Comment les Américains se connectent-ils à Internet ?

Les fournisseurs de services Internet (généralement des entreprises privées, des compagnies d’électricité et de téléphone ou des services publics locaux) possèdent et exploitent des réseaux à large bande qui utilisent diverses technologies pour connecter les clients à Internet. Ces technologies sont généralement décrites en termes de “vitesses” de connexion qu’elles fournissent, de taux de transfert de données et de “latences”, c’est-à-dire le temps nécessaire aux données pour atteindre leur destination et revenir sur le réseau. Il est important pour les décideurs impliqués dans les débats sur le financement et le déploiement du haut débit de comprendre le fonctionnement des différentes technologies ainsi que leurs forces et limites relatives.

La plupart des clients haut débit aux États-Unis sont connectés à Internet via une connexion filaire, qui implique une ligne physique – utilisant généralement des câbles à fibre optique, un câble coaxial hybride ou un fil téléphonique en cuivre – qui va jusqu’à la structure. Il existe trois principaux types de services filaires :

  • Service Internet par câble il est fourni par les câblodistributeurs via un réseau hybride qui utilise des lignes de fibre pour se connecter aux nœuds du quartier, puis un câble coaxial pour transmettre les données aux résidences individuelles et aux entreprises. Les fournisseurs de télévision par câble ont ajouté un accès Internet haut débit à leurs offres grâce à la spécification d’interface de service de données par câble (DOCSIS), une norme internationale de télécommunications qui permet d’ajouter la transmission de données à large bande passante aux systèmes de télévision par câble existants. Le service de câble offre des vitesses asymétriques – les téléchargements sont plus rapides que les téléchargements. Le câble, disponible principalement dans les zones urbaines et suburbaines, est le type de service Internet le plus courant aux États-Unis et continue de croître. Les principaux câblodistributeurs ont ajouté plus de 4,8 millions d’abonnés en 2020 – le plus depuis 2006.
  • Ligne d’abonné numérique (DSL) Le service Internet utilise une ligne téléphonique en cuivre à deux fils qui permet aux consommateurs d’utiliser à la fois Internet et une ligne terrestre sans déconnecter l’une ou l’autre des connexions. Le service DSL varie en termes de vitesse et de distance du signal ; les formes les plus efficaces peuvent fournir des vitesses allant jusqu’à 24 mégabits par seconde (Mbps) sur un seul fil téléphonique, ce qui est inférieur à la définition du haut débit de la Federal Communications Commission (FCC). Cependant, certaines entreprises connectent deux ensembles de fils téléphoniques ensemble et offrent des vitesses allant jusqu’à 48 Mbps. La caractéristique la plus importante du DSL est que sa vitesse de données diminue avec la distance : plus le signal doit parcourir de distance, plus il est lent et, par conséquent, les vitesses DSL varient selon les communautés et même les quartiers. DSL est la technologie de service Internet la plus ancienne actuellement utilisée aux États-Unis et a perdu des clients en raison de vitesses plus lentes. En conséquence, les FAI ont commencé à supprimer progressivement le service.
  • Fibre à la maison (FTTH), également connu sous le nom de Fiber to the Premises (FTTP), peut fournir les vitesses les plus rapides avec une faible latence. Le service repose sur des câbles à fibres optiques – des fibres de verre fines et flexibles – qui peuvent transporter de grandes quantités de données à des vitesses de transfert élevées. Dans les derniers réseaux, la fibre optique peut fournir des vitesses de 10 gigabits par seconde (Gbps) ou 10 000 Mbps avec une latence de 1,5 millisecondes. La fibre offre également des vitesses de téléchargement et de téléchargement symétriques. Et c’est plus pérenne que d’autres technologies ; il peut être continuellement accéléré dans le temps avec une maintenance limitée. Pour toutes ces raisons, les décideurs politiques devraient donner la priorité à l’investissement dans la fibre lors de l’allocation des fonds étatiques et fédéraux pour le haut débit.

Mais la zone de couverture du FTTH est bien inférieure à celle du câble. Selon la Fiber Broadband Association, la fibre détient une part de marché de 20 % des services Internet aux États-Unis, contre un peu plus de 50 % pour le câble. Pour étendre la disponibilité des réseaux de fibre optique à l’échelle nationale, les FAI se sont engagés à investir 60 milliards de dollars au cours des cinq prochaines années pour développer le FTTH. Et le plan de sauvetage de l’État américain du coronavirus et les directives du Fonds de récupération des impôts locaux et du Fonds des projets d’immobilisations donnent la priorité au financement des projets d’infrastructure de fibre optique.

