D'après les données disponibles, la proportion d'utilisateurs de haut débit FTTH/FTTP/FTTB dans le monde atteindra 59 % en 2025. Les données fournies par la société d'études de marché Point Topic montrent que cette tendance sera supérieure de 11 % au niveau actuel.
Point Topic prévoit qu'il y aura 1,2 milliard d'utilisateurs d'Internet haut débit fixe dans le monde d'ici fin 2025. Au cours des deux premières années, le nombre total d'utilisateurs d'Internet haut débit dans le monde a dépassé le milliard.
Environ 89 % de ces utilisateurs se trouvent dans les 30 principaux marchés mondiaux. Sur ces marchés, la fibre optique jusqu'au domicile (FTTH) et les technologies associées gagneront principalement des parts de marché au détriment du xDSL, dont la part devrait chuter de 19 % à 9 % au cours de la période de prévision. Bien que le nombre total d'utilisateurs de la fibre jusqu'au bâtiment (FTTC) et des technologies VDSL et HFC (fibre hybride/câble coaxial) basées sur DOCSIS devrait augmenter durant cette période, leur part de marché restera relativement stable. La FTTC représentera environ 12 % du nombre total de connexions, et la HFC 19 %.
L'arrivée de la 5G devrait freiner les applications haut débit fixe durant la période de prévision. Avant son déploiement effectif, il est encore impossible de prédire l'impact sur le marché.
Cet article compare les technologies d'accès aux réseaux optiques passifs (PON) et aux réseaux optiques actifs (AON) en fonction des caractéristiques des zones résidentielles en Chine, et analyse les avantages et les inconvénients de leur application dans ces zones. Après avoir mis en lumière plusieurs problèmes majeurs liés au déploiement de la fibre optique jusqu'au domicile (FTTH) dans les quartiers résidentiels chinois, il propose une brève discussion sur les stratégies appropriées pour le développement de cette technologie en Chine.
1. Caractéristiques du marché cible FTTH de mon pays
Actuellement, le principal marché cible du FTTH en Chine est sans conteste constitué des résidents des ensembles résidentiels des grandes, moyennes et petites villes. Les ensembles résidentiels urbains sont généralement des ensembles de type « jardin ». Leurs caractéristiques principales sont : une forte densité de population. Un seul ensemble de ce type compte généralement entre 500 et 3 000 habitants, et certains même plusieurs dizaines de milliers. Les ensembles résidentiels (y compris les bâtiments commerciaux) sont généralement équipés de locaux techniques pour l’installation des équipements d’accès et le raccordement des lignes. Cette configuration est nécessaire aux opérateurs de télécommunications pour se concurrencer et intégrer de multiples services. La distance entre le local technique et l’utilisateur est généralement inférieure à 1 km. Les principaux opérateurs de télécommunications et de télévision par câble ont généralement déployé des câbles à fibre optique à faible nombre de fibres (généralement de 4 à 12 fibres) jusqu’aux locaux techniques des ensembles résidentiels ou des bâtiments commerciaux. Les ressources câblées pour la communication résidentielle et l’accès à la télévision par câble au sein de l’ensemble appartiennent à chaque opérateur. Une autre caractéristique du marché cible FTTH de mon pays est l'existence de barrières sectorielles dans la fourniture de services de télécommunications : les opérateurs de télécommunications ne sont pas autorisés à exploiter des services de télévision par câble, et ce statu quo ne pourra pas être modifié avant longtemps.
2. Choix de la technologie d'accès FTTH dans mon pays
1) Problèmes rencontrés par les réseaux optiques passifs (PON) dans les applications FTTH dans mon pays
La figure 1 illustre la structure et la distribution d'un réseau optique passif idéal (PON). Ses principales caractéristiques sont les suivantes : un terminal de ligne optique (OLT) est installé dans la salle informatique centrale de l'opérateur télécom, et des répartiteurs optiques passifs (Splitter) sont placés au plus près de l'unité de réseau optique (ONU) côté utilisateur. La distance entre l'OLT et l'ONU est égale à celle entre la salle informatique centrale de l'opérateur et l'utilisateur, similaire à la distance d'accès téléphonique fixe actuelle (généralement plusieurs kilomètres). Le répartiteur est généralement situé à quelques dizaines, voire centaines de mètres, de l'ONU. Cette structure et cette configuration du PON mettent en évidence ses avantages : l'ensemble du réseau, de la salle informatique centrale à l'utilisateur, est passif ; une quantité importante de fibres optiques est ainsi économisée ; grâce à son architecture « un-à-plusieurs », le nombre d'équipements dans la salle informatique centrale est réduit, de même que le câblage.
