Compréhension complète du réseau FTTx

Concept de FTTx

Pour simplifier, FTTx signifie « Fiber to the x ». Ici, x peut être remplacé par H pour « home », B pour « building », C pour « curb » ou même W pour « wireless », etc. Il s'agit d'une nouvelle technologie utilisée dans les réseaux actuels. Comparé au cuivre ou à la radio numérique, le haut débit et la faible atténuation de la fibre compensent largement son coût plus élevé. L'installation de la fibre optique jusqu'au domicile ou au lieu de travail a toujours été l'objectif de l'industrie de la fibre optique. Grâce à la fibre optique jusqu'à l'abonné, nous pouvons bénéficier d'un débit sans précédent et accéder à davantage de services à domicile, tels que le télétravail, la télémédecine, les achats en ligne, etc. C'est précisément en raison de la demande croissante en bande passante que la technologie FTTx est aujourd'hui très populaire et devient incontournable.

Technologies habilitantes FTTx

Architectures
Selon les différents lieux de terminaison, les architectures FTTx courantes incluent les types suivants :

1. FTTC : Fibre jusqu'au trottoir (ou nœud, FTTN)

La fibre optique jusqu'au domicile amène la fibre jusqu'au domicile, ou juste en bas de la rue, suffisamment près pour que le câblage cuivre déjà connecté au domicile puisse acheminer le DSL (Digital Subscriber Line). En réalité, la bande passante FTTC dépend des performances du DSL, où elle diminue sur de longues distances entre le nœud et le domicile. Bien que le coût de la FTTC soit inférieur à celui de la FTTH lors de la première installation, il est limité par la qualité du câblage cuivre actuellement installé à proximité du domicile et par la distance entre le nœud et le domicile. Ainsi, dans de nombreux pays développés, la FTTC est progressivement remplacée par la FTTH.

2. Réseau FTTH Active Star

Le réseau FTTH en étoile active (FTTH) est un réseau en étoile active à domicile doté d'une fibre dédiée à chaque foyer. C'est la solution la plus simple pour atteindre la fibre jusqu'au domicile et elle offre un débit et une flexibilité optimaux. Cependant, cette architecture est généralement plus coûteuse, car elle nécessite à la fois des équipements électroniques à chaque extrémité et des fibres dédiées à chaque foyer.

3. FTTH PON (Réseau optique passif)

L'architecture FTTH se compose d'un réseau optique passif (PON) permettant à plusieurs clients de partager la même connexion, sans aucun composant actif (c'est-à-dire les composants qui génèrent ou transforment la lumière par conversion optique-électrique-optique). Cette architecture nécessite généralement un répartiteur PON. Ce répartiteur est bidirectionnel : les signaux peuvent être envoyés en aval depuis le central téléphonique et diffusés à tous les utilisateurs. Les signaux des utilisateurs peuvent être envoyés en amont et combinés sur une seule fibre pour communiquer avec le central téléphonique. Le répartiteur PON est un composant passif important des réseaux FTTH. Il existe principalement deux types de répartiteurs optiques passifs : le répartiteur traditionnel à fusible, appelé coupleur FBT ou répartiteur optique FBT WDM, est très compétitif ; le répartiteur PLC (Planar Lightwave Circuit), compact et adapté aux applications à forte densité. Grâce à sa mutualisation, cette architecture est particulièrement prisée des utilisateurs.

Protocoles FTTx/PON

Il existe actuellement deux principales normes PON : GPON (Gigabit-capable PON) et EPON (Ethernet PON). La première utilise un protocole IP, initialement basé sur les protocoles ATM, mais dont la dernière version utilise le protocole de trame personnalisé GEM. EPON s'appuie sur la norme IEEE pour Ethernet in the First Mile, ciblant des composants optiques moins coûteux et une utilisation native d'Ethernet. Il existe également BPON (Broadband PON), l'application PON la plus populaire à ses débuts. Elle utilise également le protocole ATM (les signaux numériques BPON fonctionnent à des débits ATM de 155, 622 et 1 244 Mbit/s).

