Du morse aux térabits secondes : L’épopée des technologies cuivre qui font Internet en Suisse

Lors d’un précédent article qui traitait de l’infrastructure Swisscom, j’avais dédié un petit chapitre aux Micro CAN et à la technologie G.fast. Beaucoup de personnes m’ont alors regardé avec de gros yeux en me disant encore une fois : “Mais il me raconte quoi le mec ” ?!

Alors, forcément, je me suis dit qu’il était temps de mettre une nouvelle raclée à mon clavier ! Cet article explique un peu l’historique de toutes ces technologies utilisant du câblage en cuivre et pourquoi le fait de ne pas avoir de fibre à domicile n’était pas vraiment un problème.

Au commencement, Dieu créa la ligne de cuivre…

Bon d’accord, c’était ni au commencement ni “dieu”, mais plutôt Samuel Morse qui a inventé le télégraphe… On était à ce moment-là dans la première moitié du 19e siècle et c’était le début d’une grande aventure. Pas besoin de vous faire un dessin, Samuel Morse est l’inventeur du … code Morse et probablement le premier système de messages à transiter par une ligne de cuivre.

Durant la deuxième partie du 19e siècle, Alexander Graham Bell transforma les lignes de cuivre en support de communication par la voix en inventant l’ancêtre du téléphone…

Le truc le plus dingue dans cette histoire, c’est que les premiers câbles transatlantiques sont arrivés à ce moment-là aussi (deuxième moitié du 19e siècle) ! Il était alors possible d’envoyer un télégramme de l’Europe à l’Amérique du Nord déjà en 1870 en passant par des câbles de cuivre sous-marin. La carte ci-dessous nous montre le début de l’aventure à une époque impossible à se projeter pour la plupart des vivants. Notez le dessin au fond à gauche de la coupe du câble et ses gaines de protection.

Dès les technologies “téléphoniques” en place, très rapidement le désir de profiter de tout ça pour le transfert des données est arrivé. Ci-dessous, vous pouvez trouver la photo d’un modem dit “Coupleur acoustique” qui permettait au début de poser le combiné téléphonique dessus un micro et un haut-parleur. Il était possible de transférer des données à 300 bit/s… Révolutionnaire ! C’était déjà entre 1970 et 1980… Ce n’est pas moi qui vais pouvoir vous expliquer, je n’étais même pas encore un projet pour mes parents (et il faut dire que je n’ai jamais été un projet en même temps 😜).

Depuis là, tout s’est enchainé très vite, surtout vers la fin des années 80, début des années 90 avec les premiers modems 14.4 kbps. Au début des années 90, les modems 28.8 kbps, puis les 36.6 au milieu des années 90 pour finalement terminer la décennie avec les fameux 56 kbps dont probablement beaucoup de lecteurs se souviennent !

“Crssshhhhhhhhh, bip bip bip, craaaacckk, brrrrrrrrrr, skiiiiiiiiiiiiiiii, bip bip, crrrrrrrrrr, ssssssssssssh…”

Modem de marque inconnue se connectant à internet de toutes ses forces

Bon d’accord, ce n’était pas convaincant, vous dites ? Alors je vous mets ci-dessous le vrai son récupéré sur Wikimédia :

Ces fameux sons permettaient au modem d’appeler le numéro de votre fournisseur Internet et ouvraient une connexion temporaire dédiée à Internet, comme vous si vous passiez un appel téléphonique. Vous payez alors les communications, comme vous payez un appel téléphonique… On devrait même classer ce son de connexion avec un fournisseur d’accès Internet au patrimoine de l’UNESCO, mais bon ce n’est que mon avis… Bref, sans ces premières technologies, nous n’aurions jamais connu Internet comme aujourd’hui.

Quand le modem 56 kbps est sorti, les grandes théories voulaient que nous arrivions à la limite de la ligne et il ne sera plus possible de faire mieux pour des raisons “physiques” avec ces modems “chanteurs”.

Pourquoi ? Eh bien, imaginez les lignes téléphoniques comme des autoroutes avec des voies étroites. C’était spécialement conçu pour les conversations audios et non pas des données. Ces lignes n’avaient pas beaucoup de place pour faire circuler les données à grande vitesse au-dessus de ça. Ajoutez à cela des signaux bruyants avec interférences, et vous obtenez le cocktail parfait pour une vitesse de 56 kbps considérée comme le summum de l’époque.

