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En vedette - Le haut débit, de «gros tuyaux» pour soutenir la croissance

Internet est devenu bien plus qu'un simple système de communication. Aujourd'hui, il soutient la société moderne et représente une plateforme d'échange d'actualités et d'opinions pour les entreprises, les gouvernements et les citoyens, ainsi qu'un moyen de fournir des services, indispensables ou non. Les politiques de l'UE visent à élargir l'accès haut débit à Internet et à augmenter les investissements dans l'infrastructure sur fibre optique, pendant que les projets de recherche s'assurent que l'UE disposera des technologies nécessaires pour répondre à une demande en augmentation permanente.

Si l'on considère qu'Internet est constitué de milliards de tuyaux qui transportent des bits d'information à travers le monde, on comprend que plus on essaie de faire passer de données dans ces tuyaux, plus on augmente le risque de bouchons. Et comme Internet se transforme depuis un simple réseau de documents vers un «lieu d'échange» associant des milliards de petits ordinateurs, de détecteurs et d'objets (le futur «Web des objets»), il est clair qu'il faudra des tuyaux plus gros pour gérer tout ce trafic. L'Internet haut débit est l'équivalent de ces gros tuyaux en termes informatiques. Pour libérer tout le potentiel du Web, l'Europe investit dans les technologies numériques afin de relier les individus, effaçant les limites et regroupant des communautés en vue de divers avantages mutuels. La stratégie numérique pour l'Europe vise un accès haut débit pour tous d'au moins 30Mbit/s (mégabits par seconde) pour 2013, et un accès à 100Mbit/s ou plus pour la moitié des foyers européens en 2020. Cependant, plusieurs obstacles contrarient la mise en œuvre du haut débit en Europe, notamment les investissements élevés nécessaires pour mettre à niveau l'infrastructure nécessaire ou la construire. Jusqu'à 80% de l'investissement total dans le haut débit concerne des travaux de génie civil. «Le coût est aussi élevé à cause du manque de coordination des projets de génie civil, d'une réutilisation insuffisante de l'infrastructure en place, et du manque de coopération entre les divers acteurs», souligne la Commission européenne. Par exemple, les compagnies d'eau, d'électricité et de voies ferrées ont souvent leur propre infrastructure, et défoncent les routes sans aucune coordination avec les sociétés de télécommunication. La Commission conduit jusqu'au 12 juillet 2012 une consultation publique afin d'étudier comment surmonter les obstacles et réduire le coût de la mise en œuvre du haut débit, notamment des mesures pour simplifier les procédures d'accord de permis et pour coordonner les travaux de génie. Mettre en place des tuyaux plus gros La Commission européenne a mis en place la Connecting Europe Facility (CEF) afin d'encourager les investissements publics et privés dans le haut débit et les projets d'infrastructure numérique. La CEF cherche à débloquer 50 milliards d'euros pour l'infrastructure réseau, afin de renforcer les réseaux numériques européens pour le transport, l'énergie et le numérique. 9,2 milliards seraient réservés pour l'infrastructure haut débit et les services numériques. «Nous cherchons des idées pratiques pour réduire les coûts de cette infrastructure et en faciliter l'accès, la réutilisation et le partage», explique Neelie Kroes, vice-présidente de la Commission et responsable de la stratégie numérique. «Il n'y a rien de plus ennuyeux pour les citoyens que les tranchées dans les routes, et rien de plus ennuyeux pour les entreprises que les formalités inutiles.» De l'importance de la R&D L'UE soutient des dizaines de projets de TIC menés en collaboration au titre du septième programme-cadre (7e PC) ainsi que du programme-cadre pour la compétitivité et l'innovation (CIP). Les projets portent sur divers sujets comme l'architecture de base, l'optimisation des réseaux et l'infrastructure essentielle. De fait, la demande pour le haut débit, ainsi que pour les services et les applications qu'il soutient, augmente si vite que toute nouvelle bande passante installée est rapidement consommée. Les experts prévoient que le trafic Internet en Europe continuera d'augmenter de 40% par an, à cause de la mise en place de nouveaux services de vidéo à la demande, de partage de photos et de services en nuage. Mais les chercheurs de l'UE ne se contentent pas de suivre le rythme du marché. C'est ainsi que le projet 100-GET («100 Gigabits Ethernet»), qui fait partie du cluster de télécommunications Celtic-Plus d'Eureka, a cherché des solutions allant plus loin que le simple ajout de câbles en fibre optique afin de répondre à la demande. Financé par les