La mutualisation

Quand on parle de fibre optique, on doit comprendre que chaque opérateur n'installe pas sa propre fibre chez le client, encore moins sa propre prise (PTO). Il y a des équipements et des infrastructures qui doivent être partagés entre les opérateurs. C'est ce qu'on appelle la mutualisation.

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Une installation ftth

Pour construire un réseau ftth, l'opérateur peut agir en propre ou sous-traiter. Concernant l'installation à domicile du client, le sous-traitant intervient également. Il démarre l'installation de l'appartement ou de la maison du client et crée une liaison qui rejoint la fibre qui a été sélectionnée pour l'appartement ou la maison. Voici quelques étapes d'une installation ftth en photos :

I - Dans l'appartement

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Les techniciens ont préféré démarrer de la prise SAT/TNT.

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Après avoir percé le mur près de l'emplacement de la prise SAT, il fait entrer la fibre optique par ce nouveau petit trou vers l'emplacement de la prise SAT.
Notez que toutes les gaines rejoignent le tableau électrique en sous-sol.

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3 techniciens sont en oeuvre et l'installation durera 1h30 environ.

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L'aiguille ayant été utilisée pour faire passer la fibre de la prise SAT, ressortira par la gaine correspondante dans le tableau électrique. Une autre aiguille empruntera une autre gaine menant vers l'extérieur de l'appartement (vers l'armoire FT de l'étage de l'immeuble) tout en tirant le câble de fibre.

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II - En dehors de l'appartement, vers l'armoire des telecoms

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Ce boîtier distribue 24 fibres dans ce bâtiment. Les 24 fibres optiques sont réparties en 4 tubes dans ce boîtier. Donc un tube contient 6 fibres optiques. Notez que la fibre optique ne se mélange pas avec le réseau cuivre de l'opérateur historique. Chacun sa technologie !
Ce bâtiment comprend 15 appartements mais 24 fibres peuvent y être déployées, pourquoi donc ? Il faut tout simplement prévoir l'avenir. En effet des fibres peuvent être endommagées, des clients peuvent commander une seconde fibre et donc une seconde ligne dans un seul appartement.

 

On obtient ceci au final :

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La Prise de Terminaison Optique est pour rappel, l'équivalent de la prise téléphonique 'quand on parle de cuivre). Remarquez deux choses :

- Il y a un code sur la face avant de la PTO : ce code indique l'opérateur qui a installé cette PTO et à quelle fibre cela correspond au Point de Mutualisation. En cas de changement de FAI, si celui-çi propose des offres à Très Haut Débit par fibre optique, il suffira de lui fournir l'intégralité du code présent sur cette PTO. De cette façon il saura, quelle est la fibre à dégrouper au Point de Mutualisation. Il n'est donc pas nécessaire d'installer une autre PTO.

- La PTO est relié à l'ONT (Optical Network Termination) par une jarretière optique. Cependant, l'ONT chez certains opérateurs est directement intégré au modem-routeur. A contrario, l'ONT peut être un autre dispositif qui reçoit la jarretière optique et qui ressort en RJ45 vers la box. Elle convertit le signal optique en signal électrique.

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L'arrière du modem est classique, sauf qu'elle contient une prise PON qui accueille la jarretière optique venant de la PTO et une prise pour accueillir une batterie de secours (non-systématique).

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Les réseaux HFC et FTTH à la Réunion

Nous essaierons de vous expliquer le plus clairement possible comment on relie actuellement un abonné au réseau Très Haut Débit.

Il y a deux manières de relier un abonné au réseau Très Haut Débit actuellement à la Réunion : par un réseau hybride ou en FTTH. Un réseau hybride est un réseau ou au moins deux technologies différentes cohabitent. Ainsi actuellement pour amener le THD chez un client, on utilise le réseau Hybride Fibre/Coax ou le réseau FTTH (Fiber To The Home).

Coup d'oeil sur ces deux technologies :


 

 

Le réseau HFC ou réseau Hybrid Fibre/Coax

Développé premièrement par l'opérateur Zeop dès son arrivée à la Réunion, c'est une technologie utilisée également en France métropolitaine par l'opérateur Numericable ainsi que par plusieurs autres cablo-opérateur dans le monde. C'est le même principe que le système de la télévision par câble déployé aux USA, à une différence près : les données partent aussi dans le sens montant car il s'agit de l'internet et en internet on ne fait pas que recevoir, mais on envoie des données également.

