Ministère de l'Economie, des Finances et de l'Industrie Ministère délégué à l'Industrie


Les grandes évolutions technologiques : le haut débit et l'Internet nomade



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6Les grandes évolutions technologiques : le haut débit et l'Internet nomade

6.1Le haut débit: Les autoroutes de l'information, l'Internet large bande

6.1.1Un fort besoin pour des usages qui concernent à la fois les grandes entreprises et les TPE


Le haut débit n'aura pas comme principal avantage de faire plus vite ce que nous faisons aujourd'hui (les usages se sont en effet adaptés aux infrastructures actuelles en terme de débit et de cout)

Il va surtout permettre le développement d'usages radicalement nouveaux comme la possibilité pour des bureaux d'études distants de travailler simultanément sur le même projet d'avion, de voiture … ou de robe. C'est l'ingénierie concourrante ou co-ingénierie qui devrait permettre de diviser par deux les temps et les couts de conception



Mais cela ne concerne pas seulement le secteur high tech :

La plupart des entreprises que nous avons visité en 2003 soulignent par exemple leur difficultés pour transférer des images de haute définition pour leur imprimeur (fabrication de catalogues, d'affiches, de blisters,…)

C'est également une nécessité pour travailler en téléconférence de façon ergonomique et d'éviter ainsi un grand nombre de déplacements (les trois quarts selon l'expérience de Boeing) et la mondialisation des échanges, même pour les PME font de ce point un facteur de compétitivité non négligeable (économie d'argent de temps et de fatigue)

Seules sont maintenues les réunions permettant de créer la confiance du premier contacts et les réunions faisant appel à la créativité, par contre toutes celles destinées à assurer le suivi de projet peuvent avantageusement être remplacées par des téléconférences

Pour la réunion de coordination d'e-pme du 4 septembre 2003 (évolution des PME pour s'adapter aux nouvelles méthodes de travail des constructeurs aéronautiques voir page 96 ), les 15 régions concernées ont pu travailler en téléconférence avec l'équipe de coordination de l'Afnet située à l'Ecole des mines de paris www.afnet.fr/epme

Pour pouvoir bénéficier de la téléphonie sur IP voir page 27 à des conditions de confort convenable il faut également disposer du haut débit, cela permet "d'écraser" les factures téléphoniques et on comprend que les opérateurs historiques soient particulièrement motivés, vu leur situation financière à retarder autant que faire se peut l'arrivée du haut débit qui remplacerait de surcroit une bonne partie des lignes privées

Par ailleurs dans le domaine de la formation, les besoins en débit sont paradoxalement inversement proportionnel au niveau de l'enseignement : au niveau doctorat de mathématique une ligne traditionnelle suffit en général amplement, par contre au niveau de l'artisanat (qui est confronté à de nombreuses évolutions technologiques : matériaux, colles, produits nouveau dont il faut assurer la maintenance,…), il faut recourir à de la video, ce qui n'est actuellement pas encore possible

On trouvera sur http://fcc.gov/bandwidth des informations détaillées sur ces différents moyens d' accès à Internet



Cartographie: www.cybergeography.org, www.caida.org/Tools/Mapnet/Backbones/, http://navigators.com/isp.html , ainsi que les sites des opérateurs et surtout celui de Tactis www.tactis.fr , un des principaux bureaux d'étude avec l'Idate www.idate.fr sur ce sujet

6.1.1.1La fibre optique: effondrement des prix explosion des débits, des hierarchies bousculées

6.1.1.1.1Les progrès de la R&D

Les progrès dans ce domaine sont encore plus rapides que pour les microprocesseurs:

  • au milieu des années 80:

  • Débit commercial maximum par une grosse artère : 140 Mb/s;

  • en laboratoire: débit testé pour une fibre, 10 000 Mb/s, soit 10 Gigabit/s, Michel Feneyrol, Directeur du CNET, Annales des mines de nov 96

  • Aujourd'hui: 10 Gigabit/s sur le terrain pour une paire de fibre et 2 640 000 Mb/s en laboratoire (Fujitsu) (soit 2,6 térabit/s, 1 térabit=1 million de Mégabit).

