L’acheminement du trafic de retour \u00e0 partir d’un r\u00e9seau communautaire ou d’un petit fournisseur de services Internet est un \u00e9l\u00e9ment essentiel de l’exploitation du r\u00e9seau et de la prestation des services.<\/p>\n<\/div>\n
Solutions de retour fixe (filaire)<\/h4>\nRetour par fibre optique<\/h5>\n
La fibre optique, en verre ou en plastique, peut \u00eatre utilis\u00e9e pour transmettre des donn\u00e9es sous forme d’ondes lumineuses sur de longues distances. C’est g\u00e9n\u00e9ralement le support physique le plus utilis\u00e9 pour l’interconnexion des composants essentiels du r\u00e9seau, ainsi que pour l’agr\u00e9gation du trafic de la p\u00e9riph\u00e9rie du r\u00e9seau vers le c\u0153ur. Avec la baisse constante du prix des c\u00e2bles \u00e0 fibres optiques et l’apparition sur le march\u00e9 de solutions de d\u00e9ploiement plus efficaces, la fibre optique est devenue une option de plus en plus populaire aupr\u00e8s des fournisseurs de services.<\/p>\n
La technologie du multiplexage par r\u00e9partition en longueur d’onde (WDM) combine plusieurs signaux optiques sur la m\u00eame fibre, en transportant chaque signal sur une longueur d’onde ou une couleur de lumi\u00e8re diff\u00e9rente. Le WDM peut \u00eatre un multiplexeur par r\u00e9partition en longueur d\u2019onde grossi\u00e8re (CDWM) ou dense (DWDM). Le CWDM fournit 8 canaux utilisant 8 longueurs d’onde, tandis que le DWDM utilise un espacement \u00e9troit des canaux pour fournir un d\u00e9bit beaucoup plus \u00e9lev\u00e9 par fibre. Les syst\u00e8mes modernes peuvent traiter jusqu’\u00e0 160 signaux, chacun avec une bande passante de 10 Gbps pour une capacit\u00e9 th\u00e9orique totale de 1,6 Tbps par fibre[1]<\/a>. Le c\u00e2ble \u00e0 fibre optique reliant de multiples communaut\u00e9s ainsi que des entreprises, des biblioth\u00e8ques et d’autres institutions g\u00e9n\u00e9rera des volumes de trafic \u00e9lev\u00e9s. Dans ce cas, l’adoption de solutions WDM permettra de maximiser l’utilisation des c\u00e2bles \u00e0 fibre optique d\u00e9ploy\u00e9s.<\/p>\n Le co\u00fbt relatif du d\u00e9ploiement d\u00e9pend de la quantit\u00e9 de travaux de g\u00e9nie civil n\u00e9cessaires pour suspendre la fibre \u00e0 des poteaux, ou pour effectuer des forages directionnels, des tranch\u00e9es ou des excavations de conduits. Le prix du c\u00e2ble de fibre optique lui-m\u00eame n’est pas significatif par rapport au co\u00fbt de la main-d’\u0153uvre et du d\u00e9veloppement de l’infrastructure. De nombreuses organisations ont demand\u00e9 la mise en place de politiques \u00ab\u00a0d’excavation unique\u00a0\u00bb qui obligeraient les communaut\u00e9s \u00e0 d\u00e9ployer la fibre noire ou des canalisations d\u00e9di\u00e9es lors des travaux routiers afin de r\u00e9duire consid\u00e9rablement le co\u00fbt de d\u00e9ploiement. Un autre point \u00e0 consid\u00e9rer est qu’il sera peut-\u00eatre n\u00e9cessaire de demander une autorisation d’excavation aux autorit\u00e9s comp\u00e9tentes.