La configuration idéale d'un réseau optique passif (PON) en zone résidentielle : l'OLT est installé dans la salle informatique centrale de l'opérateur télécom. Conformément au principe de proximité maximale entre le répartiteur et l'utilisateur, celui-ci est placé dans le boîtier de distribution au sol. Bien que cette configuration idéale mette en évidence les avantages inhérents au PON, elle engendre inévitablement les problèmes suivants : premièrement, un grand nombre de fibres optiques est nécessaire entre la salle informatique centrale et la zone résidentielle. Par exemple, pour 3 000 logements, avec un ratio de branchement de 1:16, il faudrait près de 200 fibres optiques, alors que les câbles actuels n'en possèdent que 4 à 12. Il est donc très difficile d'étendre le réseau. Deuxièmement, les utilisateurs ne peuvent pas choisir librement leur opérateur et sont limités aux services proposés par un seul opérateur. Cette situation de monopole nuit à la concurrence et ne protège pas efficacement les intérêts des utilisateurs. Troisièmement, les distributeurs optiques passifs installés dans le boîtier de distribution au sol entraînent une dispersion importante des nœuds de distribution, rendant leur allocation, leur maintenance et leur gestion extrêmement difficiles, voire impossibles. Quatrièmement, il est impossible d'optimiser l'utilisation des équipements réseau et de leurs ports d'accès, car il est difficile d'atteindre un taux d'accès utilisateur de 100 % au sein de la zone de couverture d'un seul réseau PON.
Agencement réaliste d'un réseau optique passif (PON) en zone résidentielle : l'OLT et le répartiteur sont installés dans la salle informatique. Cet agencement présente plusieurs avantages : seuls des câbles à fibre optique de faible diamètre sont nécessaires entre la salle informatique centrale et la zone résidentielle, et les ressources existantes en fibre optique suffisent ; les lignes d'accès de toute la zone résidentielle sont câblées dans la salle informatique, permettant aux utilisateurs de choisir librement leur opérateur. Pour les opérateurs, le réseau est facile à configurer, à maintenir et à gérer ; la présence des équipements d'accès et des panneaux de brassage dans la même salle informatique améliore significativement l'utilisation des ports, et les équipements d'accès peuvent être progressivement étendus en fonction de l'augmentation du nombre d'utilisateurs. Cependant, cet agencement présente aussi des inconvénients : premièrement, il abandonne le principal avantage des réseaux passifs, la liaison entre la salle informatique centrale et le réseau utilisateur restant active ; deuxièmement, il ne permet pas d'économiser les ressources en fibre optique grâce au PON, dont les équipements sont coûteux et l'architecture complexe.
En résumé, le PON présente deux aspects contradictoires dans le cadre du déploiement du FTTH dans les zones résidentielles : selon une architecture réseau idéale, le PON exploite pleinement ses avantages initiaux : l’ensemble du réseau, de la salle informatique centrale jusqu’à l’utilisateur, est passif, ce qui permet d’économiser d’importantes ressources en fibre optique et de simplifier le nombre et la taille des équipements dans la salle informatique centrale. Cependant, cette architecture présente également des inconvénients majeurs : elle nécessite un déploiement important de la fibre optique ; les nœuds de distribution sont dispersés, ce qui rend l’attribution, la maintenance et la gestion des numéros d’accès extrêmement difficiles ; les utilisateurs ne peuvent pas choisir librement leur opérateur, ce qui nuit à la concurrence entre opérateurs et ne garantit pas efficacement leurs intérêts ; le taux d’utilisation des équipements réseau et de leurs ports d’accès est faible. En revanche, si l’on adopte une configuration réaliste du réseau optique passif (PON) dans une zone résidentielle, les ressources en fibre optique existantes suffisent. La salle informatique de la communauté est câblée de manière uniforme, ce qui simplifie considérablement l’attribution, la maintenance et la gestion des numéros d’accès. Les utilisateurs peuvent choisir librement leur opérateur, ce qui améliore considérablement l'utilisation des ports d'équipement, mais les prive simultanément des deux principaux avantages du PON : son fonctionnement passif et la préservation des ressources en fibre optique. Actuellement, il doit également faire face aux inconvénients liés au coût élevé des équipements PON et à la complexité de son architecture réseau.
