Facebook Connectivity / Inside the Lab : Améliorer la connectivité sous-marine, terrestre et aérienne.
- Facebook Connectivity, avec ses partenaires, a permis depuis 2013, à plus de 300 millions de personnes d’avoir accès à un Internet plus rapide grâce à ses programmes et ses produits. Cela inclut les améliorations des performances réseau obtenues grâce aux innovations mises en place par Facebook Connectivity pour ses analyses de réseau, ses technologies d’accès et de liaison secondaires, et son business model. Facebbook Connectivity doit ces accomplissements à plusieurs technologies innovantes.
- Le tout premier câble transatlantique à 24 paires de fibres de Facebook Connectivity reliera l’Europe aux États-Unis. Ses capacités sont 200 fois supérieures à celles des câbles transatlantiques des années 2000. Il vient compléter les récentes annonces faites à propos du câble sous-marin 2Africa Pearls, qui connecte l’Afrique, l’Asie et l’Europe. Celui-ci constitue le plus long système de câble sous-marin au monde et connectera pas moins de 3 milliards de personnes.
- Facebook Connectivity compte contribuer également à rendre le déploiement de la fibre plus économique grâce à Bombyx, un robot capable d’escalader les lignes à moyenne tension installées dans la plupart des pays du monde pour y faire passer la fibre. Bombyx est plus léger, plus rapide et plus agile que le robot de première génération. Il est également entièrement autonome, grâce à l’utilisation de capteurs visuels lui permettant de mieux gérer les obstacles.
- Terragraph, la solution sans fil de connectivité aérienne de type fibre optique, a déjà permis d’amener le haut débit dans plus de 6.500 foyers à Anchorage, en Alaska, tandis que le déploiement vient de commencer à Perth, en Australie. Facebook Connectivity fournit les droits d’exploitation de Terragraph gratuitement à des fabricants d’équipements d’origine (OEM). Jusqu’à ce jour, ces partenaires ont expédié plus de 30.000 unités Terragraph à plus de 100 fournisseurs de services et intégrateurs de système à travers le monde.
Facebook Connectivity : Accroître la capacité d’Internet dans le monde entier
Nous comptons constamment sur Internet, tant pour notre travail, notre éducation et notre santé que pour nos liens sociaux, avec une consommation individuelle grimpant de 20 à 30% par an. En dépit de cette rapide augmentation, près de la moitié de la population mondiale est laissée pour compte, parce qu’elle a un accès limité ou complètement inexistant à Internet.
Pour donner au plus grand nombre un accès rapide et fiable à Internet, Facebook Connectivity collabore avec ses partenaires pour développer de nouvelles technologies qui garantissent l’accès à l’Internet à haut débit. Aujourd’hui, Facebook Connectivity partage ses avancées récentes concernant certaines de ces technologies de connectivité, dont le but est d’améliorer considérablement la capacité d’Internet dans le monde entier, en passant par la mer, la terre et les airs.
« Nous avons observé une économie florissante là où l’Internet est largement accessible aux individus et aux entreprises » déclare Cynthia Perrett, Fiber Program Manager chez Facebook. Au Nigéria, par exemple, l’augmentation de la bande passante est corrélée à une augmentation de 7,8% de la probabilité d’emploi pour les personnes résidant dans des zones reliées aux câbles de fibre optique.
Cela signifie donc que pour chaque million de personnes résidant dans des zones reliées à la fibre, ce sont 78.000 personnes supplémentaires qui trouvent un travail. La situation est comparable en République démocratique du Congo, où l’augmentation de la connectivité s’est accompagnée d’une augmentation de 19% du PIB par habitant (789 $US contre 663 $US en parité de pouvoir d’achat).
L’Internet mondial repose essentiellement sur des câbles sous-marins reliant les continents entre eux. Alors queFacebook Connectivity construit plus de 150.000 Km de ces câbles avec ses partenaires,l’entité œuvre également au développement de nouvelles technologies pour que des bouées fonctionnant à l’énergie solaire et flottant au milieu de l’océan puissent aider ces câbles à transporter des volumes de données bien plus importants.