Les réglementations du moment compliquaient également la donne : Normes, interopérabilité, attribution des fréquences… Mais avec le temps, les lignes cuivres n’avaient pas encore dit leur dernier mot !

L’ADSL, tu t’en rappelles ?! (jeudemotpourri.com)

Après nos bons vieux modems 56 kbps, nous arrivons au premier virage technologique important. La venue de l’ADSL au début des années 2000 !

L’ADSL est arrivé avec une manière différente d’appréhender la ligne de cuivre. La technologie ne se faisait plus passer pour un appel téléphonique pour faire transiter des bits dans un appel téléphonique. L’ADSL se concentrait sur le fait de moduler un signal différent qui ne devait pas concurrencer l’appel téléphonique (le moins possible, vous vous rappelez des filtres ?!).

Pour ce faire, les modems ADSL ont apporté un grand nombre de nouveautés, comme l’asymétrie de la bande passante, l’utilisation de fréquences multiples avec des canaux pour les données et des canaux pour la voix. Toutes ces nouveautés sont forcément couplées à de nouvelles manières de moduler le signal afin de transmettre le maximum de données dans une période minimale. Bref, la ligne de cuivre n’avait pas dit son dernier mot et ce n’était que début.

Il faut se rappeler aussi que l’ADSL arrivait avec un débit de 8 Mbps, c’était une révolution très importante à côté des 56 kbps des modems analogiques… Et comme la physique n’était finalement pas si insurmontable que ça, l’ADSL2 arriva avec un débit de 12 Mbps, puis l’ADSL2+ à 24 Mbps… Voire mieux si vous étiez près du central téléphonique de quartier.

Par contre, l’ADSL introduisait un nouveau concept qui n’existait pas avec les modems analogiques : Plus vous étiez loin du central téléphonique de quartier, plus votre vitesse de connexion diminuait. Ça n’a pas empêché la norme d’avoir le succès escompté.

Sommes-nous cette fois-ci encore une fois arrivés à la limite physique des matériaux ?! Ben forcément non, sinon, ma chute serait nulle…

L’aventure du cuivre continue avec le VDSL cette fois !

Nouvel acronyme sympa et à la mode, le VDSL qui est toujours d’actualité aujourd’hui en Suisse. Au début des années 2010, Swisscom a introduit les premiers modems et centraux équipés de points de terminaison en VDSL. Cela offrait une nouvelle dimension dans les bandes passantes possibles pour les utilisateurs.

Tout comme l’ADSL, la vitesse de la connexion VDSL est très dépendante de la longueur de votre ligne. C’est à dire de la distance entre votre logement et le central de quartier ou vous êtes raccordés… Dans les meilleures conditions, le VDSL permet de se connecter à 52 Mbps. Encore une fois, un saut a été franchi depuis l’ADSL avec un doublement de la bande passante théorique.

Comme toujours après le VDSL, vient… le VDSL2. Attention, c’est là que ça commence à se corser. Le VDSL2 est toujours d’actualité et propose des bandes passantes variant selon plusieurs normes. Mais comme je l’ai dit : attention ça se corse ! Car Swisscom n’a pas suivi le même chemin pour les infrastructures suisses sur lesquelles s’appuient les différents fournisseurs Internet.

Donc, le VDSL2 possède de nombreuses variantes définies par différentes normes. Heureusement, Swisscom nous aide un peu en nous mettant à disposition la liste de ce qui est supporté par son réseau (et de fait par un peu tous les autres fournisseurs).

Le VDSL2 “vectorisé” (qui limite les interférences et ajuste dynamiquement les signaux) de Swisscom permet généralement d’arriver à des débits d’environ 150 Mbps au maximum dans les conditions optimales. On parle ici du profil de connexion 17a. Si je vous parle de ça, c’est parce que le VDSL2 possède ensuite d’autres profils permettant des vitesses plus élevées… Le plus notable est le VDSL2 avec le profil 35b appelé par son petit nom, “Super Vectoring”. Il est courant en Allemagne et permet des débits pouvant atteindre un peu moins de 300 Mbps dans la théorie.

En Allemagne, tu dis ? Et oui, Swisscom a décidé de ne plus suivre le chemin standard du VDSL2 et de changer un peu de cape avec le G.fast !