partenaires du consortium et par des gouvernements nationaux, 100-GET s'est intéressé au rendement du transfert de données et à certains aspects du réseau, multipliant par 10 le débit du «gigabit Ethernet» (GbE) à 10Gbit/s. Le projet a visé les technologies de la couche physique, avec cinq sous-projets: 100GET-AL (étude des technologies et des architectures réseau potentielles), 100GET-ER (étude du système et des composants, développement des briques de base manquantes), 100GET-E3 (poursuite de la R&D pour développer la prochaine génération de réseaux optiques de transport), 100GET-Metro (ciblant les réseaux métro) et test d'une solution 100GbE complète. «Atteindre le 100GbE sur l'infrastructure 10GbE en place n'a pas été facile», souligne le Dr Kurt Loesch d'Alcatel-Lucent Deutschland, partenaire du projet. L'équipe a visé les 40Gbit/s, cible qu'elle estimait réaliste, et fini avec plus du double, donnant à la stratégie numérique de l'Europe un sérieux coup de pouce. Les entreprises ont collaboré étroitement avec les universités sur certains éléments du projet afin d'atteindre leurs objectifs, autorisant le partage de recherches et de technologies propriétaires sans pour autant dévoiler des informations stratégiques à des concurrents directs. Le projet s'est traduit par 56 demandes de brevet, l'amélioration de 15 produits et la création de 21 autres. L'alpha et l'oméga de l'accès haut débit pour les foyers Le projet OMEGA («Home gigabit access») financé par l'UE a ouvert les réseaux haut débit ultra rapides aux particuliers et aux entreprises. Ses partenaires ont démontré comment l'utilisation de diverses technologies de communications câblée, sans fil et optique pouvait aboutir à un réseau mixte pour les communications haut débit chez le particulier. «Les gens souhaitent transférer dans leur intérieur de grandes quantité de données, par exemple, envoyer des vidéos HD depuis leur télévision à l'étage à un équipement réseau en sous-sol», déclare Jean-Philippe Javaudin d'Orange Labs (France Telecom), partenaire du projet. «Nous voulions mettre à niveau le débit du réseau familial». Jusqu'ici, les réseaux gigabits ont été limités à certains pays comme la Suède, dotée d'une infrastructure de pointe en télécommunications. Mais les travaux réalisés par OMEGA faciliteront la mise en place de tels réseaux haut débit dans d'autres pays. Ce débit est nécessaire pour de nouvelles utilisations des données et pour des services à valeur ajoutée comme la télévision 3D et les jeux de nouvelle génération, ou encore le diagnostic médical à distance et les soins aux personnes âgées. Un autre projet de l'UE, ALPHA, («Architectures for flexible photonic home and access») cherchait à définir de nouveaux modèles de réseau et normes pour assurer le meilleur débit Internet possible au coût le plus bas et avec la voie de mise à niveau la plus logique. ALPHA visait les problèmes des réseaux d'intérieur, par exemple à la maison ou au bureau, et a étudié des infrastructures spéciales pour soutenir un environnement hétérogène de technologies convergentes câblées et sans fil. Les travaux du projet sur le multiplexage (une technique pour transmettre plusieurs flux de données sur une même ligne) seront essentiels aux réseaux futurs car il utilise au mieux le support physique. ALPHA a conçu un système mixte associant le multiplexage par division de fréquence (le plus efficace mais coûteux) avec le multiplexage par division temporelle (plus abordable mais moins performant) pour assurer un débit de 10Gbit/s sur un réseau optique passif (qui se passe d'alimentation électrique). Cette technologie soutient les réseaux d'accès qui assurent la connexion haut débit des habitations et des bureaux. Elle est même compatible avec la radio par fibre optique, qui assure le haut débit mobile via des réseaux câblés. Le système de multiplexage est une technologie charnière essentielle, qui améliore l'existant tout en ouvrant la voie à la prochaine génération de haut débit. L'équipe a également réalisé une première mondiale en atteignant 20Gbit/s en temps réel avec un nouveau type de modem qui crée plusieurs flux de données en modulant la fréquence. Le projet ALPHA a également mis au point un modem gigabit à faible coût pour réseau familial, qui utilise des fibres optiques en plastique: cette technologie cruciale permettrait de télécharger un film de qualité DVD en à peine 60 secondes! Les travaux d'ALPHA ont conduit à de nombreux dépôts de brevets et à des dizaines de publications révisées par des pairs, et ont apporté une contribution importante à la standardisation. La réalisation de solutions d'infrastructure évolutive et au meilleur coût est essentielle pour satisfaire la demande croissante en bande