Le HFC est utilisé pour déployer de grands ou moyens réseaux. Dans le cas de petits réseaux, un opérateur peut utiliser une architecture composée uniquement de câbles coaxiaux.

Le but de cette technologie est d'augmenter potentiellement les débits et dépasser les limites de l'ADSL sur un réseau ou l'atténuation serait réduite. D'un bout à l'autre, l'abonné devrait avoir le même débit.

 

 

 En tête de réseau

En tête du réseau HFC, le CMTS (Cable Modem Termination System) est un équipement qui fournit et qui gère les services à très haut débit comme l'internet par câble. Il a la même fonction qu'un DSLAM en ADSL.

Le CMTS relie donc le routeur de l'abonné par un système de câbles coaxiaux et de fibre optiques.

On peut donc dire qu'en HFC, le CMTS gère l'Internet, convertit le protocole HFC en IP, interroge le serveur dhcp pour attribuer une adresse IP au modem de l'abonné.

Il utilise une norme appelée DOCSIS pour définir les règles de configuration du réseau, de transmission des données. Ainsi grâce au DOCSIS 3.0, mis en place au début des années 2010, 8 fréquences de 54 Mb/S sont transportés vers le modem-routeur de l'abonné, soit un total de plus de 400 mb/s de débit. Si l'opérateur founit contractuellement 100 mb/s (par exemple), seul les 100 mb/s seront utilisables sur les 400 mb/s fournis. La norme DOCSIS 3.0 permet cependant de transporter jusqu'à 32 canaux dans le sens descendant (vers l'abonné).

Pour offrir le débit d'1 Gb/s aux abonnés HFC, l'opérateur active 24 fréquences de 50 Mb/s, soit 1.2 Gb/s théoriques. Il est cependant nécessaire de disposer d'un modem dernière génération proposé par l'opérateur. Les anciens modems pouvant ne pas supporter le nombre de canaux nécessaire.

La norme DOCSIS 3.1 ayant été testé l'année dernière par plusieurs opérateurs, nous savons donc qu'avec le CMTS et un modem compatible, on peut transmettre jusqu'à 10 gb/s dans le sens descendant et 1 gb/s dans le sens montant. le réseau FTTH a là un sérieux concurrent !

 

 

 Toujours en tête de réseau, l'encodeur TV encode les signaux TV reçus par satellite pour certaines chaînes, par le SAFE et également par la TNT, ces flux sont normalisés au bon débit en flux MPEG2 ou MPEG4, et en muticast. Ces flux sont ensuite injectés dans un QAMcoder qui les dispatche sur plusieurs fréquences, la technologie QAM permettant d'amplifier et de moduler vers les bonnes fréquences.

 

 

Sur les photos çi-dessus : la réception satellite et le système d'encodage vidéo, le système d'encodage radio.

Sur cette photo çi-dessus, un QAM coder qui va donc amplifier, moduler et dispatcher les flux internet, vidéos et audios vers les fréquences. Ci-dessous, les 8 fréquences descendantes et les 4 fréquences montantes affichées par les statistiques du modem chez l'abonné.

 

Le réseau HFC étant utilisé pour couvrir des moyennes et grandes distances pour permettre de transporter beaucoup de débits avec très peu d'atténuation, il est nécessaire d'utiliser de la fibre optique. Il faut donc convertir toute la liaison coaxial de la tête de réseau en fibre optique :

 

 

 Voici donc un convertisseur coaxial/optique, vu du côté coaxial (photo de gauche), et du côté optique (photo de droite).

 

 

 

 

 

 

Arrivée au coeur d'un quartier qu'on appellera une cellule, les signaux sont à nouveau acheminés par du coaxial. Le changement se fait à l'intérieur d'une armoire appelée noeud optique (node). A partir de ce nœud, le débit est mutualisé c'est à dire que tout le débit disponible sera partagé entre les clients. Les nœuds acheminent donc les signaux par câble coaxial jusque chez l'abonné. Deux câbles différents relient indépendamment le routeur et le décodeur.