“G.fast”, la dernière évolution suivant le VDSL2 (on y arrive enfin…)

Difficile à dire si le G.fast est une évolution du VDSL2. Ce n’est pas exactement un remplaçant du VDSL2, mais plutôt une technologie plus évoluée dans la même famille des xDSL. Les deux technologies sont conçues pour fournir des services à haut débit sur des lignes en cuivre, mais elles ont des caractéristiques et des objectifs légèrement différents au final.

Vous avez très certainement déjà entendu parler du FTTH, FTTB et FTTS ? Le G.fast a été conçu spécifiquement pour les deux derniers. Vous ne savez pas de quoi je parle ? C’est normal, on va reprendre…

Dans la course effrénée à la fibre optique (qui n’est pas particulièrement utile à domicile à mon humble avis), différentes constructions de lignes permettent d’amener la fibre optique au plus près des utilisateurs. Pour ce faire, nous conservons le raccordement cuivre sur le dernier bout de tronçons et la fibre est mutualisée pour le maximum de monde dans un immeuble ou un quartier.

C’est dans ces conditions qu’est arrivée la Sainte Trinité du FTTH, FTTB et FTTS. Ces trois méthodes de déploiements permettent une connexion Internet avec une proximité plus ou moins grande de la fibre optique :

	CÂBLAGE DANS LA RUE	CÂBLAGE AU PIED DE L’IMMEUBLE	CÂBLAGE AU DOMICILE
FTTH Fiber to the home	Fibre optique	Fibre optique	Fibre optique
FTTB Fiber to the basement	Fibre optique	Fibre optique	Cuivre
FTTS Fiber to the street	Fibre optique	Cuivre	Cuivre

Le FTTH amène la fibre directement dans votre logement, pour les geeks c’est le summum. Cependant, dans la réalité, ce n’est pas très utile. C’est un peu comme acheter une voiture qui roule à 300 km/h… C’est joli (selon les gouts), ça permet de se la raconter, mais dans la réalité ça a couté cher et ce n’est pas très utile au quotidien…

Les FTTB et FTTS possèdent la même technologie de fond, le G.fast. Celui-ci est déployé pour offrir une vitesse de connexion relativement élevée à une majorité de personnes en Suisse. Plus nous sommes près d’un point de raccordement, plus la vitesse sera élevée. Il est donc possible d’avoir du G.fast à plus de 500Mbps en Suisse avec le FTTB et FTTS.

Pour permettre cette prouesse technologique, je vous ai présenté dans un article précédent les plans du réseau Swisscom. On peut y trouver les Micro CAN, des chambres souterraines qui font la transformation du FTTS entre la fibre et le cuivre.

Si ce n’est pas déjà fait, je vous laisse découvrir l’article ci-dessous pour en apprendre plus. C’est à mon avis un très bon moyen de savoir ce qui se trouve dans vos environs :

Coulisses technologiques : Explorez les plans du réseau de Swisscom

Et si on résumait tout ça pour finir ?

Un graphique c’est bien…

… mais un tableau qui résume toute c’t’histoire pour comprendre ces différentes technologies c’est mieux :

Technologie DSL	Norme principale	Débit maximum (sans Super Vectoring)	Distance optimale
Connexion commutée (Modem)	V.90 V.92	Jusqu’à 56 Kbps	Aucune
ADSL	G.992.1	Jusqu’à 8 Mbps	2-5 km
ADSL2	G.992.3	Jusqu’à 12 Mbps	2-5 km
ADSL2+	G.992.5	Jusqu’à 24 Mbps	2-5 km
VDSL	G.993.1	Jusqu’à 52 Mbps	1.5-2 km
VDSL2 (Profile 17a)	G.993.2	Jusqu’à 150 Mbps	1 km
G.fast (FTTB, FTTS)	G.9700 G.9701 G.9702	Jusqu’à 500 Mbps	200 m

Il ne faut pas non plus oublier, qu’en fonction de la longueur de votre ligne vous pouvez avoir une des trois technologies de base. À savoir G.fast -> VDS2 -> ADSL2+.

La fin du cuivre, ce n’est pas pour demain…

Comme je l’avais déjà expliqué dans un article précédent, je ne suis pas un jusqu’au-boutiste de la fibre chez tout le monde. Pour le moment (et ce ne sera pas toujours le cas), la majorité de la population n’a pas besoin de fibre optique à domicile à mon humble avis.

