Pour répondre à la demande croissante de bande passante, la fibre optique a été choisie comme support de transmission, offrant également une sécurité et une qualité supérieures. Parmi tous les supports de transmission, la fibre optique est largement reconnue comme la plus adaptée à la fourniture de services à haut débit. La fibre jusqu'au domicile (FTTH) est la dernière avancée technologique permettant de proposer des services à très haut débit en utilisant exclusivement des câbles à fibre optique et des composants optiques pour connecter les centraux téléphoniques des opérateurs aux utilisateurs. La FTTH compte plus de 20 millions d'abonnés dans le monde et son expansion se poursuit.

Historique :
En 1975, le premier système commercial de communication par fibre optique a été installé à Bournemouth, au Royaume-Uni. Six mois plus tard, un autre système a été installé au Japon, et l'année suivante, GTE et AT&T ont installé deux systèmes respectivement en Californie et à Chicago, aux États-Unis.
Dans les années 1980, les opérateurs de télévision par câble ont commencé à remplacer les câbles métalliques par des câbles à fibre optique pour créer des réseaux hybrides fibre/coaxial (HFC) et des systèmes de fibre jusqu'au trottoir (FTTC), car la technologie ne permettait pas de proposer des connexions par fibre optique compétitives en termes de coûts aux abonnés.

Au Japon, NTT a investi massivement dans la recherche afin de relever les défis technologiques nécessaires à ce déploiement. En conséquence, en 1990, NTT a annoncé un plan de mise en œuvre de cette technologie, prévu pour 2025, afin de couvrir l'ensemble du territoire japonais, la considérant comme la solution d'avenir. À cette fin, NTT a invité les principaux fabricants mondiaux, tels qu'AT&T, Fujitsu, Hitachi et Fujikura, à développer les systèmes nécessaires aux réseaux FTTH. En 1994, NTT a annoncé que dès l'an 2000, les coûts d'installation des systèmes FTTH seraient équivalents à ceux des câbles métalliques.

En 2001, NTT a lancé son service FTTH, réduisant considérablement les coûts d'installation. Le nombre d'utilisateurs a alors rapidement augmenté, incitant d'autres opérateurs à suivre son exemple. Aujourd'hui, plus de 40 pays dans le monde ont déployé des réseaux FTTH.

FTTx
est le terme générique désignant toute architecture de réseau haut débit en télécommunications utilisant la fibre optique pour remplacer tout ou partie des câbles métalliques utilisés pour le raccordement final à l'abonné. L'acronyme FTT signifie « Fiber To The » (Fibre jusqu'au), et la lettre remplaçant le « x » indique le point jusqu'auquel la fibre optique est déployée. Au-delà de ce point, et jusqu'aux locaux de l'utilisateur, les câbles sont métalliques.

Les différentes architectures FTTx sont les suivantes :
FTTN (Fiber To The Node) ;
FTTC (Fiber To The Curb) ;
FTTB (Fiber To The Building)
; FTTH (Fiber To The Home) ; aucun câble métallique n'est utilisé.
FTTP/FTTU (Fiber To The Premise) / Fiber To The User (Fiber To The User) indiquent que la fibre est acheminée directement des installations de l'opérateur jusqu'aux locaux des entreprises ou des utilisateurs nécessitant un haut débit et une fibre dédiée.

Réseaux de distribution optique (ODN) :
un réseau FTTH se compose de trois parties principales : la salle des équipements ou le central téléphonique, le réseau de distribution optique (ODN) et le raccordement/équipement chez l'utilisateur.

La salle des équipements, également appelée station de tête ou central téléphonique, dispose du matériel nécessaire à la transmission et à la réception d'informations entre les abonnés et les fournisseurs de contenu. Elle doit donc être équipée de systèmes de réception voix, vidéo et données, qui sont ensuite redistribués aux utilisateurs via un terminal de réseau optique (OLT).
Le réseau de distribution optique (ODN) assure la transmission optique entre l'OLT et l'utilisateur, et inversement.
L'ODN est un élément essentiel des réseaux FTTH, car les stations de tête et les équipements des utilisateurs peuvent être facilement mis à niveau sur des périodes de 20, 30 ans, voire plus, tout en utilisant le même ODN ; par conséquent, l'installation doit être fiable pour résister à l'épreuve du temps.