  • Le point clé se trouve aujourd'hui au niveau des "routeurs" tout optiques qui doivent orienter les paquets de donnée à ce débit : avec un "switch" électrique, technologie 2001, il faut réduire le débit d'un canal à 155Mbps ce qui est très inférieur à la capacité de transport des fibres

Atrium, est un projet finance par l'Europe associant Alcatel et France Telecom avec les Facultes de Namur et l'Universite de Liege. Les deux entreprises mettent en place un laboratoire permettant de tester des "routeurs terabits" -Avril 2001

  • le WDM (Wavelength Division Multiplexing), qui est un "simple" multiplexage des longueurs d'onde (chaque longueur d'onde ou couleur est une voie de transmission indépendante) permet de multiplier par 32 la capacité de la fibre (10 gigabit/s par canal) soit 320 Gigabit/s par paire de fibre.

Nortel travaille depuis 1999 sur la technologie "OPTera" qui gère 160 couleurs, multipliant d'autant la capacité de la fibre : 1,6 térabit/s (une seule fibre permettrait de transmettre simultanément 360.000 films ou la totalité des 4 millions de volumes de la bibliothèque du congrès en 14 secondes)

le DWDM (Dense WDM) avec 300 longueurs d'onde puis l'UDWDM (Ultra DWDM) avec 1022 ont déjà fonctionné en 1999 aux Bell Labs www.bell-labs.com, la Start-up Sycamore, spécialiste de cette technologie a vu sa valeur monter à 23 Milliards de $



  • le mode de transmission Soliton utilisant les effets quantiques (très courtes impulsions, permettant des très hauts débits sur très longue distance, étudié par le Cnet www.cnet.fr (mars 1999 prototype atteignant le Térabit/s sur 1000km) devrait encore améliorer le rapport débit/cout www.cnet.fr/actua/article5.html
6.1.1.1.2Dans l'industrie l'augmentation des débits suit également la loi de Moore de doublement tous les 18 mois

La technologie optique a connu en 2000 et 2001 une véritable révolution comme le laissaient pressentir l'envol de ces technologies en laboratoire

Pour gagner du temps dans cette course les leaders n'ont pas hésité à mettre sur la table des milliards de dollars prendre le contrôle de starts-up en phase de démarrage,

Pour gagner quelques mois dans cette course à la large bande par la technologie "tout optique" Cisco a racheté, pour 6,9 Milliards de $, la start-up Cerent, &&w (10M$ de chiffre d'affaire, 210 salariés) soit 32M$ par salarié, ce qui est 5 fois plus que la norme habituelle dans ce domaine

Cerent ne disposait alors que d'un seul produit, non encore commercialisé: un petit boîtier assurant la commutation et qui permet en outre d'accélérer la transmission des données sur une fibre optique (d'un facteur 200 grâce au multiplexage en longueur d'onde, DWDM). Cette technologie offre à Cisco la possibilité d'attaquer frontalement Lucent, Alcatel Nortel et Siemens

Mais il ne s'agit pas d'un cas isolé : 25,2 Milliards de $ pour Ascend , 6,7 pour Bay-Networks, 2 pour Xylan, 4 pour DSC, 3,2 pour Qtera, 4,7 pour Chromatis, 2,9 pour Sirocco System, 0,8 pour Qeyton, 25 pour Sycamore, 7,1 pour Newbridge, 7,8 pour Alteon…

Corvis www.corvis.com avec 0$ de chiffre d'affaire, mais une technologie permettant une transmission sur 3000km sans répéteur et des commutateurs optiques s'est introduit en bourse en 2000 pour 11,8 milliards de $

Notons aussi une PME française Photonétics, www.photonetics.com dans les Yvelines rachetée pour 1,05 Milliards de Dollars en sept 2000 par le Danois Great Nordic et la Spin off de France Télécom: Highwave www.highwave-tech.com estimée à 1,2 Milliards de dollars en juin et 3 Milliards en octobre 2000 (pour redescendre à 100 Millions un an plus tard)

Ces deux dernières années, le passage au niveau industriel n'avait pas déçu les amateurs d'émotion forte avec des variations dépassant couramment 20% en une seule journée à la hausse comme à la baisse (Nortel a perdu 29% le 25 octobre 2000 et 33% le 16 février 2001 soit en 2 séances plus que le budget annuel de la défense natinale)