Un câble coaxial arrive dans la maison de l'abonné, passe par un splitter. Deux câbles en ressortent pour relier le modem HFC et le décodeur pour le service de télévision par câble.


 

Le réseau FTTH ou Fiber To The Home

 Développé pour la première fois à la Réunion en 2012, toujours par l'opérateur Zeop, la FTTH est un réseau où de la fibre optique est présente aussi bien en amont du réseau que chez l'abonné, contrairement au réseau HFC. Grâce à la fibre optique, les applications sont nombreuses (voir article: Qu'est-ce que la fibre optique ?) et la transmission de données se fait sans pertes sur une distance de 40 km. Certains opérateurs en métropole, choisissent de desservir des clients se situant même à 60 km du NRO. En clair, que le client se situe à 5 km ou à 40 km, il aura absolument le même débit.

Pour vous aider à comprendre comment fonctionne la FTTH, voici un schéma :

 Sur le secteur de déploiement, dans un quartier, tout part d'un NRO. Ce NRO comprend un équipement majeur dans la distribution de la fibre optique : l'OLT (voir Qu'est-ce que le NRO ?).

 Du NRO partent plusieurs fibres optiques. Une seule de ces fibre transmet 2,5 gb/s de données à l'ONT de l'abonné grâce à la technologie GPON. Nous pouvons donc affirmer que l'OLT présent dans le NRO cherche à communiquer avec l'ONT présent chez l'abonné.

En chemin, les fibres venant du NRO passent par le Point de Mutualisation, situé dans le quartier de l'abonné. La loi en France préconise que le premier opérateur fibrant un quartier doit obligatoirement mutualiser son équipement, c'est pourquoi ces PM sont donc installés pour permettre aux autres opérateurs d'exploiter la fibre optique déjà en place.
D'une manière générale on peut affirmer que le PM a à peu près les mêmes fonctions qu'un Sous-Répartiteur dans la technologie ADSL.

Entre l'OLT et les splitters, on trouve ce genre de tiroirs optiques. Il y a différentes sortes de tiroirs optiques bien entendu, on ne trouvera pas forcément ce type de tiroir là, mais toujours est-il qu'on en trouvera dans les PM et dans les NRO. Dans les PM, le tiroir optique sera utilisé pour ramener une fibre venant du NRO vers le compartiment d'un splitter. Dans un NRO, le tiroir optique accueille les fibres venant des PM avant de les amener vers l'OLT, ou à l'inverse il achemine les fibres vers leurs points de mutualisations respectifs. Quand un opérateur souhaite dégrouper une fibre bien précise, qui correspond à un client bien précis, il identifie la fibre par le code présent sur la PTO et il branche donc une jarretière entre le tiroir où arrive la fibre du client et le splitter qu'il a installé lui-même dans le PM, qui redirigera cette fibre vers son NRO.

 

Ces photos vous montrent un Point de Mutualisation à Saint-Gilles sur l'île de la Réunion et l'intérieur d'un coupleur optique. C'est là qu'atterrissent les fibres une fois passées par les tiroirs optiques. Remarquez les quatre fibres arrivant par la droite, entrant dans les coupleurs en forme de cassettes (il y en a quatre), et ressortant d'une seule cassette en 32 fibres différentes. Les jarretières vertes représentent le nombre d'abonnés possible sur la zone. Une jarretière correspond donc à une maison ou un appartement.

 

Ici la photo d'un PM plus petit situé à Sainte-Marie. Il a un potentiel de plus de 300 abonnés. Dans le cas d'une extension du réseau FTTH sur la ville, il sera nécessaire de rajouter ou de modifier les PM. La ville de Sainte-Marie compte à cette date (juillet 2014) deux Points de Mutualisation situés à Beauséjour.

Le réseau FTTH étant déjà installé sur certaines zones, il est tout à fait inutile pour un autre opérateur voulant exploîter la même architecture, de repasser des fibres optiques dans les fourreaux et d'installer des PM dans les zones qui en comptent déjà. Ainsi un opérateur voulant dégrouper ligne fibre, le fera au niveau des coupleurs.