<\/p>\n Les lignes en cuivre sont traditionnellement utilis\u00e9es pour le transit du trafic retour \u00e0 grande vitesse, d’un abonn\u00e9 au r\u00e9seau central. Les technologies de ligne d’abonn\u00e9 num\u00e9rique (DSL) disponibles peuvent augmenter la largeur de la bande passante sur les lignes de cuivre tout en prenant en charge une largeur de bande plus faible pour les longues distances. Les technologies ADSL2+ (ligne d’abonn\u00e9 num\u00e9rique asynchrone) et VDSL2 (ligne d’abonn\u00e9 num\u00e9rique \u00e0 tr\u00e8s haut d\u00e9bit) permettent de transporter jusqu’\u00e0 100 m\u00e9gabits par seconde (Mpbs) \u00e0 des distances allant jusqu’\u00e0 400 m, et 40 Mpbs peuvent \u00eatre pris en charge avec des port\u00e9es allant jusqu’\u00e0 1 km. Dans les communaut\u00e9s urbaines, le DSL peut \u00eatre utilis\u00e9 pour regrouper le trafic des n\u0153uds d’utilisateurs finaux (par exemple, les points d’acc\u00e8s WiFi) vers le n\u0153ud de r\u00e9seau central le plus proche (ou le bureau central).<\/p>\n L\u00e0 o\u00f9 les lignes en cuivre sont d\u00e9j\u00e0 d\u00e9ploy\u00e9es, le co\u00fbt du service est relativement peu \u00e9lev\u00e9. Les limites de distance pour le service \u00e0 haut d\u00e9bit sont le principal d\u00e9fi. Si ce n’est d\u00e9j\u00e0 fait, on peut recourir \u00e0 des technologies \u00e0 fibre optique ou sans fil.<\/p>\n En r\u00e9sum\u00e9, la liaison de retour c\u00e2bl\u00e9e est g\u00e9n\u00e9ralement la solution privil\u00e9gi\u00e9e dans les cas o\u00f9 le co\u00fbt de l’excavation de la fibre optique peut \u00eatre couvert et o\u00f9 les autorisations n\u00e9cessaires pour les travaux de g\u00e9nie civil sont obtenues. <\/p>\n La liaison de retour par satellite est g\u00e9n\u00e9ralement d\u00e9ploy\u00e9e dans les communaut\u00e9s rurales ou recul\u00e9es o\u00f9 la liaison par fibre optique n’est pas fiable ou disponible. Bien que la liaison de retour par satellite offre une grande couverture adapt\u00e9e aux r\u00e9gions recul\u00e9es, elle souffre traditionnellement de retards de communication et d’un d\u00e9bit limit\u00e9 dans les deux sens du trafic (vers et depuis l’utilisateur final).<\/p>\n Les fournisseurs de satellites ont am\u00e9lior\u00e9 la bande passante et la latence en mettant en \u0153uvre des technologies telles que diff\u00e9rentes solutions de mise en cache, o\u00f9 le contenu est stock\u00e9 dans des endroits plus proches de l’utilisateur final. Ces approches permettent d’utiliser des solutions satellitaires prenant en charge 150 Mbps en t\u00e9l\u00e9chargement vers l’utilisateur et 10 Mbps en t\u00e9l\u00e9chargement vers le satellite. La liaison de retour par satellite utilise le spectre sous licence (Tableau 1). Pour plus d’informations sur le spectre, veuillez consulter le rapport de l’Internet Society intitul\u00e9 \u00ab\u00a0Innovation in Spectrum Management\u00a0\u00bb.[2]<\/a><\/p>\n Le temps n\u00e9cessaire au d\u00e9ploiement d’un service par satellite peut \u00eatre important, en particulier dans les communaut\u00e9s recul\u00e9es. De plus, le service et l’entretien de l’\u00e9quipement local sont difficiles en raison de l’emplacement typiquement recul\u00e9 de l’\u00e9quipement. Le co\u00fbt est relativement \u00e9lev\u00e9 par rapport \u00e0 la liaison par fibre optique et la bande passante disponible par connexion satellite est relativement limit\u00e9e. Le principal avantage est la port\u00e9e du service par satellite pour les collectivit\u00e9s recul\u00e9es.