Communications laser Line-of-Sight civiles

Les terminaux optiques TILBA®-LOS permettent d’établir des réseaux de communications laser line-of-sight très haut débit

La plupart des échanges d’informations, aujourd’hui, se font via des réseaux terrestres. Près de 99 % de ces communications transitent par la fibre optique, tandis que le pourcentage restant est constitué de signaux radiofréquences et de faisceaux hertziens. Toutefois, ces moyens de communication présentent certaines limites en termes d’accessibilité, de sécurité et de résilience. Les communications optiques dites line-of-sight offrent une solution fiable pour surmonter les limites inhérentes aux communications terrestres traditionnelles.

La communication laser point à point est une méthode de transmission d’informations sans fil, basée sur la propagation de la lumière dans le vide et dans l’air. Elle repose sur l’utilisation de terminaux optiques pour transmettre un signal d’un point A à un point B, en passant éventuellement par des terminaux intermédiaires. Ces terminaux sont dotés de systèmes optiques qui assurent l’émission, la réception et le relais du signal. Pour garantir une communication efficace, les terminaux doivent être parfaitement alignés. Toutefois, leur emplacement offre une grande flexibilité, puisque les terminaux peuvent être installés sur divers supports tels que les toits de bâtiments ou suspendus à des structures verticales.

La communication optique en espace libre, également connue sous le nom de Free Space Optics, a émergé dans les années 90 et est utilisée depuis lors comme une alternative intéressante aux méthodes traditionnelles de transmission de données. Elle est utilisée dans diverses applications telles que les télécommunications et le transfert sécurisé de données. De plus, la technologie FSO s’avère particulièrement adaptée pour le déploiement de réseaux locaux et temporaires.

Panorama des applications des communications LOS civiles  :

Réseaux dédiés

Les liaisons optiques line-of-sight (LOS) sont idéales pour les communications à haut débit entre bâtiments au sein d’un parc d’activités, tel qu’un site industriel, un campus universitaire ou bien un complexe gouvernemental. Elles permettent de connecter les bâtiments à l’aide de terminaux optiques, créant ainsi un réseau dédié ou complétant un réseau existant, sans perturber les activités en cours par des travaux de câblage.

Dernier km

Dans les zones urbaines les transceivers optiques permettent de combler rapidement le fossé du dernier kilomètre entre l’infrastructure de télécommunication et les utilisateurs finaux non connectés, sans nécessiter le déploiement complexe d’une infrastructure à base de fibre optique.

Accessibilité

De la même manière un réseau optique permet de connecter des zones isolés ou difficiles d’accès où l’infrastructure de télécommunication n’existe pas et peut être difficile à déployer. La communication optique est une solution efficace pour connecter des utilisateurs isolés dans des zones rurales ou sur des îles aux réseaux téléphoniques, Internet et TV, ou pour relier des zones d’activité à distance telles que des plates-formes offshore et des éoliennes.

Data centers

Les LOS peuvent être utilisés pour accélérer la transmission d’informations entre centres de données et garantir une transmission de données plus sécurisée, tout en servant de solution de backup pour un réseau existant. L’optique répond aux besoins critiques d’un data center, tels que le transfert sécurisé de données à haut débit et à faible latence, permettant une réplication, une sauvegarde et un transfert efficaces des données. De plus, elle permet de relier plus efficacement des centres de données géographiquement dispersés et peut être utilisée comme réseau de secours pour assurer une reprise rapide après sinistre.

Reprise après sinistre

Dans les zones sinistrées où l’infrastructure de communication a été endommagée ou détruite, les FSO peuvent servir de solution de communication d’urgence. Le déploiement de liaisons optiques permet de rétablir rapidement la communication facilitant ainsi les efforts d’intervention.

Déploiements temporaires

Les liaisons LOS conviennent également aux besoins de connectivité temporaire sur des chantiers de construction ou dans l’événementiel. Elles permettent une installation et un démontage rapides du réseau de communication, sans nécessiter la mise en place l’infrastructure permanente. Cela permet de bénéficier d’une connectivité flexible et fiable dans le cadre d’opérations temporaires, facilitant ainsi la mise en place de systèmes de communications adaptées aux besoins spécifiques de chaque événement ou projet.