Bombyx et Terragraph : Des technologies de connectivité, développées parFacebook Connectivity
Sur terre,Facebook Connectivity a développé un robot appelé Bombyx. Capable de se déplacer de façon autonome le long des lignes à haute tension et d’y enrouler un câble, ce dernier pourrait réduire considérablement le coût de déploiement des câbles de fibre optique au niveau local.Facebook Connectivity n’oublie pas les zones urbaines denses ni les environnements où le déploiement de la fibre s’avère plus délicat.
C’est pourquoiFacebook Connectivity a développé Terragraph, une technologie sans fil de connectivité aérienne pour l’Internet à haut débit afin de connecter foyers et entreprises. « Avec nos efforts en faveur de la connectivité, nous avons contribué à donner à plus de 300 millions de personnes un accès à un Internet plus rapide, et nous sommes impatients de mettre une connectivité abordable et de haute qualité à la disposition d’un milliard de personnes supplémentaires », affirme Dan Rabinovitsj, VP de Facebook Connectivity.
Aujourd’hui,Facebook Connectivity partage les dernières actualités concernant ces nouvelles technologies de connectivité développées au sein de ses laboratoires.
Câbles sous-marins : L’innovation au service de la construction d’infrastructures
Chaque jour, nous utilisons nos téléphones, nos ordinateurs ou nos casques de VR pour communiquer avec les personnes qui nous sont chères ou pour trouver les informations dont nous avons besoin. Pourtant, nous avons tendance à oublier la technologie qui rend ces moments possibles. Pour garantir un Internet abordable et à haut débit, les câbles de fibre optique n’ont pas leur pareil, puisqu’ils transportent plus de mille fois la bande passante des autres technologies de communication.
Si la fibre optique a le potentiel indéniable d’améliorer la connectivité, plus de 70% de la population mondiale vivait pourtant toujours à plus de 10 Km de la fibre en 2019. Cette lacune s’explique en partie par des défis particulièrement complexes et peu connus du grand public, mais dont la résolution aurait un impact considérable. Ces défis concernent notamment les terrains difficiles, comme les montagnes et les déserts, les coûts élevés que représente pour les opérateurs le déploiement de la fibre dans des zones rurales et peu peuplées, ainsi qu’un manque de matériaux abordables capables de résister aux conditions climatiques rudes que sont les vents forts ou la chaleur du désert.
Pour cela,Facebook Connectivity continue d’investir afin d’améliorer les câbles de fibre optique sous-marins et d’étendre leur portée dans le but d’offrir une meilleure connectivité au plus grand nombre. Par exemple, jusqu’à récemment, les câbles sous-marins transocéaniques se composaient de 2 à 8 paires de fibre. Avec l’aide de différents acteurs du secteur,Facebook Connectivity a réussi à repousser ces limites.
Aujourd’hui,Facebook Connectivity est fier d’annoncer que le tout premier système de câble sous-marin transatlantique à 24 paires de fibres reliera l’Europe aux États-Unis avec une capacité d’un demi pétabit par seconde, ce qui équivaut à un demi million de gigaoctets. À titre de comparaison, cela représente une capacité 200 fois supérieure à celle des câbles transatlantiques des années 2000.
Facebook Connectivity : Compléter et renforcer le dispositif 2Africa Pearls
Ce nouveau système de câble vient compléter les récentes annonces faites à propos du câble sous-marin 2Africa Pearls de Facebook Connectivity, qui connecte l’Afrique, l’Asie et l’Europe et constitue le plus long système de câble sous-marin du monde, contribuant à connecter jusqu’à 3 milliards de personnes.
SiFacebook Connectivity tâche de garder un point de vue global, l’entité s’intéresse également aux innovations incrémentales. Par exemple, des portions du projet 2Africa utiliseront un nouveau système conducteur en aluminium pour remplacer les conducteurs traditionnels en cuivre, ce qui rend la fabrication d’un câble d’une telle taille beaucoup plus économe.
Le défi de l’alimentation durable des câbles
Autre avancée majeure : la manière dont ces câbles sont alimentés. À l’heure actuelle, la capacité du câble sous-marin est limitée par le volume d’électricité qu’il est possible d’acheminer depuis le rivage vers une série de répéteurs (qui amplifient le signal tout le long du câble), placés environ tous les 80 kilomètres. Prenons par exemple un câble transatlantique reliant l’Europe aux États-Unis, séparés par plus de 7.000 kilomètres, avec tous ces répéteurs alimentés par le câble depuis le rivage. Cela fait du câble un très long fil électrique.