<\/p>\n L’av\u00e8nement des solutions satellitaires en orbite basse a grandement am\u00e9lior\u00e9 la latence des communications (c’est-\u00e0-dire le d\u00e9lai de bout en bout). En 1997, l’Union internationale des t\u00e9l\u00e9communications (UIT) des Nations Unies a ouvert pr\u00e8s de 7 GHz du spectre de la bande Ku (12-18 GHz) \u00e0 l’\u00e9chelle mondiale pour connecter le monde par le biais des futurs syst\u00e8mes de satellites.<\/p>\n Plus r\u00e9cemment, plusieurs initiatives ont commenc\u00e9 \u00e0 \u00e9tudier la viabilit\u00e9 de l’utilisation d’un grand nombre de satellites (300 \u00e0 500 pour une couverture mondiale) positionn\u00e9s sur des orbites nettement plus basses (500 \u00e0 1 200 km au lieu de 36 000 km) pour fournir des services de communication fiables. Le fait de se trouver sur des orbites plus basses permet de r\u00e9duire consid\u00e9rablement les d\u00e9lais d’aller-retour.<\/p>\n OneWeb construit une constellation de satellites LEO pour r\u00e9duire la fracture num\u00e9rique. La structure de sa constellation comprend au d\u00e9part 650 satellites r\u00e9partis sur 12 plans polaires \u00e0 1 200 km, et passera \u00e0 1 980 satellites au fil du temps pour ajouter de la capacit\u00e9 suppl\u00e9mentaire.[3]<\/a><\/p>\n OneWeb a son si\u00e8ge social \u00e0 Londres, au Royaume-Uni, et poss\u00e8de des bureaux \u00e0 McLean, en Virginie, \u00e0 Cocoa Beach, en Floride, en Californie et plus encore. OneWeb poss\u00e8de un centre de contr\u00f4le de mission satellite et un centre de contr\u00f4le du r\u00e9seau terrestre \u00e0 Londres et \u00e0 McLean, en Virginie, pour piloter et g\u00e9rer la constellation. OneWeb a \u00e9galement des stations au sol positionn\u00e9es dans le monde entier pour surveiller et contr\u00f4ler les satellites. Elles sont situ\u00e9es pour l’instant en Norv\u00e8ge, au Canada et en Italie, et il est pr\u00e9vu d’en installer prochainement dans d’autres pays. Plus de 40 stations au sol seront charg\u00e9es de connecter l’ensemble de la constellation OneWeb au r\u00e9seau terrestre, y compris \u00e0 Internet, une fois qu’elle sera enti\u00e8rement lanc\u00e9e.<\/p>\n Figure 1. Solution LEO de OneWeb[4]<\/a><\/p>\n La solution OneWeb LEO est con\u00e7ue pour fournir des services \u00e0 haute vitesse et \u00e0 faible latence \u00e0 des vitesses de plus de 400 Mbps, permettant un acc\u00e8s Internet bidirectionnel rapide en temps r\u00e9el et la diffusion de vid\u00e9os en Full HD depuis l’espace.[5]<\/a> <\/p>\n Telesat fournit une constellation de satellites de pointe en orbite basse (~1 000 km de la terre ; ~35 fois plus pr\u00e8s que les satellites traditionnels) qui vise \u00e0 s’int\u00e9grer de fa\u00e7on transparente aux r\u00e9seaux terrestres. Le r\u00e9seau mondial offrira un d\u00e9bit de qualit\u00e9 similaire \u00e0 celui de la fibre optique (liaisons Gbps ; faible latence 2-4 msec) avec une couverture mondiale. Le syst\u00e8me permet une allocation dynamique de la capacit\u00e9 en fonction de la demande r\u00e9elle.[6]<\/a><\/p>\n Le r\u00e9seau mondial de Telesat en orbite basse s’int\u00e9grera de fa\u00e7on transparente aux r\u00e9seaux terrestres \u00e0 travers le monde gr\u00e2ce \u00e0 environ 50 stations d’atterrissage r\u00e9parties dans le monde entier. Avec ~300 satellites \u00e9volu\u00e9s en orbite \u00e0 ~1 000 km de la Terre, le r\u00e9seau de Telesat en bande Ka en orbite basse fournira des t\u00e9rabits de capacit\u00e9 abordable et de haute performance \u00e0 n’importe quel endroit sur la Terre o\u00f9 il y a une demande.