En 2000, Cisco a maintenu sa place de leader, Nortel a vu sa capitalisation doubler à 200 Milliards de $ et Alcatel presque tripler de 35 à 103 Milliards quand Lucent s'effondrait de 280G$ à 70 "Lucent était notre Challenger, aujourd'hui il n'est plus dans le top 5 de nos compétiteurs"John Chambers, Cisco

Il s'écoulait en 2000 chez Alcatel par exemple seulement 12 mois entre la conception d'un composant et sa mise sur le marché contre 21 mois en 1998! … et chaque nouvelle génération 'rebat les cartes" entre les compétiteurs:

La consommation finale ne cesse de croitre mais l'anticipation du rythme de cette croissance (et des mutations économiques et culturelles qui la sous-tendent) est extrêmement difficile. Or les investissements des opérateurs sont extrêmement dépendants des prévisions: une surestimation même légère de cette croissance conduit à des suréquipements dans une première phase suivi d'un arrêt brutal et complet dans une seconde, laissant les fournisseur devant des usines neuves sans commandes. ("le verre est à moitié plein?"titrait l'étude de Merryll Lynch)

Cette situation est d'autant plus difficile à gérer que les surcapacités entrainent un effondrement des prix qui peut se traduire in fine par une baisse du chiffre d'affaire et donc des pertes rapidement abyssales à cause des couts fixes. Si on y ajoute la dépréciation des actifs (notamment des entreprises rachetées dans la phase d'euphorie) on comprend l'ampleur de la catastrophe financière industrielle et sociale (Nortel a affiché une perte de 19 G$! et les licenciements dans ce secteur (opérateurs et équipementiers) se chiffrent en centaines de milliers de personnes)

Quand une technologie et des marchés évoluent à de telles vitesses les anticipations deviennent extrêmement difficiles: comme dans un championnat de formule 1 qui se déroulerait sans aucune visibilité, tout manque d'accélération dans les lignes droite vous laisse irrémédiablement en dehors de la course, mais tout retard dans le freinage à l'arrivée du virage vous met hors jeu, souvent définitivement.

L'année 2001 a connu des mouvements aussi brutaux à la baisse: Nortel a perdu plus de 80% de sa capitalisation, Cisco Ericsson et Alcatel, 75% et Lucent, ex-leader mondial pourrait disparaître dans la toumente, dépecé en 4 entitées

Après une phase de gel les rachats ont repris à partir de l'été 2001 (Kymata par Alcatel, Allegro et AuroraNetics par Cisco, Ambert Ntworks par Nokia, River Delta Networks par Motorolla…)

Mais beaucoup d'opérateurs pour limiter leur inertie et accroitre ainsi leurs capacité d'adaptation à des mutations aussi rapides ont décidé de se recentrer sur leur cœur de métier: la conception et la vente de nouveau produits, en soustraitant totalement les fabrications faisant appel à des technologies banalisées : c'est le cas en particulier d'Alcatel et Ericsson qui tendent vers le modele de "fabless companies" (entreprises sans usines voir page 352) qui utilisent les services de sociétés comme Solectron, Flextronics ou Sanmina http://news.zdnet.fr/story/0,,t118-s2092652,00.html

L'année 2002 a été pire encore car les opérateurs téléphoniques exangues et surendettés à la suite de leurs surenchères pour les licences UMTS et des acquisitions faites pour atteindre une taille mondiale, mais à des prix qui interdisaient tout espoir de rentabilisation (tout du moins quand ces achats étaient payés en cash…) ont, pour ne pas tomber en cessation de paiement, stoppé net tous leurs investissements.

