel, Iliad/Free et le câblo-opérateur Numéricâble. Suite à une période d’expérimentations, France Télécom/Orange a proposé une offre basée sur la fibre optique sans toutefois prévoir de déploiement massif avant 2008-2009. Au 31 décembre 2007, environ 7 300 clients étaient raccordés au niveau France, 146 000 foyers étaient raccordables et 1 million de foyers le seront d’ici fin 2008. Les débits proposés en sens descendant^[1] et en sens montant^[2] sont respectivement de 100 Mbps et 10 Mbps pour un tarif mensuel de 44,90 €, avec un surcoût de 20 € pour avoir une offre symétrique 100 Mbps/100 Mbps.

Après les rachats respectifs de Mediafibre et Erenis par l’opérateur Neuf Cegetel, et de CitéFibre par l’opérateur Iliad/Free, de nouveaux programmes de déploiement sont apparus essentiellement dans les zones à forte densité de population. Paris, sa proche banlieue et quelques grandes villes de province seront donc à nouveau privilégiées pour le THD. Malgré une régulation pas encore tout à fait au point à la fin 2007, les opérateurs Français ont préféré ne pas prendre de retard au niveau européen.

Au 31 décembre 2007, Neuf Cegetel avançait le chiffre d’environ 20 000 abonnés raccordés, 130 000 foyers raccordables, des débits symétriques à 50 Mbps pour un tarif mensuel de 29,90 € à Paris et de 34,90 € à Pau.

Comme au Japon, aux États-Unis ou dans certains pays d’Europe du Nord, le choix technologique pour le déploiement de la fibre française est basé sur l’architecture FTTH (Fiber To The Home). En effet, la France préfère déployer directement la fibre jusqu’à la prise de l’abonné contrairement à ses voisins européens qui privilégient une architecture hybride intermédiaire mélangeant la fibre et le cuivre principalement. Elle passe ainsi à la vitesse supérieure et prévoit de rattraper dans le même temps son retard pour devenir, d’ici 2012, l’un des pays européens leader en nombre d’abonnés Internet à THD. De moins de 100 000 à la fin 2007, elle devrait atteindre les 4,5 millions d’abonnés en 2012 selon l’Idate, voire même les 5 millions selon «toutsurlafibre.com ».

Cette architecture FTTH, soit active, soit passive, propose 2 configurations différentes de desserte des abonnés (voir encadré). Alors que la première configuration Point à Multipoint (P2M), passive, propose de desservir plusieurs utilisateurs grâce à une seule fibre non dédiée de bout en bout, la deuxième configuration Point à Point (P2P), active ou passive, propose, une fibre dédiée à chaque utilisateur comme avec la paire de cuivre.

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Une architecture réseau est « active » lorsqu’elle nécessite la mise en place d’équipements intermédiaires actifs (nécessitant une alimentation, une maintenance, la climatisation) tels que des commutateurs. On parle de réseaux AON (Active Optical Network).

Une architecture réseau est « passive » lorsque les équipements intermédiaires sont des équipements optiques ne nécessitant aucune alimentation électrique. On parle de réseaux PON (Passive Optical Network). Au niveau de la normalisation, plusieurs standards ont été développés. On citera notamment le GPON (Gigabit PON) de l’UIT et le EPON (Ethernet PON) de l’IEEE.

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Les différentes autres architectures proposées dans le monde sont regroupées sous le sigle FTTx où la lettre « x » représente le point terminal de la fibre optique. Nous pouvons citer en exemple l’architecture générale FTTN (Fiber to the Node) qui correspond à l’arrivée de la fibre jusqu’à un nœud de raccordement précis. La présence physique de ce nœud, au sein d’un immeuble, définit l’architecture FTTB (Fiber To The Building) alors que la présence physique de ce nœud, au sein d’un sous-répartiteur, définit l’architecture FTTCab (Fiber To The Cabinet). Ces appellations peuvent changer selon les pays. En effet, l’architecture FTTB est plus connue sous le nom de FTTP (Fiber To The Premises) aux États-Unis. La position de ce nœud est primordiale quant au niveau de débit et quant à l’investissement initial de déploiement de la fibre. Plus le nœud est proche de l’abonné, meilleur est le débit proposé. Plus le nœud est éloigné, moins il y a de fibre déployée, et plus faible est le coût. Cette solution FTTN propose donc un avantage immédiat sur le coût de déploiement de la fibre ; mais « ce bon point » est très vite réduit par la présence indispensable d’équipements actifs intermédiaires coûteux eux aussi.