Pour résoudre ce problème, les ingénieurs travaillent à la conception de bouées capables d’alimenter en électricité les répéteurs, et ce au milieu de l’océan.Facebook Connectivity explore des moyens plus durables d’y parvenir, en exploitant une combinaison de convertisseurs d’énergie houlomotrice et de panneaux solaires. Cette solution unique permettra àFacebook Connectivity d’aller plus loin dans l’innovation technologique en décuplant sa capacité, la faisant passer d’un demi pétabit par seconde à 5 pétabits par seconde.
Facebook Connectivity continue également d’innover et d’évaluer comment et où placer ces câbles. Par exemple, l’entité a mis au point un outil de modélisation prédictive, le modèle Atlantis, pour les aider à prévoir l’itinéraire des câbles sous-marins dans le but de garantir la disponibilité du réseau en cas d’évènements imprévus.
SiFacebook Connectivity est en mesure d’en faire autant, c’est en grande partie parce que l’entité privilégie les partenariats. Par exemple, leurs câbles Echo et Bifrost dépendent du consortium de partenaires locaux Keppel, Telin et XL Axiata. Ensemble, ils œuvrent à augmenter la capacité transpacifique globale de 70%.
L’évolutivité des infrastructures sous-marines est un point stratégique de l’approche globale deFacebook Connectivity, afin de développer des systèmes de connectivité mondiaux qui contribueront à rendre Internet accessible à toujours plus de personnes dans les années à venir.
Facebook Connectivity : Quand robotique rime avec déploiement rapide de la fibre
Bien que l’Internet mondial repose essentiellement sur les câbles sous-marins, une fois ces câbles arrivés au rivage, la prochaine étape consiste à délivrer la bande passante au niveau local. Malheureusement, les méthodes de déploiement actuelles sont aussi fastidieuses que coûteuses. Par conséquent, l’installation même de la fibre est un frein au déploiement de la fibre et à la mise à disposition de toujours plus de fibre pour donner à tous un accès libre à Internet, peu importe le niveau de revenus.
Étant donné que chaque brin de fibre optique affiche un coût négligeable au mètre, alors que l’installation de la fibre coûte des dizaines de dollars, voire des centaines, par mètre,Facebook Connectivity s’est posé la question suivante : Est-il possible de faire baisser le coût de l’installation des câbles optiques ?
« Pour répondre à cette question, nous avons d’abord envisagé des câbles d’alimentation de moyenne tension, ces fameux 3 câbles qu’on peut voir accrochés aux poteaux électriques » explique Karthik Yogeeswaran, ingénieur en réseaux sans fil chez Facebook. « Dans la majeure partie du monde, la plupart des rues sont traversées par un câble électrique moyenne tension. Si nous trouvions un moyen de faire passer la fibre par ces câbles, alors nous tiendrions là une solution qui peut être appliquée dans le monde entier ».
La solution deFacebook Connectivity, la voilà : Bombyx, un robot de déploiement de la fibre aérienne qui rend le processus plus rapide et moins coûteux. Tiré du nom latin du ver à soie, Bombyx incarne la volonté deFacebook Connectivity de faire chuter de façon drastique le coût de déploiement de la fibre terrestre. De fait, la combinaison d’innovations dans les domaines de la robotique et de la conception de câbles optiques permet d’accroître le volume de câbles optiques terrestres, tout en s’épargnant les coûts liés au creusement des tranchées de fibre optique.
Depuis queFacebook Connectivity a commencé à travailler sur Bombyx, l’entité a allégé le robot de 4,5 Kg, réduit le temps que met Bombyx à parcourir un câble électrique (passé ainsi de 17 minutes à moins de 4 minutes) et amélioré les mécanismes de stabilisation pour assurer la position verticale du robot sur le câble.