Déploiement

Les technologies de déploiement FTTx concernent généralement le déploiement de câbles à fibre optique. La terminaison du câble en est généralement une étape importante. L'épissure est une étape essentielle. L'épissure par fusion et l'épissure mécanique sont deux opérations qui se généralisent aujourd'hui grâce à leurs performances et leur simplicité d'utilisation. Le clivage, le polissage et le nettoyage des extrémités sont également importants lors de la terminaison. Outre les étapes nécessaires à la terminaison, des connecteurs, des pigtails, un boîtier de connexion fibre (FTB) et des kits d'outils de qualité sont également essentiels pour la fabrication d'un terminal à fibre optique.

Test et mise en service du réseau FTTx

Bien que la fibre optique réduise le coût d'utilisation, ses composants semblent plus onéreux que ceux des autres réseaux. Par ailleurs, pour garantir le bon fonctionnement du réseau, il est nécessaire de le tester et de le mettre en service. Le test d'un réseau FTTx est similaire à celui des autres OSP (Out Side Plant), mais le splitter et le WDM le complexifient. Les testeurs les plus couramment utilisés sont :

VFL – VFL (Visual Fault Locator) est un appareil capable de localiser les points de rupture, les courbures ou les fissures de la fibre optique. Il permet également de localiser les défauts de la zone morte OTDR et d'identifier la fibre d'un bout à l'autre. Conçu avec un adaptateur universel FC, SC, ST, ce détecteur de fibre optique à lumière rouge s'utilise sans adaptateur supplémentaire. Il permet de localiser les défauts jusqu'à 10 km dans un câble à fibre optique, grâce à sa taille compacte et son poids léger, et à sa sortie laser rouge.

Wattmètre et source lumineuse : le wattmètre sert à mesurer la puissance du signal reçu, tandis que la source lumineuse permet d'injecter des ondes optiques modulées et non modulées dans la fibre à tester. La source lumineuse optique est généralement utilisée avec les wattmètres à fibre optique. Ils constituent une solution économique et efficace pour les réseaux de fibre optique. C'est la méthode la plus simple pour tester la perte de fibre.

Réflectomètre optique temporel (OTDR) – L'OTDR est un instrument optoélectronique utilisé pour caractériser une fibre optique. Il offre une vue d'ensemble du système testé et permet d'estimer la longueur de la fibre et l'atténuation globale, y compris les pertes au niveau des épissures et des connecteurs accouplés. Il permet également de localiser les défauts, tels que les ruptures, et de mesurer la perte de retour optique. C'est un testeur coûteux dont l'utilisation requiert des compétences particulières.

OCWR (Réflectomètre optique à onde continue) – L'OCWR est un instrument utilisé pour caractériser une liaison par fibre optique. Un signal non modulé est transmis sur la liaison, et la lumière résultante diffusée et réfléchie vers l'entrée est mesurée. Il est utile pour estimer la réflectance des composants et l'affaiblissement de retour optique de la liaison.

Optique à fibre optique – L'optique à fibre optique est utilisée pour inspecter les terminaisons de fibre et offre une vue optimale de la fibre et de ses faces. Elle permet d'effectuer une inspection visuelle et d'examiner l'extrémité du connecteur à la recherche d'irrégularités, telles que rayures, saletés, etc. Le grossissement peut atteindre 400x.

Tendances futures
: La technologie FTTx continuera sans aucun doute de se développer. Face aux exigences croissantes en matière de débit réseau, les besoins en FTTx s'améliorent également, tant sur le plan technologique que sur le plan des économies. La prochaine génération de PON, tels que le GEPON 10G et le WDM PON, joue également un rôle important dans le développement du FTTx. Peut-être qu'un jour, nous pourrons profiter du FTTd, c'est-à-dire de la fibre optique jusqu'au bureau, et bénéficier d'une variété de services réseau modernes.