2) Choix de la technologie d'accès FTTH pour les communautés résidentielles dans mon pays - Technologie d'accès point à point (P2P) pour le réseau optique actif (AON) dans les zones résidentielles
De toute évidence, les avantages du PON disparaissent dans les zones résidentielles à forte densité. La technologie PON actuelle étant encore peu mature et le coût des équipements restant élevé, nous estimons que la technologie AON pour l'accès FTTH est une option plus judicieuse et plus réaliste, car :
— Des salles informatiques sont généralement aménagées au sein de la communauté ;
-La technologie P2P d'AON est mature et peu coûteuse. Elle peut facilement fournir une bande passante de 100 Mbit/s ou 1 Gbit/s et réaliser une liaison transparente avec les réseaux informatiques existants ;
-Il n'est pas nécessaire d'étendre le déploiement des câbles optiques depuis la salle des machines centrale jusqu'à la zone résidentielle ;
－－Structure de réseau simple, faibles coûts de construction, d’exploitation et de maintenance ;
-Câblage centralisé dans la salle informatique de la communauté, facilitant l'attribution des numéros, la maintenance et la gestion ;
-Permettre aux utilisateurs de choisir librement leurs opérateurs, ce qui favorise la concurrence entre plusieurs opérateurs et permet de protéger efficacement les intérêts des utilisateurs grâce à cette concurrence ;
— Le taux d'utilisation des ports d'équipement est très élevé et la capacité peut être progressivement augmentée en fonction du nombre d'utilisateurs y accédant.
Structure typique d'un réseau FTTH basé sur la technologie AON. Le câble à fibre optique à faible nombre de cœurs existant est utilisé entre la salle informatique centrale de l'opérateur télécom et la salle informatique communautaire. Le système de commutation est installé dans cette dernière, et le mode de réseau point à point (P2P) est adopté entre la salle informatique communautaire et le terminal utilisateur. Les équipements d'arrivée et les panneaux de brassage sont répartis uniformément dans la salle informatique communautaire, et l'ensemble du réseau utilise le protocole Ethernet, une technologie éprouvée et économique. Le réseau FTTH point à point d'AON est actuellement la technologie d'accès FTTH la plus répandue au Japon et aux États-Unis. Parmi les 5 millions d'utilisateurs FTTH actuels dans le monde, plus de 95 % utilisent la technologie P2P à commutation active. Ses principaux avantages sont les suivants :
－－Bande passante élevée : mise en œuvre aisée d’un accès haut débit bidirectionnel stable de 100 Mbits/s ;
-Il peut prendre en charge l'accès Internet haut débit, l'accès CATV et l'accès téléphonique, et réaliser l'intégration de trois réseaux dans le réseau d'accès ;
— Soutenir les nouvelles activités prévisibles à l’avenir : visiophonie, VOD, cinéma numérique, bureau à distance, exposition en ligne, éducation télévisée, télémédecine, stockage et sauvegarde de données, etc. ;
— Structure de réseau simple, technologie éprouvée et faible coût d’accès ;
— Seule la salle informatique de la communauté est un nœud actif. Centraliser le câblage de la salle informatique permet de réduire les coûts de maintenance et d'améliorer l'utilisation des ports d'équipement ;
-Permettre aux utilisateurs de choisir librement leurs opérateurs, ce qui favorise la concurrence entre les opérateurs de télécommunications ;
- Permet d'économiser efficacement les ressources en câbles à fibre optique entre la salle informatique centrale et la communauté, et évite d'augmenter le déploiement de ces câbles.
Nous pensons qu'il est plus scientifique et réalisable de choisir la technologie AON pour l'accès FTTH, en raison de l'incertitude qui plane sur le développement des normes et technologies PON :
-La norme vient d'apparaître, avec de multiples versions (EPON et GPON), et la concurrence entre les normes est incertaine quant à leur promotion future.
Les dispositifs concernés nécessitent 3 à 5 ans de normalisation et de maturité. Il sera difficile de concurrencer les dispositifs Ethernet P2P actuels en termes de coût et de popularité au cours des 3 à 5 prochaines années.
Les dispositifs optoélectroniques PON sont coûteux : transmission et réception en rafales à haute puissance et à grande vitesse ; les dispositifs optoélectroniques actuels sont loin de pouvoir répondre aux exigences de production de systèmes PON à faible coût.
-Actuellement, le prix de vente moyen des équipements EPON étrangers se situe entre 1 000 et 1 500 dollars américains.
3. Soyez attentif aux risques liés à la technologie FTTH et évitez de demander aveuglément une assistance pour un accès complet au service.