La violence du freinage (les investissements ont chuté de 240G€ en 2000 à 120 G€ en 2002), entrainant un nouvel effondrement brutal du chiffre d'affaire s'est traduit par des situations dramatiques pour les équipementiers qui ont vu leur valorisation boursière s'écrouler et leur dette ravalée au rang de "junk bonds": la valeur d'Alcatel est tombée à 3G€, soit une nouvelle baisse de 90%

Pour ne donner qu'un exemple, les acquisitions de composants optiques ont été divisés en valeur par 5 en 2 ans quand le marché final doublait sa consommation…

Contrairement aux opérateurs, les équipementiers détiennent des technologies clés et il serait dramatique pour notre pays de les voir disparaitre

6.1.1.1.3Des couts de déploiement finalement relativement modiques

La pose de cables contenant plusieurs centaines de fibres ne nécessite qu'une mini-tranchée de 2cm sur 10 et n'impose des amplificateurs que tous les 100km, ce qui en fait une technologie particulièrement bon marché tant pour les réseaux régionaux (200F/mètre) qu'intercontinentaux (100F/m): c'est donc aujourd'hui en Térabit/s sinon en Pétabit/s (1000 Térabit/s) qu'il faut apprendre à compter

Le goulot d'étranglement reste les routeurs qui doivent pouvoir s'adapter à ce type de vitesser pour orienter les paquets: d'aprèsJim Crowe, Pdg de Level 3, pour 1$ investi dans la fibre, il faut 20$ en équipement électronique pour l'utiliser

De plus il est possible d'utiliser les pylones électriques pour supporter les cables optiques (EDF qui dispose d'un réseau électrique 70.000 km en utilise déjà 2.000 km pour y installer des câbles à fibres optique pour ses propres besoins de communication)

Cette solution permet encore de baisser les prix (40F/m annoncé par le Canada à Autrans en 2001, 100F/m en Suède)

Le CIAT de l'été 2001 vient d'ouvrir cette possibilité en France (Le Réseau de Transport Electrique a commencé à installer, en septembre 2001, un câble en fibres optiques sur une ligne à haute tension à 30 km de Toulouse

Le 1er juillet 1999 les Echos annoncent le projet "i-21" (internet du XXIème siècle), lancé par la fondation Sandoz, long de 21.000 km, reliant 70 villes européennes, d'un coût de seulement 1,44 milliard d'euros, il offrirait 5 fourreaux contenant chacun 192 paires de fibres, pouvant transmettre 300 térabit/s (téra = 1000 giga).

En 2003 Interoute, construit par Alcatel, serait d'après ses promoteurs, après de sérieuses vicissitudes le plus vaste réseau européen (en France il a été coconstruit avec LDCom et il a racheté pour une bouchée de pain des infrastructures à des opérateurs en faillite comme le cœur de réseau de KPNQwest, Virtue Broadcastingn,et 8 réseaux métropolitains dont un à Paris : ses axes de développement affichés pour ses réseaux métropolitains sont la connection des entreprises, la voix sur Internet et le WiFi (mais ses principaux clients restent les opérateurs téléphoniques et les fournisseurs d'accès)

Level 3 présentait à Internet Fall une machine avançant à la vitesse d'une homme au pas et qui posait 13 fourreaux de ce type à la fois.

Le Suédois Telia construit son réseau pan-européen Vicking (12 cables de 92 paires de fibres, d'une capacité provisoirement limitée à 40 fois 10 gigabps chacune) pour la seule partie française (1.400 km en 16 mois) il en coute 1 milliard de F de génie civil et quelques centaines de million pour l'équipement optique (80F/m)

Par ailleurs aujourd'hui tout chantier de travaux publics "linéaire" (autoroute, égout, voie ferrée, pipe line, canal, ligne électrique,…) comporte la pose au moins d'un fourreau prêt à accueillir une fibre le moment venu (ou une fibre "noire", c'est à dire non activée), ce qui représente au niveau des grandes artères des potentiels considérable

Le vaste réseau d'égout, hérité de Vauban, de la ville de Besançon a permis le déploiement au moindre coût du Réseau Lumière www.besancon.com/lumière &w qui dessert 47 sites sur 40km

Au niveau des câbles sous-marins, à cette augmentation de la capacité liée au progrès technique s'ajoute l'accroissement des masses financières qui leur sont consacrés. En 2000, 17 millions de Km de fibres ont été posés (contre 4 en 1997). 2001 et 2002 ont vu une pose dans ces investissements au vu des surcapacité (les débits croissent effectivement mais chaque opérateur prévoyait d'en capter l'essentiel à son seul profit: ces phénomènes se rencontrent régulièrement dans les industries nécessitant de très lourds investissements, que ce soit dans les vapocraqueurs, les aciéries ou les producteurs de composants électroniques))