Il existe deux principaux types de réseaux optiques : les réseaux optiques actifs (AON), qui utilisent des éléments actifs nécessitant une alimentation électrique et permettent de couvrir de longues distances entre le centre de distribution et les abonnés ; et les réseaux optiques passifs (PON), dont tous les éléments sont passifs, ne nécessitant ainsi aucune alimentation électrique à aucun point intermédiaire du réseau. Ce sont les réseaux les plus répandus, notamment pour les grands réseaux, et bien que la distance maximale soit de 10 à 60 km, elle est considérée comme suffisante. Les réseaux passifs ne nécessitent généralement aucune mise à niveau en cas d’évolution technologique. Technologie des réseaux PON : les réseaux PON se distinguent principalement par la technologie active utilisée à leurs extrémités, ce qui leur confère des qualités et des capacités différentes. Les réseaux PON actuels sont les suivants : le BPON : dérivé de l’ancienne norme APON ITU-T G.983, il est basé sur le mode de transfert asynchrone (ATM) et permet des débits descendants de 155, 622 et 1 244 Mbit/s et des débits montants de 155 ou 622 Mbit/s, en modes asymétrique et symétrique. La distance maximale entre le central et les abonnés est de 20 km, et le nombre maximal d'abonnés par fibre est de 32. - EPON/GEPON : Ces technologies reposent respectivement sur le trafic Ethernet et Gigabit Ethernet, conformément à la norme IEEE 802.3ah. Leurs débits de téléchargement et d'envoi sont symétriques à 1 244 Mbits/s, et la distance maximale jusqu'aux abonnés est de 10 km, bien qu'une extension à 20 km soit à l'étude. Jusqu'à 32 abonnés peuvent partager chaque fibre optique partant du central. Ce système est largement répandu dans le monde, notamment en Asie et dans le Pacifique, avec plus de 13 millions d'utilisateurs. - GPON : Évolution de la norme BPON, conforme à la norme ITU-T G.984, ce système offre des débits de téléchargement et d'envoi élevés, atteignant jusqu'à 2 488 Mbits/s en modes symétrique et asymétrique ; il peut utiliser les protocoles ATM, Ethernet et TDM. Le nombre maximal d'utilisateurs par fibre est de 64, mais la possibilité de l'augmenter à 128 est à l'étude. La distance maximale jusqu'aux abonnés peut atteindre 60 km. Toutes ces caractéristiques représentent des améliorations par rapport aux autres technologies, ce qui explique pourquoi la plupart des opérateurs ayant commencé leur déploiement après son développement, comme Telefónica en Espagne, l'ont choisie. Topologies de réseau : Les réseaux conçus pour connecter les abonnés ont été développés en tenant compte des attentes et des besoins potentiels des utilisateurs, ce qui donne lieu aux topologies suivantes : - Point à point (P2P) : Il s'agit d'une connexion directe entre le central et l'abonné. Un groupe de liaisons point à point issues de la même source forme une topologie en étoile. Cette topologie est utilisée pour les bureaux ou les utilisateurs nécessitant un trafic dédié. - Point à multipoint (P2MP) : Chaque fibre sortant du central dessert plusieurs utilisateurs via des éléments passifs ou actifs. Cette topologie est également appelée topologie arborescente. - Anneau : Les fibres partent du central et y reviennent au bout de leur parcours, permettant ainsi de fournir le service aux utilisateurs via des branches avec des répartiteurs ou des éléments actifs. Cette topologie offre une redondance de connexion. Il est possible de construire des réseaux combinant différentes topologies afin de diversifier l'offre, d'améliorer la fiabilité ou d'offrir une plus grande flexibilité pour les extensions ou modifications futures. Les topologies les plus couramment utilisées dans les systèmes FTTH sont P2P et P2MP.
Instrumentation pour les réseaux FTTH : L'instrumentation requise pour l'installation et la maintenance des réseaux FTTH varie selon les tâches spécifiques du réseau. Ces tâches peuvent être divisées en : - Installation des équipements au central téléphonique. - Installation du réseau de distribution optique (ODN). - Installation et activation des abonnés. - Maintenance des équipements du central téléphonique. - Maintenance du réseau de distribution optique. - Maintenance des abonnés.