Aujourd’hui, les efforts deFacebook Connectivity visent également à permettre à ce robot, déjà semi-autonome, de franchir un obstacle de façon entièrement autonome. Grâce au système semi-autonome actuel deFacebook Connectivity, les opérateurs supervisent et dirigent les mouvements du robot lorsqu’il franchit des frontières. LorsqueFacebook Connectivity aura atteint une autonomie complète, les techniciens n’auront plus qu’à charger le robot sur le câble et à le laisser calculer son itinéraire pour contourner les obstacles.
Franchir les obstacles de façon autonome
Le travail deFacebook Connectivity sur Bombyx s’inspire des techniques d’enroulement hélicoïdal de la fibre optique. Remontant aux années 1980, ces méthodes présentaient le désavantage de couper l’alimentation électrique des clients dans les zones d’installation.Facebook Connectivity a compris que, pour installer la fibre sans déconnecter les foyers ni les entreprises, il fallait également que le robot enrouleur puisse franchir les obstacles rencontrés sur son parcours sans l’aide d’un humain.
En premier lieu, il a fallu àFacebook Connectivity de résoudre des problèmes de conception urgents. Par exemple, lorsque vous enroulez la fibre autour d’un câble électrique, vous devez transporter la totalité du volume de fibre que vous comptez déployer. Un kilomètre de fibre aérienne pèse 113 Kg, et même le câble spécial utilisé dans l’ancien système d’enroulement hélicoïdal pesait 36 Kg. Combiné à un robot pour déployer la fibre, il serait trop lourd pour les câbles électriques, généralement très fins et incapables de supporter un tel poids. Les câbles moyenne tension ayant également tendance à beaucoup chauffer,Facebook Connectivity avait besoin d’un câble de fibre capable de résister à l’étirement et à la fonte.
Confrontés à ces défis techniques,Facebook Connectivity a mis en place différentes stratégies. En premier lieu, l’entité a utilisé une corde Kevlar tressée pour renforcer le câble, sans ajouter en taille ni perdre en flexibilité. Ensuite,Facebook Connectivity s’est attaqué à la taille et au poids en réduisant le nombre de fibres de 96 à 24. Grâce aux nouvelles technologies, un seul brin de fibre peut connecter jusqu’à 1.000 foyers, 24 fibres permettent donc de connecter l’ensemble des foyers et entreprises traversés par chaque câble électrique.
Enfin,Facebook Connectivity a travaillé avec des fournisseurs de matériaux de premier plan pour développer une gaine de fibre capable de résister aux températures élevées courantes sur les câbles électriques et aux dégâts causés par la formation d’arc sous l’effet de la haute tension.
Le défi suivant, et pas des moindres, était la conception d’un robot capable de grimper aux câbles et d’éviter les obstacles. Bombyx utilise des techniques de mouvement avancées pour s’équilibrer et pour se retourner lorsqu’il contourne des obstacles en enroulant la fibre autour des câbles.
À terme, chaque robot sera capable d’installer plus d’1 kilomètre de fibre et de franchir des dizaines d’obstacles gênants de façon autonome, tout ceci en environ 1 heure et demi. Si Facebook Connectivity n’en est encore qu’aux débuts de ce projet, les ingénieurs se montrent optimistes quant à son impact.
Bombyx intéresse également, et de plus en plus, les entreprises du service public, qui ont besoin de la bande passante de la fibre pour moderniser leur exploitation du réseau, mais également pour contribuer à combler la fracture numérique. « Pour les services publics, Bombyx est un outil qui répond à leurs critères de modernisation du réseau et capable d’apporter la bande passante dans les zones les plus rurales, au coût le plus bas pour le contribuable » affirme Joshua Broder, PDG de Tilson Tech, une entreprise de services informatiques et de construction de réseaux.
Terragraph : Faire passer la fibre par l’air
LorsqueFacebook Connectivity sera en mesure d’augmenter le volume de fibre proposé aux communautés, l’entité pourra s’attaquer à la dernière étape, qui consiste à amener la fibre dans les maisons et les bureaux. La connectivité dite « du dernier kilomètre » est un défi pour le moins délicat.
Facebook Connectivity a développé une technologie appelée Terragraph, qui franchit le dernier kilomètre par les airs et offre des vitesses comparables à la fibre, mais sans fil, à un coût qui représente une fraction de celui des approches traditionnelles. À Anchorage, en Alaska, comme à Perth, en Australie, Terragraph a déjà bouleversé la vie des habitants, etFacebook Connectivity compte bien étendre Terragraph à un territoire bien plus vaste.