Chaque nouveau câble posé (on en inaugure plusieurs par an depuis 1998) est à lui seul plus puissant que tous les anciens câbles présents (David Barroux les Echos)



Level3, dans le cadre de son projet de réseau de réseau mondial (14 Milliards de $), devait mettre en service en 2001 un nouveau câble transatlantique de 1,28 térabit/s reliant Londres à New York et la liaison Flag Atlantic 1 (GTS, LDCom, Alcatel), 2,4 térabit/s pour un investissement de 1,2 milliards de dollars a été inaugurée à Plérin dans les côtes d'Armor en juin 2001, Flag Pacific 1 aurait du suivre un an plus tard pour 1,9 Milliards de $

Début 2001 Cable & Wireless annonçait le projet Apollo d'une capacité de 26 térabit/s

Par contre la défaillance de l'opérateur canadien 360networks a conduit à l'abandon de son câble transpacific

Voir aussi la position de l'ART sur les cables sous-marins: www.art-telecom.fr/telecharge/listlch.htm#csm


6.1.1.1.4La transmission optique à très haut débit: la technologie laser multiplexée

Lucent et ses Bell Labs développent le réseau sans fil à haut débit baptisée Wavestar Opticair capable selon l'équipementier d'autoriser des débits maximum de 10 Gbp/s (100 Kbps en 1995, 10 Mbps en 2001 et 1 Gbps prévu en 2002). Voir aussi en France Actipole www.laser-com.com

Le procédé recourt à des lasers, qui pourront être placés sur les toits d'immeubles. Son handicap réside dans le fait qu'un obstacle interromp la liaison, ce qui donne une certaine sensibilité aux intempéries. Le Laser a cependant un avantage a garder en memoire il ne consomme aucune frequence... donc pas d'autorisation

Wavestar Opticair repose sur la technologie DWDM (wave division multiplexing) habituellement utilisée dans les fibres optiques. Elle multiplie le nombre de longueurs d'ondes disponibles du signal et augmente du coup le débit d'informations.

Selon Lucent, ce dernier est multiplié par 65 si l'on compare aux performances des équipements actuels utilisant les fréquences radio. www.lucent.com

L'opérateur Global Crossing a été le premier à effectuer des tests grandeur nature à partir du mois de décembre 1999.

6.1.1.1.5Pour les grandes artères : surcapacités théoriques et des pénuries réelles sur fond de polémiques

Beaucoup a été dit sur les "surinvestissement" dans les grandes artères terrestres ou sous-marines "ces infrastructures ne sont utilisées qu'à 3 à 5% de leur capacité"

Techniquement ce n'est pas faux et il serait même possible d'annoncer des chiffres encore plus faibles sans mentir !! (si les fibres étaient multiplexées avec les dernières technologies leur débit possible serait encore plus grand et donc leur sous-utilisation plus importante encore)



Mais il faut prendre conscience que ces chiffres sont totalement dépourvus de sens économique!

Il faut en effet rappeler quelques données



Ce qui coute cher dans la pose d'une fibre c'est les travaux public: la fibre elle même est d'un cout presque négligeable et c'est pourquoi, une fois la tranchée ouverte il n'est quasiment pas plus couteux de poser un ou plusieurs cables de 250 fibres qu'une fibre isolée

En d'autres termes si l'on avait réduit de 95% le nombre de fibres posées pour s'ajuster aux besoins, l'économie aurait été négligeable mais l'avenir aurait pu être compromis. Les vraies économies se réalisent en fait bien davantage en couplant les chantiers de terrassement (avec la construction d'une route, d'une voie ferrée,… ou du réseau d'un concurrent comme LDCom et Interroute qui ont partagé leurs tranchées)



Ce qui coute cher dans une fibre opérationnelle ce sont les installations électroniques et optiques terminales qui permettent de "l'allumer", c'est à dire d'émettre et de recevoir le signal : allumer une fibre coute 10 fois plus cher encore que la pose et dans ce domaine il y a , d'après les déclarations de James Kinsella (les Echos 6 aout 2003) une réelle pénurie

Ceci ne signifie pas qu'il n'y a pas eu des investissements inutiles, mal conçus ou faisant double emploi mais ce n'est pas le "taux d'utilisation théorique" qui peu permettre de s'en faire une idée …



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