De nombreux utilisateurs souhaitent bénéficier d'une connexion FTTH complète, prenant en charge simultanément l'accès Internet haut débit, la télévision par câble et la téléphonie fixe traditionnelle (offre triple play), dans l'espoir d'obtenir un accès FTTH en une seule étape. Bien que l'idéal soit de pouvoir proposer l'accès Internet haut débit, un accès limité à la télévision par câble et la téléphonie fixe classique, cela comporte en réalité d'importants risques techniques.
Actuellement, parmi les 5 millions d'utilisateurs FTTH dans le monde, plus de 97 % des réseaux d'accès FTTH ne fournissent que des services d'accès Internet haut débit. En effet, le coût du déploiement de la fibre optique pour la téléphonie fixe traditionnelle est bien supérieur à celui des technologies de téléphonie fixe existantes, et l'utilisation de la fibre optique pour la transmission des appels téléphoniques pose également le problème de l'alimentation électrique des lignes téléphoniques. Bien que les technologies AON, EPON et GPON prennent toutes en charge l'accès triple play, les normes EPON et GPON sont récentes et nécessitent du temps pour atteindre leur pleine maturité. La concurrence entre EPON et GPON, ainsi que leur avenir, restent incertains, et leur architecture de réseau passif point à multipoint n'est pas adaptée aux zones résidentielles à forte densité de population en Chine. De plus, les équipements EPON et GPON requièrent au moins cinq ans de normalisation et de maturité. Dans les cinq prochaines années, il sera difficile de concurrencer les dispositifs Ethernet P2P actuels en termes de coût et de popularité. À l'heure actuelle, les dispositifs optoélectroniques sont loin de répondre aux exigences de production à bas coût des systèmes PON. Il apparaît clairement que la poursuite aveugle d'un accès FTTH complet via EPON ou GPON à ce stade entraînera inévitablement d'énormes risques techniques.
Sur le réseau d'accès, le remplacement progressif des câbles en cuivre par la fibre optique est inévitable. Cependant, un remplacement total et immédiat est impensable. Il est irréaliste et inconcevable que tous les services soient accessibles uniquement par fibre optique. Tout progrès technologique se fait par étapes, et le FTTH ne fait pas exception. Par conséquent, lors du développement et de la promotion initiaux du FTTH, la coexistence de la fibre optique et du câble en cuivre est indispensable. Cette coexistence permet aux utilisateurs et aux opérateurs télécoms de limiter les risques techniques liés au FTTH. Premièrement, la technologie d'accès AON peut être utilisée dès le départ pour proposer un accès haut débit FTTH à moindre coût, tandis que la télévision par câble et la téléphonie fixe traditionnelle utilisent encore le câble coaxial et la paire torsadée. Pour les villas, l'accès à la télévision par câble peut également être proposé simultanément via la fibre optique à moindre coût. Deuxièmement, la fourniture de services de télécommunications en Chine est soumise à des restrictions sectorielles. Les opérateurs télécoms ne sont pas autorisés à proposer des services de télévision par câble. Réciproquement, les opérateurs de télévision par câble ne sont pas autorisés à proposer des services de télécommunications traditionnels (comme la téléphonie), et cette situation devrait perdurer. L'heure étant fixe, un seul opérateur ne peut pas proposer de services triple play sur le réseau d'accès FTTH. Par ailleurs, la durée de vie des câbles à fibre optique pouvant atteindre 40 ans, contre 10 ans en moyenne pour les câbles en cuivre, la dégradation de la qualité de communication de ces derniers ne nécessite aucun remplacement. Il suffit de moderniser l'équipement fibre optique pour bénéficier des mêmes services. En réalité, dès lors que la technologie est mature et que le coût est acceptable, la mise à niveau vers la fibre optique est possible à tout moment, permettant ainsi de profiter sans délai de la commodité et du haut débit offerts par la nouvelle technologie FTTH.
En résumé, le choix actuel de la coexistence de la fibre optique et du câble cuivre, avec l'utilisation de la technologie FiberP2P FTTH d'AON pour l'accès Internet haut débit, tandis que la télévision par câble et la téléphonie fixe traditionnelle utilisent toujours le câble coaxial et la paire torsadée, permet d'éviter efficacement les risques liés à la technologie FTTH. Parallèlement, il est possible de profiter au plus vite de la commodité et du haut débit offerts par cette nouvelle technologie d'accès. Lorsque la technologie sera mature, que son coût sera acceptable et que les barrières à l'entrée seront levées, les équipements de fibre optique pourront être mis à niveau à tout moment pour offrir un accès FTTH complet.
Date de publication : 10 avril 2021