Dans les zones rurales et les endroits avec peu de logements ou de longues distances entre les maisons, les lignes filaires pour les connexions du dernier kilomètre – le segment de réseau qui relie un fournisseur de services Internet à un client – coûtent cher. Cependant, les FAI utilisent de plus en plus le service sans fil fixe ou le service par satellite pour fournir un accès Internet aux foyers et aux entreprises de ces collectivités éloignées.

Les connexions sans fil fixes sont transmises via des tours, similaires aux tours de téléphonie cellulaire, à une antenne installée dans les locaux du client. Comme le DSL, les connexions sans fil fixes deviennent plus lentes à mesure que la distance de la tour augmente, de sorte que le service est rapide et fiable pour les consommateurs proches de la tour, mais plus lent et moins fiable pour les consommateurs plus éloignés, surtout s’il y a une ligne de mire entre la tour et le dispositif. l’antenne est perturbée. Bien que le sans fil fixe couvre actuellement moins de la moitié des foyers américains, il offre une option fiable du dernier kilomètre pour les zones rurales, en particulier si les tours sont connectées par des câbles à fibre.

De même, l’Internet fourni par satellite peut être une autre alternative pour les consommateurs des zones rurales ou éloignées. Les technologies satellitaires géostationnaires traditionnelles utilisent des satellites individuels en orbite à plus de 22 000 miles au-dessus de la Terre pour fournir un service à des vitesses allant jusqu’à 40 Mbps. Cependant, le service par satellite géostationnaire se caractérise par des latences élevées, jusqu’à 900 millisecondes, ce qui présente des défis pour les clients qui souhaitent utiliser des applications en temps réel telles que les jeux en ligne et le streaming vidéo. La nouvelle technologie, le large bande par satellite en orbite terrestre basse, utilise des constellations de satellites en orbite de 200 à 800 miles au-dessus de la Terre pour fournir une plus grande fiabilité, des vitesses plus rapides et une latence plus faible que le service géostationnaire, mais elle n’est pas encore capable de prendre en charge les grandes bases d’abonnés atteintes par fournisseurs de communications sans fil dominants.

Plus de 83 % des personnes aux États-Unis accèdent à Internet via leurs smartphones, tablettes ou autres appareils mobiles. Et ces appareils sont le seul moyen de se connecter à Internet pour 15 % des Américains. Étant donné que l’accès mobile et les connexions filaires offrent des vitesses et des fonctionnalités différentes, les consommateurs ont généralement tendance à considérer les deux types de services comme complémentaires et à s’abonner aux deux lorsque cela est possible.

Les fournisseurs d’accès à Internet proposent des connexions mobiles via trois technologies :

  • 3G : Troisième génération, généralement avec des vitesses de réseau inférieures à 1 Mbps. Bien que certaines tours cellulaires rurales utilisent encore la 3G, la technologie a été supprimée dans la plupart des régions du pays, coupant l’accès à Internet pour les téléphones portables plus anciens, ainsi que certains appareils médicaux, de sécurité et personnels.
  • 4G : Quatrième génération, généralement avec des vitesses de réseau supérieures à 1 Mbps. La plupart des réseaux 4G américains utilisent la norme LTE (Long Term Evolution), qui offre des vitesses allant jusqu’à 100 Mbps. La plupart des appareils mobiles modernes sont connectés à Internet via une connexion 4G.
  • 5G : Cinquième génération, généralement avec des vitesses de réseau de 1 Gbit/s ou plus. Ces quatre connexions sont actuellement utilisées, mais le pays est en transition. Alors que certaines zones rurales utilisent encore la 3G, la plupart des gens sont connectés à la 4G et les fournisseurs de services déploient activement la 5G.

L’infrastructure sans fil repose sur le spectre – les radiofréquences électromagnétiques – pour fournir des données aux appareils des utilisateurs finaux. Le spectre peut être « sous licence », des fréquences spécifiques données par la FCC à des fournisseurs de services Internet individuels pour leur usage exclusif, ou « sans licence », c’est-à-dire accessible à tous. Différentes technologies nécessitent un spectre différent. Par exemple, la 5G utilise des fréquences élevées qui permettent aux données de voyager plus rapidement mais pas aussi loin que des fréquences plus basses, et nécessite donc une densité de récepteurs et d’émetteurs plus élevée que la 4G et les générations précédentes de services sans fil pour transmettre des données sur de longues distances.

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