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La fibre optique

Monomode

Il existe de nombreux types de fibre optique monomodes, chacun doté de propriétés les prédisposant à certaines applications.

G.652

Décliné en 4 versions majeures (.a à .d), les G.652 sont neutres en terme de dispersion chromatique. Les version c et d réduisent l’atténuation sur la bande de fréquence dite "Water Peak".

G.653

Obsolète, il s'agit de fibres à dispersion décalée, prévue pour la transmission sans multiplexage en longueur d'onde, principalement utilisée dans les systèmes SDH dans les années 1980 et au début des années 1990.

G.654

Type de fibre historiquement utilisée pour les câbles sous-marins. Sa faible atténuation et la surface du coeur sont propice aux transmissions à très longue distance. Cependant, sa forte dispersion chromatique la rend difficile à utiliser sur des systèmes WDM.

G.655

Majoritaire sur les déploiement terrestres longue distance depuis la fin des années 1990 et jusqu'à la fin des années 2000, la G.655 supporte les systèmes WDM denses grâce à l'alternance de tronçons positifs et négatifs en terme de décalage de la dispersion chromatique.

G.656

Relativement rares, ces fibres permettent le multiplexage en longueur d'onde de 1460nm à 1625nm, soit les bandes L, C et H dans leur intégralité, ainsi qu'une partie du spectre CWDM, avec des pertes relativement faibles par rapport à la G.652d.

G.657

Connues pour leur différence d'indice élevée entre le cœur et la gaine, ces fibres ont un rayon de courbure très faible qui facilite l'installation de câbles compacts dans des environnements contraints, telles que les installations résidentielles. Elles représentent la totalité du linéaire de l'accès terminal dans les boucles locales optiques mutualisées.

Multimode

G.651

Déclinées en 5 (bientôt 6) types :

• FDDI : pour les applications de 10 à 1000Mbps
• OM1 : Pour les applications de 100Mbps à 1Gbps
• OM2 : Permet de meilleures portées jusqu'à 1Gbps
• OM3 : Premières fibres permettant de dépasser les 100m en 10G-SR
• OM4 : Amélioration de la portée, utilisable en 25Gbps
• OM5 : Préconisation pour le 25Gbps par paire en datacenter dès 2018

FTTx

Acronyme anglophone pour "Fiber To The *"

FTTH

Fiber to the Home - généralement en Boucle Locale Optique Mutualisée.

FTTO

Fiber to the Office - généralement en Boucle Locale Optique Dédiée.

FTTB

Fiber to the Building - distribution entre abonnés au moyen d'un équipement actif local au bâtiment.

FTTA

Fiber to the Amp - Propre aux réseaux DOCSIS (câble) non modernisés.

FTTdp

Fiber to the distribution point - utilise une paire de cuivre pour la pénétration du logement, via un ONU alimenté à revers par la box abonné. La technologie de terminaison peut être du xDSL, de l'EFM ou du G.Fast.

FTTLA

Fiber to the Last Amplifier - déploiement classique des réseaux DOCSIS3 et plus modernisés.

FTTC

Fiber to the Curb - Déploiement jusqu'à l'armoire de rue, pour terminaison généralement en VDSL2. Commun en Belgique. Assimilable au FTTA.

Le multiplexage

WDM

Le WDM (pour Wavelenght Division Multiplexing littéralement division par longueurs d'ondes) est le fait d'utiliser sur un même support fibre plusieurs lambda pour transporter des flux, augmentant ainsi la capacité d'information transportable sur ce même support. Il existe plusieurs types de WDM :

- Le WDM simple ;
- le CWDM (Coarse WDM), au maximum 8 lambda de 10G ;
- le DWDM (Dense WDM), au maximum 32 lambda ;
- l'UDWDM (Ultra Dense WDM), au maximum 160 lambda.

GPON

Le Gigabit Passive Optical Network est une technologie d'accès permettant un coût raisonnable de déploiement pour les opérateur grand public. Elle permet en effet, pour une fibre au départ du NRO de desservir jusqu'à 64 clients (128 maximum dans la norme). Le réseau est duplexé pour l'up/down en WDD (lambda en 1490nm pour le down, 1310 pour le up). Le multiplexage pour tous les clients en voix descendante sont du TDM, et du TDMA en voix montante. La modulation utilisée pour cette architecture est du NRZ (No Return Zero). La famille de norme décrivant le fonctionnement spécifique du GPON est l'ITU-T G984.x. Afin d'atteindre différentes portées, on utilise les classes de budget optiques suivantes : A : minimum loss 5dB, maximum loss : 20dB B : minimum loss 10dB, maximum loss : 25dB B+ : minimum loss 13dB, maximum loss : 28dB C : minimum loss 15dB, maximum loss : 30dB