[7]<\/a><\/p>\n Figure 2. R\u00e9seau mondial LEO de Telesat<\/p>\n Con\u00e7u pour \u00eatre conforme aux sp\u00e9cifications du Multiservice Ethernet Forum (MEF), le service LEO de Telesat fournira un service de transport Ethernet de couche 2 pr\u00eat \u00e0 l’emploi pour connecter les terminaux des clients en zones recul\u00e9es (sites mobiles communautaires et d’entreprises recul\u00e9s, etc.) aux points de pr\u00e9sence urbains.[8]<\/a> Il offrira une solution \u00e0 haut d\u00e9bit (liens Gbps) et \u00e0 faible latence (30 \u00e0 50 ms) de qualit\u00e9 fibre (Figure 2).<\/p>\n Figure 3. R\u00e9seau de fibre virtuelle LEO de Telesat<\/p>\n Une comparaison technique entre les caract\u00e9ristiques des principaux syst\u00e8mes de constellation de satellites en orbite terrestre basse, effectu\u00e9e par des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) en 2018, a permis de conclure que le syst\u00e8me de Telesat offre une efficacit\u00e9 sup\u00e9rieure en termes de Gbps moyen par satellite.[9]<\/a> <\/p>\n En r\u00e9sum\u00e9, les LEO fourniront des services de connectivit\u00e9 et de liaison de retour tr\u00e8s attrayants aux communaut\u00e9s recul\u00e9es, en offrant une bande passante plus \u00e9lev\u00e9e et un d\u00e9lai plus court que les services satellitaires traditionnels. Les d\u00e9lais de d\u00e9ploiement des LEO seront similaires \u00e0 ceux du satellite, tandis que le co\u00fbt du service devrait \u00eatre inf\u00e9rieur compte tenu du nombre de constellations assurant la couverture.<\/p>\n Les hyperfr\u00e9quences sont une technologie \u00e9prouv\u00e9e pour le trafic de retour ; elles sont peu co\u00fbteuses, peuvent \u00eatre d\u00e9ploy\u00e9es en quelques jours. Elles proposent en outre une port\u00e9e de plusieurs kilom\u00e8tres. Les solutions techniques fournissent des hyperfr\u00e9quences avec une bande passante \u00e0 haut d\u00e9bit (des centaines de Mbps).<\/p>\n La ligne de vis\u00e9e (o\u00f9 aucune colline ou montagne n’entrave la propagation directe du signal hyperfr\u00e9quence entre les antennes d’\u00e9mission et de r\u00e9ception) a \u00e9t\u00e9 une exigence pour le d\u00e9ploiement des liaisons hyperfr\u00e9quences. Le fonctionnement \u00e0 des fr\u00e9quences plus \u00e9lev\u00e9es (par exemple, la bande E) permet un d\u00e9ploiement sans ligne de vis\u00e9e, sur des distances plus courtes.<\/p>\n Les solutions de liaison hyperfr\u00e9quence se situent g\u00e9n\u00e9ralement dans les bandes de 7 \u00e0 40 GHz (Tableau 1), ainsi que dans les bandes hyperfr\u00e9quences sup\u00e9rieures, comme la bande V (60 GHz) et la bande E (70\/80 GHz) (Tableau 2).<\/p>\n Une consid\u00e9ration cl\u00e9 pour la liaison de retour hyperfr\u00e9quence est que la gamme de fr\u00e9quences 7 \u00e0 40 GHz est une gamme sous licence, n\u00e9cessitant une approbation r\u00e9glementaire (licence) pour fonctionner. <\/p>\n En r\u00e9sum\u00e9, la liaison de retour hyperfr\u00e9quence est une solution int\u00e9ressante si la ligne de vis\u00e9e est disponible et que la licence pour le spectre n\u00e9cessaire est obtenue.<\/p>\n Le WiFi (spectre sans licence \u00e0 2,4 GHz ou 5 GHz) ainsi que les espaces blancs TV (fr\u00e9quences de radiodiffusion inutilis\u00e9es dans le spectre sans fil) sont d’autres solutions de liaison de retour sans fil de plus en plus adopt\u00e9es dans les r\u00e9seaux des communaut\u00e9s rurales.