passante. Les résultats du projet SARDANA («Scalable advanced ring-based passive dense access network architecture») sont donc importants. Sardana a montré qu'il était possible d'atteindre 10Gbit/s pour un surcoût relativement minime en retouchant l'infrastructure fibre vers habitation et des composants du commerce. La solution proposée par l'équipe pour relier les réseaux métro et d'accès, et former une «technologie de multiplexage» plus solide et de type anneau, a reçu avec raison le prix 2011 Global Telecoms Business Innovators. Tellabs, fournisseur finlandais d'équipement, a testé la solidité du multiplexage de Sardana qui permet de transporter simultanément différents signaux sur la même fibre optique à l'aide de faisceaux laser de différentes longueurs d'onde. Ces tests ont été suivis par un essai sur le terrain près des installations d'Orange en Bretagne, et par une démonstration au Fibre to the Home Council de Milan en Italie. Les tests ont associé l'émulation avec une infrastructure réelle, et montré que le réseau peut desservir de 1000 à 4000 utilisateurs dans les 20 kilomètres de l'accès principal avec une connexion Internet symétrique à 300Mbit/s (trois fois la valeur visée pour le haut débit 2020 de l'UE). Les chercheurs ont également démontré que le système peut transmettre des signaux optiques jusqu'à 100 kilomètres du centre et desservir 250 foyers avec un début asymétrique de 10Gbit/s en entrée et 2,5Gbit/s en sortie, bien plus que ce dont disposent aujourd'hui la plupart des utilisateurs d'Internet. Des réseaux optiques et professionnels Près de 90 % des informations numériques circulent déjà par des réseaux optiques, ce que l'utilisateur ignore. Les communications par fibre optique sont la vraie base de la société de l'information, et les progrès du haut débit en dépendent à bien des niveaux. Selon la plateforme Photonics21, les technologies optiques représentent un marché d'infrastructure de télécommunication d'environ 350 milliards d'euros et 700000 emplois en Europe. Les experts estiment que d'ici 2020, il faudra multiplier au moins par 10 la capacité des fibres et le débit par longueur d'onde. «Les communications par fibre optique se rapprocheront de l'utilisateur et deviendront une infrastructure critique pour les réseaux privés, familiaux, de détecteurs, en centre de données et dans les véhicules. Étant donné sa puissance et son expertise, l'Europe est bien placée pour relever ces défis, si elle continue d'investir!», souligne le rapport intitulé «Optical communications - an international success bolstered by EU-funded research» du projet Net!Works. Net!Works ajoute qu'une grande partie des architectures, des innovations et des technologies présentes dans les réseaux optiques actuels provient de projets de recherche en collaboration financés par l'UE, et que ceci se retrouve dans la mise en place du haut débit. Le rapport conclut qu'en outre, le financement des communications optiques par les programmes-cadres successifs a conduit à la création d'un réseau d'experts venant d'entreprises et d'universités, a soutenu l'enseignement et la formation, et a généré en Europe, directement ou non, des dizaines de milliers d'emplois hautement qualifiés. Tout ceci confirme qu'aucun projet, ou ligne de recherche ou progrès technologique ne peut à lui seul répondre aux besoins actuels et futurs des Européens en matière d'infrastructure haut débit. Mais les actions mentionnées dans cet article illustrent la volonté de l'Europe d'atteindre ses objectifs ambitieux pour 2020 en vue d'une croissance «intelligente, durable et inclusive». --- Les projets mentionnés dans ce rapport sont financés dans le cadre du programme spécifique «Coopération» du 7e PC, au titre de la recherche collaborative en technologies de l'information et de la communication, du programme-cadre pour la compétitivité et l'innovation ou du programme Eureka. Liens utiles: - Europe 2020 - FIA - Programme TIC du 7e PC - Le 7e PC sur CORDIS - Connecting Europe Facility - Projet Celtic-Plus '100-GET' - OMEGA - ALPHA - Sardana - Photonics21 - Net!Works Articles connexes: - Une solution tout optique économique pour l'Internet à très haut débit - l'Internet du futur… un objet de beauté et de promesse - Bienvenue dans le monde des technologies futures et émergentes - Un Internet plus intelligent - Success Story d'EUREKA: CELTIC 100GET — Internet could be 10 times faster than it is - Optical communications – an international success bolstered by EU-funded research

Mots‑clés

Condensé, haut débit, TCI, Internet futur, réseaux, fracture numérique, stratégie numérique, CIP, CEF, 7e PC, Horizon 2020, stratégie Europe 2020, Eureka, 100-GET, EUWB, Sardana, Alpha, Omega, Photonics21, Net!Works