En France on utilise actuellement des lasers de classe B+. Caractéristiques spécifiques de la classe B+ coté OLT :

- Puissance émise mini : 1,5dBm, maxi 5dBm ;
- Puissance reçue mini : -28dBm, maxi -8dBm ;
- Pénalitée optique (pour calculer le budget) 0,5dB

Caractéristiques spécifiques de la classe B+ coté ONT :

- Puissance émise mini : 0,5dBm, maxi 5dBm ;
- Puissance reçue mini : -27dBm, maxi -8dBm ;
- Pénalitée optique (pour calculer le budget) 0,5dB

L'architecture GPON ayant pour but de mutualiser un même support en départ du NRO pour plusieurs clients, on utilise des coupleurs optiques (splitter) afin de "diviser" la puissance du faisceau vers les différents clients. Les coupleurs présentent les caractéristiques suivantes : 1:2 -> 3,5dB 1:4 -> 6-7dB 1:8 -> 9,5-10,5dB 1:16 -> 12,5-13,5dB 1:32 -> 15,5-16,5dB 1:64 -> 18,5-19,5dB

Vu les valeurs ci-dessus, on se rends compte que la majorité du budget optique est utilisé pour passer les spliter, non pas diminuée par l'atténuation linéique de la fibre comme c'est le cas notamment sur les fibres long-haul. La capacité du GPON en downstream est de 2,5Gbps (38880 Octets par trame, toutes les 125µs). La capacité en upstream est de 1,25Gbps (19940 Octets tous les 125µs). Le chiffrement utilisé sur cette architecture est de l'AES-128. L'échange de la clé s'effectue sous le pattern suivant :

- annonce de l'ONT sur le réseau (phase de ranging) ;
- demande de l'OLT d'envoyer une clé de chiffrement pour chiffrer uniquement les échanges descendants ; 
- envoi de par l'ONT de la clé de chiffrement ; 
- challenge de l'OLT en envoyant un message définit chiffré ; 
- validation de la séquence par l'ONT.

Le mécanisme cité ci-dessus s'appuie sur la propriété des splitters à être directifs (c'est à dire qu'ils ne propagent pas le lambda du sens montant vers tous les clients, mais uniquement vers l'ONT). Dans de nombreuses implémentations de FAI, la clé est rentrée à la main dans l'ONT par le technicien lors de l’installation de l'équipement, ce qui peut poser des questions de sécurité.

GPON possède son propre stack couche 1/2 ce qui lui permet, contrairement à l'EPON de pouvoir nativement transporter de l'ATM, de l'Ethernet ou tout autre protocole.

L'épissure

Soudure à l'arc

Soudeuse

Sans soudure

Epissure mécanique

Mesures

OTDR

L'Optical Time Domain Reflectometer est un appareil permettant de faire des mesures sur la fibre. Il utilise pour ça la puissance rétro-diffusée (rétrodiffusion de Rayleigh). Cette méthode présente l'avantage de pouvoir faire la mesure depuis une seule extrémité du segment, la source et le récepteur étant l'OTDR. Son désavantage est que cette méthode peut donner lieu a des pics fantômes issus de réflexion multiples. La résolution d'un OTDR est sa capacité à distinguer deux événement proches. Pour améliorer la distance mesurable, il faut augmenter la longueur de l'impulsion émise par un OTDR, mais cela à pour conséquence de diminuer la résolution. Ces appareils sont capables de faire des mesures dans les différentes plages de longueurs d'onde afin de caractériser au mieux la liaisons qui sera utilisée. La pente de la courbe générée par un OTDR correspond à l'atténuation linéique de la fibre (si l'on excepte les événements).

Génie civil

Les fourreaux

Orange

• Fourreaux Orange

Le déploiement

Tranchée

Pelleteuse

Trancheuse

Micro trancheuse

Sciage

Micro sciage

Mutualisation

• mutualisation du génie civil

Le plan France Très Haut Débit

http://francethd.fr/

Les différents types d'offres sur les réseaux de fibre optique

λ

Lambda est la lettre grecque utilisée pour symboliser une longueur d'onde.

Informatique

Logiciels

• Qgis

Données ouvertes

• OpenStreetMap
• Mapillary

Ressources

Twitter

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