Terragraph utilise des transmetteurs fixés au mobilier urbain et aux toits pour créer un réseau réparti qui assure une connectivité fiable à haute vitesse dans les maisons et les bureaux. Si Terragraph est plus facile à déployer que la fibre en tranchée, c’est parce qu’il s’appuie sur des points existants dont il étend les capacités sans fil, à travers des nœuds fixés à du mobilier urbain existant, comme des lampadaires ou des feux de circulation.
Ce qui en 2015 était encore une technologie au stade expérimental arrive aujourd’hui sur le marché grâce à l’écosystème de partenaires de Facebook Connectivity, composé de fabricants d’équipements d’origine et de fournisseurs de services du monde entier.Facebook Connectivity a concédé gratuitement la licence de Terragraph à des fabricants d’équipements d’origine, et 5 partenaires ont déjà annoncé disposer de produits matériels compatibles avec Terregraph. Jusqu’à ce jour, ces fabricants d’équipements d’origine partenaires ont expédié plus de 30.000 unités Terragraph à plus de 100 fournisseurs de services et intégrateurs de système à travers le monde.
Facebook Connectivity observe déjà les effets de Terragraph dans deux récents déploiements commerciaux : à Anchorage, en Alaska, et à Perth, en Australie. En partenariat avec Cambium Networks, Alaska Communications fournit 1 Go de vitesse de téléchargement et 100 Mo de vitesse d’importation à plus de 6.500 foyers à Anchorage. L’entreprise projette par ailleurs de s’étendre à d’autres quartiers d’Anchorage, de Fairbanks, de Juneau et de la péninsule Kenai dans les années à venir.
Perth, en Australie, est l’une des villes les plus isolées du monde, mais aussi une autre communauté où Terragraph a eu un impact profond. « En 2019, Perth était citée comme affichant l’un des débits Internet les plus bas des capitales australiennes », déclare Stephen Cornish, PDG de Pentanet.
Pentanet exploite l’équipement cnWave 60 GHz de Cambium Networks, alimenté par Terragraph, pour apporter un Internet haut débit aux habitants de Perth pour qui une connectivité rapide, fiable et abordable est plus importante que jamais. « Le métaverse et le gaming transforment Internet et des vitesses de l’ordre des gigaoctets sont nécessaires », ajoute Stephen Cornish.
Facebook Connectivity : Et après ?
Facebook Connectivity a annoncé continuer à faire évoluer l’ensemble de ses technologies de connectivité. Leurs essais commenceront sous peu pour tester des bouées qui viendront alimenter leurs câbles sous-marins en plein océan. Sur terre,Facebook Connectivity lancera bientôt des essais de Bombyx pour les services publics. L’entité poursuivra également son partenariat étroit avec les fabricants d’équipement d’origine pour étendre Terragraph à bien d’autres marchés dans le monde.
« Nous avons franchi un cap dont nous sommes fiers : apporter un Internet haut débit fiable à plus de 300 millions de personnes. Et nous sommes loin d’en avoir fini. Pour connecter des milliards de personnes, bien des approches doivent être explorées. Nous continuerons à développer des solutions innovantes pour aider le secteur à combler la fracture numérique », expliqueFacebook Connectivity.
« Les internautes réclament des moyens de se connecter plus performants que ceux existant, il y a encore beaucoup à faire pour améliorer l’expérience numérique », conclut Mike Schroepfer, CTO chez Facebook. « En réponse à ce défi se profile un ensemble de nouveaux espaces virtuels, que beaucoup appellent d’ores et déjà le « métavers ». Cet univers fictif donnera naissance à la prochaine génération d’expériences sociales en ligne, attrayantes et immersives au-delà de notre imagination ».
Pour connecter ainsi les individus, l’accès à un Internet rapide, plus fiable et abordable doit être étendu à tous.Facebook Connectivity a la conviction que ce travail est essentiel pour une société plus juste où chacun peut bénéficier des avantages économiques, éducatifs et sociaux d’un monde numérique connecté.