Installation et maintenance des équipements du central téléphonique: L'instrumentation suivante est requise : - Wattmètre optique sélectif GPON, avec au moins les caractéristiques de mesure suivantes : longueurs d'onde 1310, 1490 et 1550 nm, niveau de puissance maximal ≥ +6 dBm. Cet instrument permet de vérifier la puissance optique de sortie de l'OLT (Figure 2). - Analyseurs vidéo : CATV, VHD, IPTV, MPEG et MPEG2. - Analyseurs audio : VoIP, RTC. - Analyseurs de câbles. - Analyseurs de données et de protocoles : Ethernet, ATM, xDSL (ADSL2+, VDSL…). (Figures 3 et 4). Ces analyseurs permettent de vérifier la conformité aux normes applicables. L’installation du réseau de distribution optique nécessite du matériel de construction et des instruments de contrôle et de test. Matériel de construction : - Soudeuse à fibre optique par fusion. (Figure 5). - Outils de nettoyage et d’inspection des connecteurs. Instruments de mesure : - Réflectomètre optique (OTDR) avec des longueurs d’onde de 1 310 et 1 550 nm, une plage dynamique ≤ 32 dB et une fibre de lancement (fibre factice) ≤ 300 mètres pour localiser les éventuels défauts de l’installation. (Figure 6). - Source lumineuse avec des longueurs d’onde de 1 310, 1 490 et 1 550 nm, un niveau de sortie ≤ -10 dBm et un wattmètre optique d’une sensibilité minimale de -40 dBm pour mesurer les pertes du réseau ou de tout élément optique. (Figure 7). Instrumentation pour les nouveaux raccordements d'abonnés: soudeuse à fusion ou soudeuse mécanique, ou kit d'assemblage de connecteurs de terrain (Figures 8, 9 et 10). Wattmètre optique sélectif GPON pour les longueurs d'onde de 1 310, 1 490 et 1 550 nm et une sensibilité minimale de -40 dBm, permettant de vérifier que le signal optique reçu par l'abonné et le signal émis par l'ONT sont au niveau approprié. Réflectomètre optique (OTDR) avec une longueur d'onde de 1 625 ou 1 650 nm, équipé d'un filtre passe-bande et d'une fibre factice de 300 mètres pour localiser d'éventuels défauts dans l'installation lorsque la fibre est éclairée (Figure 11). ONT ou simulateur, pour vérifier la communication avec l'OLT. Outils de nettoyage et d'inspection des connecteurs. Source de lumière visible de 650 nm, pour localiser les fibres et les défauts à courte distance ; non indispensable, mais conseillée en raison de son utilité et de son faible coût. Instrumentation pour la maintenance du réseau de distribution optique: réflectomètre optique (OTDR) fonctionnant à 1 625 ou 1 650 nm, équipé d’un filtre passe-bande et d’une fibre factice de 300 mètres permettant de localiser d’éventuels défauts d’installation lorsque la fibre est éclairée. Instrumentation pour la maintenance des abonnés: wattmètre optique sélectif GPON fonctionnant à 1 310, 1 490 et 1 550 nm avec une sensibilité minimale de -40 dBm, permettant de vérifier que le signal optique reçu par l’abonné et le signal émis par l’ONT sont au niveau correct. Détecteurs d’activité permettant de vérifier l’établissement de la communication optique entre l’OLT et l’ONT. Outils de nettoyage et d’inspection des connecteurs. L'instrumentation requiert un personnel technique spécialisé, hautement qualifié pour réaliser des soudures ou des épissures mécaniques et utiliser les instruments. Cependant, le personnel de maintenance doit posséder une expertise plus pointue que celui d'installation, car il doit être capable d'interpréter les résultats de mesure pour localiser les pannes. Il est essentiel de définir des protocoles de test pour les pannes les plus fréquentes afin de réduire le temps de résolution. Telecom Unitronics est spécialisée dans la formation d'experts aux nouvelles technologies grâce à des formations spécifiques adaptées aux besoins techniques de chaque professionnel. Telecom Unitronics est pionnière dans l'introduction des solutions d'instrumentation les plus récentes pour les réseaux à clés nouvelles, radiofréquences et fibre optique. Notre philosophie qualité nous a conduits à rechercher les solutions les plus avancées en sélectionnant les meilleurs fabricants d'instruments de mesure et de test. Auteur : Pedro Notario, Directeur Technique de TELECOM UNITRONICS. Plus d'informations ou un devis.