Pérenniser son infrastructure réseau à moindre coût - Arts & Métiers Mag
Kevin Lenglé.
Ingénieur de l'École nationale supérieure des sciences appliquées et de technologie et docteur en physique, Kevin Lenglé a travaillé comme chercheur au CNRS et chez un équipementier des télécoms. Responsable produit au sein de la société rennaise CAILabs depuis 2015, il apporte son expertise en optique et en télécommunications au développement et à la commercialisation des solutions optiques innovantes permettant d'exploiter pleinement les potentiels des fibres optiques multimodes.
Applications en temps réel, dispositifs de vidéo-surveillance, couverture Wi-Fi, stockage mutualisé, progiciels, IoT, etc., ces outils de notre univers numérique, gourmands en débit, donc en bande passante, mettent les entreprises comme les collectivités face à un problème : celui de la fiabilité et de la qualité du transfert et de la diffusion continue de volumes de données sans cesse plus importants. Doivent-elles pour autant entièrement chambouler leurs infrastructures réseaux ? Là est la question à laquelle nous allons tenter d'apporter une réponse.
La fibre multimode serait-elle obsolète ?
Déjà, il faut savoir que la grande majorité des infrastructures de câblage des réseaux informatiques locaux dispose de la fibre optique. Et qui dit fibre optique ne signifie pas pour autant très haut débit. Car il en existe de différentes générations et toutes n'ont pas les mêmes capacités de transmission. Au cours des trente dernières années, un grand nombre d'entreprises, d'administrations et de campus ont été équipés en fibre dite multimode. Ce choix, principalement économique au départ, ne semble plus répondre aujourd'hui aux besoins des entreprises qui voient se multiplier dans leur réseau de nouveaux équipements et applications voraces en bande passante. Le débit nécessaire pour offrir ces nouveaux outils de productivité est en effet très supérieur à celui offert par les fibres optiques multimodes qui composent les liaisons principales des réseaux d'entreprise.
Ainsi, les fibres optiques multimodes d'ancienne génération autorisent un débit de 100 Mb/s sur plusieurs centaines de mètres. 100 Mb/s, cela peut paraître élevé lorsque l'on compare cela au débit Internet de notre fournisseur d'accès, mais les besoins des réseaux informatiques locaux sont bien supérieurs au Gb/s. Ils atteignent le plus souvent 10 Gb/s, voire 40 Gb/s pour certaines liaisons principales. À titre d'exemple, le dernier standard Wi-Fi 802.11ad requiert à lui seul 8 Gb/s de bande passante. Plus précisément, ces fibres multimodes d'ancienne génération peuvent transporter du 10 Gb/s sur 80 m maximum, voire 30 m selon la génération, ce qui est insuffisant. De par leur conception, elles présentent une limitation en débit et distance de propagation.
La transition numérique entamée depuis quelques années amène beaucoup de responsables de système d'information à faire évoluer leur infrastructure de câblage réseau vers de la fibre optique de nouvelle génération, dite monomode, qui offre une bande passante très largement supérieure à celle de la fibre optique multimode. Cependant, le redéploiement de nouvelles fibres optiques aux performances supérieures n'est pas toujours possible, il dépend des distances mises en jeu et des difficultés de tirage des fibres. Un audit de l'infrastructure de câblage est donc nécessaire afin de vérifier la disponibilité des fourreaux, ainsi que leur état. Selon les cas, des travaux longs et complexes de génie civil peuvent être requis pour déployer de nouveaux fourreaux et de nouvelles fibres. Pour toutes ces raisons, les coûts de déploiement d'un câble de dernière génération peuvent être exorbitants et peser sur l'activité de l'entreprise.
Brevetée par CAILabs, la technologie MPLC (Multi-Plane Light Conversion) permet de maîtriser la forme de la lumière par le biais d'une succession de lentilles optiques très complexes.
Le MPLC, une alternative au recâblage
Les liaisons optiques multimodes doivent-elles être définitivement abandonnées ? Heureusement, la réponse est non ! Il existe aujourd'hui une technologie innovante permettant de conserver son infrastructure en fibre multimode et de répondre à cette demande croissante de bande passante. Pour s'affranchir du phénomène physique qui limite la bande passante des fibres multimodes, le moyen consiste à transporter l'information sur un unique mode spatial (ou un seul chemin optique) dans la fibre optique multimode. Le mode spatial excité peut alors être utilisé comme un canal de transmission haut débit indépendant, avec les mêmes propriétés de transmission qu'une fibre monomode.
Primée de nombreuses fois à l'international, la technologie française brevetée de Conversion Multi-Plan de la Lumière (MPLC pour Multi-Plane Light Conversion) permet, par le biais d'une succession de lentilles optiques très complexes, une mise en forme maîtrisée de la lumière laser avec des pertes très limitées. De cette technologie passive car purement optique (pas de consommation énergétique, pas de supervision) découle une gamme de solutions économiques et faciles à installer pour accéder au très haut débit à partir des réseaux fibrés multimodes existants, sans passer par des travaux complexes et onéreux. Une manière de pérenniser son infrastructure de câblage.
Qui dit fibre multimode dit bande passante limitée
La limitation de bande passante des fibres optiques multimodes s'explique par un phénomène physique qui touche à la propagation de la lumière. Dans la fibre optique multimode, la lumière issue d'un laser se «sépare» en différents rayons appelés «modes». Chacun de ces modes, excités simultanément dans le cœur de la fibre,
va voyager le long d'un chemin optique qui lui est propre. On parle alors de dispersion modale. Les temps d'arrivée des «0» et des «1» en bout de fibre ne sont pas les mêmes selon les modes. Du fait de ces différentes vitesses, le signal binaire portant l'information est étalé, voire déformé dans le temps au cours de la propagation dans la fibre. À l'arrivée, il en résulte des erreurs de détection qui dégradent la qualité de la transmission. En d'autres termes, à un débit donné, la dispersion modale limite la distance maximale supportée de manière fiable entre émetteur et récepteur.