Les communications terrestres actuelles utilisent différentes technologies comme : la fibre optique pour une connectivité haut débit sur de longues distances, mais également les réseaux cuivre pour les services locaux d’Internet et de télécommunication, les réseaux cellulaires basés sur la 4G LTE et 5G pour une communication sans fil sur de larges zones, les communications radio pour les systèmes sans fil spécialisés, la communication par ligne électrique pour transmettre des donnés à travers les réseaux électriques existants et les liaisons micro-ondes ou faisceaux hertziens permettant d’établir des connexions point à point dans des situations où le câblage physique est difficile.

Alors que les fibres optiques restent le moyen privilégié pour assurer une connectivité fiable à longue distance, le déploiement de câblage en fibre optique peut être complexe, voire impossible, dans certaines situations. Il devient donc essentiel de trouver des solutions alternatives répondant à des besoins spécifiques. Cependant, les méthodes alternatives ont également certaines limitations. La plupart des solutions de communication terrestre reposent sur des infrastructures existantes, qui sont coûteuses et complexes à déployer ou à étendre vers des zones non connectées.

La fréquence radio (RF), historiquement utilisée pour les communications sans fil, est sensible aux interférences électromagnétiques et nécessite des licences pour opérer dans des bandes de fréquences désignées. En raison du nombre limité de licences disponibles, leur obtention est particulièrement difficile, surtout pour les nouveaux arrivants faisant face à une concurrence accrue due à l’expansion rapide des réseaux 5G. D’autre part, les réseaux actuels, peinent à répondre aux exigences croissantes en termes de faible latence, haut débit et sécurité des données qui sont vitales à certaines applications.

Les communications laser line-of-sight présentent une solution de communication point à point fiable permettant de répondre aux besoins croissants de réseaux à très haut débit, faible latence, flexibles et sécurisés.

Les solutions laser line-of-sight apportent des avantages significatifs et des capacités supplémentaires par rapport aux technologies filaires et sans fil traditionnellement utilisés comme alternative à la fibre optique. Elles offrent une capacité de bande passante plus élevée, une sécurité renforcée et une connectivité directe point à point. Les communications laser sont immunisées contre les interférences électromagnétiques, le brouillage, peuvent être déployées rapidement et nécessitent une infrastructure minimale. Elles offrent une faible latence et conviennent aux applications en temps réel. De plus, elles ont l’avantage d’être compatibles avec les technologies télécoms terrestres ultra haute capacité (jusqu’à plusieurs Tbitps), bénéficiant ainsi de la maturité technologique de l’industrie télécoms.

Cependant, les communications laser ont historiquement fait face à un défi important : la turbulence atmosphérique. En effet, les perturbations causées par l’hétérogénéité et les mouvements permanents de l’air, affectent la phase et l’intensité du faisceau lumineux, dégradant ainsi la qualité du lien lorsqu’il traverse l’atmosphère terrestre. Pour les communications line-of-sight, cela peut impliquer une diminution du débit, de la portée et de la disponibilité du signal. Néanmoins, plusieurs solutions existent pour gérer ces perturbations atmosphériques

S’appuyant sur sa technologie Multi-Plane Light Conversion (MPLC), Cailabs a développé un terminal optique capable de compenser la turbulence atmosphérique pour garder vos transmissions intactes. Les terminaux optiques TILBA®-LOS dédiés aux communications line-of-sight permettent d’établir vos réseaux de communication optiques sécurisés de 10 Gbps sur des distances allant jusqu’à 10km en :

Permettant des communications optiques point à point au-delà de 10 Gbps
Augmentant la portée et la robustesse des communications laser en présence de turbulence atmosphérique grâce à la technologie de combinaison incohérente, TILBA®-IBC intégré au cœur du terminal optique.

Cailabs a réalisé avec succès des liaisons de communication laser sol-sol sur une distance de 1 km à travers l’atmosphère en environnement urbain, atteignant un débit de 10 Gbps. Ceci a pu être réalisé grâce à la technologie de combinaison incohérente, TILBA®-IBC. Nous sommes désormais en préparation pour une démonstration de liaison espace-sol.