Dans une large majorité des cas, une bande passante entre 50 Mbps et 100 Mbps est déjà largement suffisante. À quoi bon avoir de la fibre optique pour obtenir un abonnement de 10 Gbps mais qui ne permet pas de se connecter à grand-chose dans un cadre familial… Pour l’heure, nous revenons à la théorie de la belle voiture mentionnée plus haut dans l’article.

Donc, je disais, le cuivre n’est pas mort et le G.fast ce n’est pas la fin. Toute une série de technologie est en cours de développement pour remplacer le G.fast à moyen terme. Swisscom avait d’ailleurs testé le NG.fast il y a quelques années, mais cela semble abandonné théoriquement. Le NG.fast doit apporter entre 1 Gbps et 5 Gbps et toujours sans fibre optique…

Abandonné après les tests ? Mhhh pas certain ! Le NG.fast a été récemment standardisé dans les normes ITU-T G.997.3, G.9710, et G.9711 et se nomme désormais le…

MGfast !

Comme je disais, le MGfast a désormais été standardisé en 2021, ça fait longtemps me direz-vous ? En fait pas vraiment, du temps qu’un produit se fasse standardiser, c’est-à-dire que des documents de référence communs à tous les fabricants arrivent, il se passe toujours plusieurs années. Par exemple, le G.fast a été standardisé en 2014 et Swisscom a annoncé débuter avec la technologie après 4 ans de tests en 2016. Donc ils avaient bien commencé 2 ans avant que cela soit standardisé.

Il n’est donc pas impossible que Swisscom ait testé le NG.fast et qu’il a désormais été normalisé sous l’appellation MGfast. Le XG.fast qui était mentionné un moment dans la presse comme successeur a aussi été fusionné dans cette même norme.

En termes de performances, le MGfast devrait offrir théoriquement des débits entre 5 Gbps et 10 Gbps (en fait 8 Gbps très certainement au final) ! Oui, ce n’est pas un gag, on parle bien là de débit similaire à la fibre optique actuellement, mais encore une fois c’est théorique…

Et plus tard, le TDSL ?

Avant l’avènement de G.fast (et probablement encore maintenant), des recherches étaient menées sur ce qui est appelé le “Terabit DSL” (TDSL). Durant ces nouveaux tests et phases de recherches, il a été possible de théoriquement transporter des données à 1 Tbps (1’000’000 Mbps !) sur une distance de 100m. Donc en partant toujours du principe du découpage FTTS/FTTB, il serait possible d’amener 10 Gbps à domicile sans trop de difficulté sur du cuivre déjà installé…

Le document de présentation date de 2017 (certes, ce n’est pas tout neuf), mais de nombreuses informations et estimations sont référencées. C’est relativement intéressant, tout particulièrement pour comparer les couts du déploiement de la 5G, de la fibre et des technologies cuivres.

On apprend par exemple que dans le document, le raccordement fibre des nouvelles antennes 5G et leur déploiement étaient estimés à 400’000’000’000€ en 2016 pour toute l’Europe. En parallèle, le coût de raccordement fibre d’un logement est estimé entre 3’000$ et 4’000$.

Ça ne semble pas particulièrement déconnant, Swisscom me demandait plus de CHF 5’000.- pour transformer un raccordement FTTS en FTTH et disposer de la fibre à mon domicile il y a quelques années. L’article mentionne aussi qu’avec un coût de 3’000$, dans une technologie type FTTS/FTTH, il est possible de câbler plus de 10 logements. Donc, en effet, les technologies xDSL n’ont pas encore dit leurs derniers mots !

“Il suffit maintenant…”

La fibre optique fait les gros titres, mais le réseau de cuivre suisse reste un acteur clé dans notre paysage numérique. Avec des innovations constantes, il continue de jouer un rôle vital dans notre transition vers un avenir plus connecté.

Vous l’avez compris, je suis convaincu que la gigantesque infrastructure cuivre suisse n’a pas encore dit son dernier mot. Elle sera toujours à disposition comme complément pour la migration vers la fibre optique. La Suisse étant un pays qui possède des infrastructures denses malgré tout, la fibre est possiblement une réponse, mais clairement pas la seule… surtout avec la venue des technologies comme la 5G et ses successeurs. Mais ça, ce sera pour un autre article 😊