Quelques exemples de déploiement de la fibre optique dans le monde

Selon le pays concerné, le niveau de déploiement de la fibre optique est variable et seulement onze pays annoncent un taux de pénétration supérieur à 1 % au début 2007.

Le leader incontesté du THD est le Japon. Depuis 2005, le nombre de nouveaux abonnés FTTx dépasse même le nombre de nouveaux abonnés DSL. Cette tendance apparaît suite à plusieurs facteurs : le rôle des pouvoirs publics et du gouvernement japonais (subventions accordées pour la mise en place de l’optique, prêts accordés et remises fiscales aux opérateurs déployant des réseaux optiques), un déploiement aérien en raison de l’activité sismique ce qui limite au maximum le génie civil, une très forte densité de population, des tarifs attractifs identiques à ceux de l’ADSL. Deux technologies se partagent de manière équilibrée l’habitat dense: la FTTH/PON pour les habitations individuelles et la FTTB+VDSL^[3] (sur cuivre) pour l’habitat collectif. 10 millions : c’est le nombre d’abonnés FTTx que compte le Japon vers la fin de l’été 2007.

Ce nombre devrait dépasser le nombre d’abonnés ADSL courant 2008. La cadence nippone serait de 300 000 raccordements mensuels et atteindrait 30 millions d’abonnés en 2010. Des chiffres qui laissent rêveurs ! La Corée du Sud, championne des jeux en réseau via le HD, est également bien avancée sur le THD. Comme au Japon, elle bénéficie d’une forte implication du gouvernement et d’un habitat dense vertical. 47 % de la population sud-coréenne vit dans les immeubles collectifs des grandes villes ce qui favorise encore une fois l’architecture FTTN+VDSL développée principalement par les opérateurs alternatifs. De son côté, l’opérateur historique Korean Telecom (KT) a choisi de développer également une architecture FTTH /EPON. Le 1er trimestre 2007 comptabilise environ 3,5 millions d’abonnés FTTx et le 2ème trimestre 2007 prévoit 30 % de taux de pénétration en THD. Aux États-Unis, l’évolution du THD dépend directement de l’importance des réseaux câblés, mais aussi de l’opérateur Verizon qui a fortement investi sur les grandes agglomérations américaines grâce à son programme FIOS (Fiber Optic Service), lancé en 2004 et présent sur une quinzaine d’états. En effet, depuis des années, le câble numérisé fournit à la fois la télévision payante et l’accès Internet résidentiel. Ajoutons à cela la quasi-absence de dégroupage des réseaux de télécommunications qui n’a pas facilité le déploiement de l’ADSL. Les opérateurs de télécommunications américains se voient donc aujourd’hui dans l’obligation d’investir dans de nouveaux réseaux d’accès forcément optiques : un vrai pari financier ! Verizon croit en la technologie FTTH/GPON et espère bien atteindre 7 millions d’abonnés à l’Internet THD + 4 millions d’abonnés à la TV d’ici 2010. Au 1er semestre 2007, il compte déjà un million d’abonnés FTTH FIOS (grand public et professionnels confondus) + 500 000 abonnés TV FIOS avec des débits en réception compris entre 5 et 50 Mbps et des débits en émission compris entre 2 et 10 Mbps. La technologie FTTx reste timide en Europe d’un point de vue raccordement Internet, raccordement encore très lié à la technologie DSL ; mais la croissance reste soutenue depuis plusieurs années.

