Satisfaire les besoins des réseaux sans délai garantit le flot ininterrompu des communications durant la pandémie et au‑delà

Imaginez ne plus pouvoir regarder à votre guise des films sur Netflix, Crave ou YouTube, organiser une importante réunion sur Zoom ou commander un bon repas avec SkipTheDishes ou Uber Eats.

L'une des conséquences alarmantes de la pandémie de COVID‑19 est que les réseaux de télécommunication approchent vite de leur point de saturation. Alors que nous sommes de plus en plus nombreux à télétravailler et qu'entreprises et services s'organisent pour fonctionner virtuellement, les réseaux peinent sous le fardeau incroyablement plus lourd qu'engendrent les réunions en ligne, le cybermagasinage et une adoption sans précédent des activités à distance. Si l'on en croit les statistiques, nous passons 12 heures par jour, environ, sur le réseau, avec nos téléviseurs et les appareils qui y sont raccordés ou nos radios, ordinateurs, téléphones intelligents et tablettes^{Note de bas de page 1}. L'incroyable multiplication de ces activités durant la pandémie exerce une charge inattendue sur les réseaux, charge qui pourrait avoir grossi pour atteindre 60 %. Or, jusqu'à présent, les fournisseurs n'étaient outillés que pour répondre à une hausse de 30 à 40 % de la demande de bande passante^{Note de bas de page 2}.

Comment augmenter la largeur de bande? Une solution consisterait à aménager de nouveaux réseaux à fibres optiques; une autre, de comprimer encore plus d'informations dans les infrastructures existantes. La première solution coûte cher, elle est chronophage et envahissante. La seconde, qui fait appel aux technologies de cohérence optique, est plus rentable et suppose un transport optique de capacité supérieure qui ne nécessite pas l'installation de fibres optiques supplémentaires. Au contraire, elle permettrait aux fournisseurs de remplacer le matériel désuet par de l'équipement capable d'accroître la largeur de bande tout en véhiculant un signal plus rapide et d'une meilleure qualité.

« Testées pour la première fois il y a 10 ans au Canada par Ciena, les communications optiques cohérentes se sont révélées la solution idéale pour élargir rapidement les réseaux en place  », affirme Reza Dowlatshahi, chef de l'équipe de production de plaquettes au Centre canadien de fabrication de dispositifs photoniques (CCFDP) du Conseil national de recherches du Canada. Les photons (particules élémentaires de la lumière), explique‑t‑il, qui traversent les fibres optiques transportent l'information à la vitesse de la lumière. Cette innovation récente tire parti de l'amplitude et de la modulation du signal lumineux, en plus de sa couleur, pour faire passer plus d'informations dans la fibre. « C'est ce qui permet actuellement aux données de circuler dans le monde à un débit de 100, 200 ou 400 gigabits par seconde.  »

Le CCFDP fabrique des puces optoélectroniques pour les réseaux de grande capacité. Il est le seul au monde à fournir divers modules spéciaux de fibres optiques, lesquels sont essentiels aux chaînes qui approvisionnent les exploitants de réseaux comme Nokia ou les sociétés de télécommunications comme Bell Canada et Rogers Communications. Le gouvernement canadien, qui fournit également des services essentiels à la population, fait de surcroît partie de la chaîne d'approvisionnement des données et des communications. « Sachant que le pays ne pourrait fonctionner sans les composants qu'il fabrique, le CCFDP n'a pas arrêté de produire ces modules uniques depuis que la pandémie a éclaté  », reprend M. Dowlatshahi.

Aussi vite que la lumière et plus

Habituellement, dit‑il, un client prend contact avec le CCFDP et lui soumet un nouveau dispositif dont le concept inédit aura une incidence majeure sur le marché. « Après quoi nous concevons un procédé de fabrication et le développons afin de créer les pièces dont il a besoin  », poursuit M. Dowlatshahi en précisant qu'au fil des ans, bon nombre d'entreprises qui ont effectué de la R‑D avec le Centre finissent par lui demander de fabriquer les composants en question également.

Ainsi en va‑t‑il de NeoPhotonics, entreprise américaine, qui est aussi le principal fournisseur des composants cohérents sur lesquels repose le bon fonctionnement de l'infrastructure de communication mondiale. Selon Timothy S. Jenks, son chef de direction, les 10 plus grands fabricants de matériel de communication de la planète comptent sur NeoPhotonics pour obtenir les dispositifs optoélectroniques indispensables à la transmission et à la réception des signaux optiques numériques à la plus haute vitesse possible.

« En tant que maillon majeur de la chaîne mondiale qui procure ces éléments capitaux pour les communications, surtout à une époque comme celle‑ci, où l'humanité n'a jamais autant dépendu des communications, nous assumons une responsabilité particulière et devons faire en sorte que l'entreprise continuera de rouler à pleine capacité, déclare‑t‑il. Pour y arriver, nous avons besoin du CCFDP, car celui‑ci fait partie des fournisseurs dont nous dépendons absolument en raison des méthodes uniques qu'il utilise pour développer et fabriquer les dispositifs dont nous ne saurions nous passer. »

Une équipe d'une cinquantaine de personnes au CCFDP se spécialise dans la fabrication des plaquettes destinées aux télécommunications et œuvre en étroite collaboration avec les ingénieurs du client pour surmonter les difficultés avec efficacité et parvenir à la solution requise.

D'après M. Dowlatshahi, fabriquer une plaquette exige une vaste panoplie d'outils spéciaux pour accomplir des tâches précises. Ces outils doivent être entretenus par une équipe ultracompétente. Par exemple, les ingénieurs formulent de nouvelles lignes directrices pour les procédés de fabrication et de contrôle, tandis que le personnel responsable des opérations amène les composants d'un stade à l'autre. « Selon la complexité d'un dispositif, la fabrication peut prendre de 100 à 750 étapes, les plaquettes passant d'une zone à l'autre jusqu'à ce qu'elles soient terminées  », ajoute‑t‑il.

Les télécommunications n'ont jamais joué un rôle aussi capital dans la bonne marche de la planète que depuis le jour où la pandémie a contraint les gens à adopter le télétravail. Or, 30 à 40 % d'entre eux continueront apparemment de travailler de chez eux une fois le fléau maîtrisé^{Note de bas de page 2}. Parallèlement, on conçoit sans relâche pour eux des outils novateurs qui nécessitent une largeur de bande sans limites. Ces solutions et services doivent toutefois pouvoir être fournis sans que cela devienne exorbitant.

Avec l'avènement d'une « nouvelle normalité  » et cette dépendance phénoménale aux télécommunications, les chaînes qui approvisionnent les réseaux de données et de communications doivent constamment concevoir des approches inédites et différentes. Les communications optiques cohérentes forment l'épine dorsale de cet univers démesuré.