[10]<\/a><\/p>\n Le c\u00e2ble \u00e0 fibre optique est la solution privil\u00e9gi\u00e9e pour la liaison de retour lorsque cela est possible. Dans les collectivit\u00e9s rurales ou recul\u00e9es, le service par satellite peut \u00eatre la seule solution de liaison de retour disponible. L’av\u00e8nement des LEO promet d’offrir une meilleure couverture et des capacit\u00e9s de bande passante plus \u00e9lev\u00e9es aux communaut\u00e9s rurales et recul\u00e9es.<\/p>\n Annexe disponible dans la version PDF<\/a>.<\/em><\/p>\n Notes de fin<\/strong><\/p>\n [1]<\/a> GSMA, Mobile Backhaul Options, novembre 2018, https:\/\/www.gsma.com\/spectrum\/resources\/mobile-backhaul-options\/<\/a><\/p>\n [2]<\/a> Internet Society, Innovations in Spectrum Management, https:\/\/www.internetsociety.org\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/InnovationsinSpectrumManagement_March2019-EN-1.pdf<\/a><\/u><\/p>\n [3]<\/a> MIT, \u201cA Technical Comparison of Three Low Orbit Satellite Constellation Systems to Provide Global Broadband\u201d, Portillo I. et al., International Astronautical Congress 2018, http:\/\/www.mit.edu\/~portillo\/files\/Comparison-LEO-IAC-2018-slides.pdf<\/a><\/p>\n [4]<\/a> OneWeb, https:\/\/www.oneweb.world\/technology#video<\/a><\/p>\n [5]<\/a> OneWeb, https:\/\/www.oneweb.world\/technology#video<\/a><\/p>\n [6]<\/a> Telesat, https:\/\/www.telesat.com\/services\/leo\/why-leo<\/a><\/p>\n [7]<\/a> Telesat, https:\/\/www.telesat.com\/services\/leo\/why-leo<\/a><\/p>\n [8]<\/a> Telesat, https:\/\/www.telesat.com\/services\/leo\/why-leo<\/a><\/p>\n [9]<\/a> MIT, \u201cA Technical Comparison of Three Low Orbit Satellite Constellation Systems to Provide Global Broadband\u201d, Portillo I. et al., International Astronautical Congress 2018, http:\/\/www.mit.edu\/~portillo\/files\/Comparison-LEO-IAC-2018-slides.pdf<\/a><\/p>\n [10]<\/a> Internet Society, Innovations in Spectrum Management, https:\/\/www.internetsociety.org\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/InnovationsinSpectrumManagement_March2019-EN-1.pdf<\/a><\/u><\/p>\n [11]<\/a> GSMA, Mobile Backhaul Options, novembre 2018, https:\/\/www.gsma.com\/spectrum\/resources\/mobile-backhaul-options\/<\/a><\/p>\n [12]<\/a> GSMA, Mobile Backhaul Options, novembre 2018, https:\/\/www.gsma.com\/spectrum\/resources\/mobile-backhaul-options\/<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Le backhaul est l’infrastructure du premier ou du deuxi\u00e8me kilom\u00e8tre qui permet d’apporter Internet \u00e0 la communaut\u00e9. 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Solutions de liaison de retour sans fil<\/h4>\n
Solutions de liaison de retour par satellite<\/h5>\n
Liaison de retour par satellite en orbite basse (LEO)<\/h5>\n
Les LEO de OneWeb<\/h5>\n
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<\/a><\/p>\nLEO de Telesat<\/h5>\n
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<\/a><\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.internetsociety.org\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/fig2-450x208.png\")
<\/a><\/p>\nLiaison hertzienne de retour par hyperfr\u00e9quence<\/h5>\n
Autres solutions sans fil<\/h5>\n
Conclusions<\/h4>\n