 

 

 32 fibres ressortent donc d'un splitter. Étant donné qu'il y a 4 splitters dans un compartiment, il y aura donc la possibilité de fibrer 128 appartements ou maisons par compartiment optique. Il y a 128 fibres qui ressortent du compartiment.

Ces 128 fibres partent vers les habitations en passant par les fourreaux et les chambres telecom souterraines. Dans ces fourreaux on peut diviser ces fibres par des câbles transportant directement 128 fibres optiques ou 48 fibres... en fonction du nombres d'habitations d'une rue bien précise. Si dans une rue il y a 40 maisons, un câble de 48 fibres optiques au moins sera nécessaire pour desservir la rue.

Rien n'est fait au hasard ou à l'aveuglette, l'opérateur qui fibre sait exactement combien de fibre optiques contient chaque rue :

Ici un câble de 48 fibres optiques dessert ce quartier.

Rien n'est laissé au hasard, quand l'opérateur installe un câble dans un fourreau, il doit être capable d'identifier à qui appartient ce câble :

L'opérateur utilise des moyens simples pour identifier le bâtiment où seront distribués ces 24 fibres.

Voici une chambre souterraine par où passent la fibre optique et le réseau cuivre de l'opérateur historique.

 Des chambres souterraines, les câbles de fibres optiques cheminent vers les habitations jusqu'au jusqu'aux bornes de distribution ou jusqu'aux boitîers d'entrée d'immeubles :

 

Photo 1 à 3 : dans le cas d'un secteur composé de maisons, le boitîer de distribution achemine 12 fibres optiques vers 12 maisons soit en passant par une boîtier de distribution souterrain, soit par des boitîers de distribution extérieurs dans le cas où il n'y aurait pas de place dans les chambres souterraines. 4e photo : boitîer d'entrée d'immeuble, un câble de 24 fibres optiques dessert ce bâtiment qui comprend 14 appartements.

 De ces différents dispositifs, une fibre optique entre chez l'abonné par les gaines utilisées par le réseau cuivre, en passant par le tableau électrique et en finissant dans la PTO (Point de Terminaison Optique).

La PTO est une prise accueillant la fibre optique. Une jarretière optique en ressort pour aller se connecter à un équimement qu'on appelle l'ONT (Optical Network Termination). L'ONT quant à lui est connecté au modem-routeur par un câble RJ45. Il arrive que l'ONT et le modem-routeur ne forment qu'un seul équipement comme c'est le cas sur la seconde photo, la jarretière optique est à l'arrière du modem-routeur.

 


En conclusion

Laquelle de ces deux technologies est la plus prometteuse ? Laquelle est la meilleure des technologies ?

Bien que le HFC soit un réseau permettant de transporter énormément de débit sur de longues distances, il n'en demeure pas moins qu'elle est composée d'équipement actifs, c'est-à-dire qui sont alimenter électriquement (node, amplificateurs de débits...). Ces équipements actifs créent du bruit sur la ligne de l'abonné et perturbent également les lignes des cuivres du voisinage. Si les équipements actifs sont bien entretenus, les abonnés n'auront pas à se plaindre mais si des problèmes sur les alimentations électriques sont détectés, les abonnés d'une cellule pourront se plaindre du débit et de la stabilité de leurs connexions.

Toutefois, avec l'avènement prochain de la norme DOCSIS 3.1, le HFC n'aura quasiment rien à envier au FTTH avec son débit descendant pouvant atteindre 10 gb/s et son débit montant pouvant atteindre 1 gb/s.

La FTTH quant à lui ramène de la fibre optique jusque chez l'abonné, et il se caractérise par l'absence d'équipements actif entre le NRO et la maison de l'abonné. La fibre optique étant insensible aux caprices de la météo et aux perturbations électriques, c'est la technologie qui est développée actuellement par l'opérateur historique en métropole.

Elle permet actuellement des débits de transmission à 2,5 gb/s maximum en descendant et à 1,2 gb/s en liaison montante. Elle pourra à terme atteindre aussi les 10 gb/s en liaison descendante. Un opérateur japonais aurait réussi à atteindre les 14 tbps en 2007 à titre expérimental. La FTTH est donc la plus prometteuse !

Gageons, que cette technologie qui fuit introduite ici-même par Zeop, sera également reprise par d'autres opérateurs.

 

 

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