Anonyme
Anonyme a posé la question dans Sciences et mathématiquesPhysique · il y a 2 mois

Pourquoi remplace t-on les câbles en cuivre par des fibres optiques alors que la vitesse de l'électricité est quasiment égale à la lumière?

3 réponses

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  • oyubir
    Lv 6
    il y a 2 mois
    Réponse favorite

    Juste pour compléter ce qu'on dit les autres, la vitesse/distance ne contribue que à ce qu'on appelle le "temps de ping".

    Un ping sur un serveur situé en Nouvelle Zélande ne peut pas prendre moins de 200 ms, quelle que soit la techno. Et cela ne changera jamais. On n'y peut rien.

    Mais ce ping c'est le temps qu'il faut pour le premier bit d'information pour aller de chez vous à la Nouvelle Zélande, et en revenir (un ping c'est un aller-retour).

    Rien ne vous oblige à attendre que ce bit soit revenu avant d'envoyer le suivant.

    Et c'est là la question du débit : combien de temps après que le premier bit soit parti pouvez vous envoyer le 2e ?

    Et bien, plus avec un ligne de cuivre que avec une fibre optique.

    La fibre (ni aucune future technologie) ne vous permettra jamais de jouer confortablement avec un ami néozélandais à un jeu vidéo nécessitant une forte synchro (200 ms, c'est 1/5 de seconde, c'est déjà trop pour avoir un confort d'interaction. Le théorème de Kendon dit qu'il faut 100 ms maxi entre une action et son feedback pour qu'on puisse avoir une impression d'interaction).

    Mais elle vous permettra de faire de la visio conf 4K avec lui (avec 200 ms de décalage, qui suffisent pour que vous vous coupiez la parole plus souvent qu'à l'ordinaire, mais de très bonne qualité quand même).

    Analogie classique avec les autoroutes : si vous construisez une autoroute perso pour envoyer des messages par voiture entre un point A et un point B, le temps de ping (temps que ça met pour un message d'arriver, et pour l'accusé de réception de revenir), pour n'y pouvez pas grand chose. Ça vient de la vitesse des voitures (mais elles roulent toutes à 130 déjà, et vous ne pouvez pas aller plus vite), de la longueur de la route (vous pouvez essayer de la rendre la plus droite possible), et des éventuels autres ralentissement (essayez de rendre vos péages les plus efficaces possibles. Idem en réseau : vous ne pouvez pas changer la vitesse de la lumière. Vous ne pouvez que rendre vos réseaux les plus directs possibles, et vos routeurs les plus efficaces possibles. Mais ça ne peut pas descendre en dessous du temps de parcours minimum. 

    Mais qqsoit la vitesse, ce qui fait la quantité de messages que vous allez envoyer par minute, c'est le nombre de voitures qui peuvent circuler sur l'autoroute, pas leur vitesse. Le débit donc : le nombre de voitures qui passent devant un observateur situé en un point donné par minutes. Ce qui dépend de la distance entre voiture (plus les voitures peuvent se coller entre elles, plus il y en aura qui pourront entrer sur la route), et du nombre de voies. Si vous voulez améliorer votre débit, vous pouvez utiliser des voitures/routes qui permettent de diminuer les distances entre voitures, et avoir un paquet de voies en parallèle.

    La bande passante fait les fréquences que vous pouvez utiliser, et donc la distance entre bits (directement proportionnelle à la longueur d'onde).

    Et même à bande passante égale, vous pouvez augmenter le débit en mettant plusieurs fils.

    L'ADSL est à sa limite selon ces deux points de vue : le fil (tiré pour la téléphonie) n'est pas aisément multipliable : il est assez épais. Et cher. Et il ne permet pas de faire passer des fréquences très hautes, donc pas de mettre des distances courtes entre les bits qui y circulent.

    La fibre optique elle est très fine. Si on veut tripler le débit, il suffit de tripler le nombre de brins. Elle coute beaucoup moins cher que le cuivre, à tel point que en général, quand on installe de la fibre, on en installe plus que nécessaire, juste pour gagner du temps pour plus tard (la fibre dite "noire", car sans lumière) vu que ce n'est pas tellement le cout de la fibre qui limite.

    Et elle utilise la fréquence de la lumière, ce qui est évidemment beaucoup beaucoup plus petit (en longueur d'onde) que les fréquences EM qui circulent sur un fil.

    Mais oui, la fibre ne permettra pas de diminuer la latence entre vous et votre pote néozélandais.

    Elle vous permettra de passer en 4K votre visio conf. D'en faire même 50 visio conf en parallèle un jour). Mais les 200 ms de latence, aucune techno n'en viendra à bout (un ping de chez moi en NZ est à 330 ms. Donc il y a une petite marge de progression. Soit les fils ne sont pas droits — on passe peut être par la Chine ou les US — soit il y a beaucoup de routeurs entre. Et en fait, on pourrait même imaginer un truc qui passe par l'air, ce qui fait passer la vitesse de la lumière de 200000 km/s à 300000 km/s — c'est déjà le cas quand on passe par un satellite, mais comme ça allonge la distance...— Et tant qu'à faire qui passe à travers la Terre. Donc, dans le cas spécifique de la NZ, peut être qu'on peut descendre à 150 ms avec des lasers qui traversent le noyau terrestre)

  • Nanard
    Lv 7
    il y a 2 mois

    La vitesse est une chose la quantité d'information une autre !

    Avec le cuivre dans le meilleur des cas tu peux atteindre 80Mb/s

    Avec la fibre 1000Mb/s

    le tout est de savoir si ta as vraiment besoin de la fibre ?

  • il y a 2 mois

    "l'électricité" (champ électrique) et la lumière sont de même nature et se propagent à la vitesse de la lumière "c" dans le vide, un peu moins dans un câble en cuivre ou une fibre optique (env. 0,7c).

    Le problème n'est pas là, ce qui fait qu'une liaison de communication est plus "rapide" (ce qui par exemple se traduit par un temps de téléchargement plus court, ou par la possibilité de passer en même temps plusieurs flux de vidéo en haute définition), c'est la "bande passante" liée à la fréquence des signaux que le câble cuivre ou la fibre optique sont capables de transporter. Elle est liée à l'atténuation (la perte) de signal en fonction de sa fréquence et de la distance.

    Avec l'ADSL, on a un débit "correct" (de l'ordre du Mo/s) jusqu'à quelques km de l'armoire de dégroupage, mais avec la fibre, c'est jusqu'à 100 fois plus (attention aux valeurs alléchantes données par les opérateurs ! *) avec une atténuation qui n'est sensible que sur des distances interurbaines et provoquée surtout par les connexions.

    * :

    MAIS... faut pas s'emballer !

    Tu passes par une liaison WIFI ou CPL ? Elle deviendra le goulot d'étranglement de ta connexion, c'est comme si tu voulais envoyer l'eau d'un fleuve dans une petite rivière.

    L'ADSL utilise l'ancien réseau téléphonique... l'intérêt de la fibre est surtout dans la modernisation de l'infrastructure des télécom...

    .

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