Parmi les pays européens leaders se trouvent Suède, l’Italie, les Pays-Bas, le Danemark et la Norvège, qui regroupent à eux cinq environ 96 % des abonnés. La Suède doit son avance aux municipalités et aux collectivités locales qui mettent à disposition leurs réseaux de fibre noire aux opérateurs souhaitant investir dans le THD. L’opérateur suédois B2 (BredbandsBolaget/Telenor) loue la fibre pour une durée moyenne de 25 ans et multiplie les accords auprès des propriétaires immobiliers afin de déployer rapidement sa couverture sur le pays. En mars 2005, il couvrait déjà 70 villes soit deux tiers de la population, ce qui correspond à plus de deux millions de foyers. La technologie déployée est principalement le FTTB et l’offre de débit est à 100 Mbps. En Italie, le THD est principalement porté par l’opérateur historique Telecom Italia et l’opérateur alternatif FastWeb. Telecom Italia est présent sur les zones métropolitaines comme Milan, cible principalement une clientèle professionnelle, et mixte les architectures FTTCab+VDSL et FTTB compte tenu du fait que la boucle locale italienne est l’une des plus courtes d’Europe. FastWeb est présent dans une quinzaine de villes italiennes à forte densité de population telles que Milan, Gênes, Rome, Turin, Naples, Venise, Modène, Padoue, Bologne, etc., cible une clientèle plutôt résidentielle, et se déploie avec les architectures FTTB et FTTH. Début 2007, il comptait 250 000 abonnés FTTx. Aux Pays-Bas, les réseaux d’accès optiques ont été déployés principalement par des municipalités (Amsterdam, Eindhoven, La Haye) qui privilégient la technologie passive FTTH/PON. Depuis la fin 2007, un autre projet de déploiement de fibre optique est initié par l’opérateur Reggefiber sur 3 villes. Ce réseau basé sur le FTTH point à point prévoit d’offrir au départ un débit symétrique de 100 Mbps, puis d’évoluer vers le 1 Gbps^[4] ce qui autorisera des services très avancés comme la TV par Internet (IPTV), de la vidéo à la demande et de la voix sur IP sur une seule connexion.

En conclusion, la présence de fibre optique dans le réseau d’accès est devenue le nouveau pari des acteurs mondiaux en télécommunications (opérateurs historiques, opérateurs alternatifs, collectivités locales, municipalités), afin de répondre aux besoins grandissants en débit, liés aux nouveaux usages des clients. Certaines zones géographiques comme l’Asie-Pacifique ou l’Amérique du Nord sont plus avancées que l’Europe. Durant cette année 2007, la France a sérieusement progressé dans ce domaine en s’intéressant de près au problème de la régulation des fourreaux que l’ARCEP est en train de mettre en place. À l’ordre du jour : ne pas construire un nouveau réseau fibre sur le principe du réseau cuivre !

Selon une étude de Frost & Sullivan, le nombre de foyers équipés en technologie FTTH dans le monde pourrait passer de 2,5 millions en 2006 à 14 millions d’ici 2012.

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La recherche sur les fibres optiques

Les débits de la fibre optique ne cessent d’exploser. Les chercheurs de l’Université Sendai de Tokyo, en utilisant la modulation d’amplitude en quadrature (QAM), réussissent à faire passer plusieurs centaines de térabits par seconde, ce qui permet de télécharger un film de 2 heures en format “Digital Cinéma” quasi-instantanément.

Les signaux sont codés sur des longueurs d’ondes lumineuses différentes et l’on envoie en même temps plusieurs ensembles de données, sur chacun de ces signaux, par QAM. Cette technique de transmission utilisée pour la télévision ou la téléphonie mobile, n’était pas utilisée pour les fibres optiques car elle requiert une stabilité des longueurs d’onde qui jusqu’à présent ne s’obtenait pas dans les ondes lumineuses contrairement aux ondes radio. En utilisant un laser spécial, les Japonais ont stabilisé les longueurs d’ondes lumineuses et pu expérimenter le procédé sur 160 km. Ils ont obtenu un volume de données de 10 bits par seconde et par hertz. La solution sera sans doute commercialisée par des compagnies de télécommunications.

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