|
à‰tude d'une solution d'un réseau d'accès optique dans les systèmes de communication.( Télécharger le fichier original )par Michael DINGAMADJI CERCO-Bénin - Master Professionnel en Télécommunications et Réseaux 0000 |
CONCLUSIONUn système de communication étant un ensemble organisé d'éléments permettant la transmission d'informations. Il comprend les éléments de base suivants : un émetteur, un récepteur, un message et un canal véhiculant le message jusqu'au récepteur. L'ensemble forme un réseau62 de communication à débit variable à bas débit, à haut débit ou à très haut débit. Le déploiement du réseau à très hauts débits particulièrement, se développe de manière importante. Différentes technologies permettent la diffusion des données grâce à ce réseau. Mais toutes ces technologies ne sont pas utilisables dans le contexte d'un déploiement à l'échelle d'une agglomération, d'un département, d'une région ou d'un pays. Une seule technologie répond à ces exigences : la fibre optique. La fibre optique est un support de transmission utilisé depuis de nombreuses années pour des liaisons à très longues distances comme les liaisons nationales ou intercontinentales. Ce qui est nouveau, c'est son application dans des réseaux avec une desserte jusqu'au domicile même des abonnés : la solution FTTH. En verre ou en dérivé plastique, de diamètre d'une mèche de cheveux, la fibre optique permet le transport de données numériques à la vitesse de la lumière soit 300 000 km/s. Le principe de fonctionnement est simple : une source lumineuse - un laser est placé à une extrémité de la fibre et est modulé par les données à transmettre, les rayons lumineux se propageant par réflexions sans pertes à l'intérieur de la fibre. A l'autre extrémité, un récepteur recueille les informations lumineuses et les convertit en informations électriques puis numériques. Les avantages de cette solution sont nombreux : des débits très élevés (plusieurs Gigabits/s, même si les propositions commerciales au niveau des abonnés peuvent être limitées à des valeurs beaucoup moins élevées, 50 ou à 100 Mb/s par exemple), une atténuation du signal en fonction de la distance est très faible (ce qui permet des liaisons directes au moins une centaine de km), une insensibilité totale aux perturbations extérieures. La principale limite est le coût, surtout le coût des interfaces optiques d'après le résultat de nos enquêtes auprès des FAI. Néanmoins, « Depuis que le prix de revient de la fibre optique (des interfaces optiques et des connecteurs associés), est devenu concurrentiel, on l'utilise de plus en Réalisé par DINGAMADJI Michael, Ing. Télécoms&Réseaux Page 93 Réalisé par DINGAMADJI Michael, Ing. Télécoms&Réseaux Page 94 Étude d'une solution d'un réseau d'accès optique dans les systèmes de communication plus à la place du câble coaxial. Car la bande passante de la fibre optique est beaucoup plus importante »63. Suivant les applications souhaitées et les besoins, différents types de fibres optiques ont été développés : les fibres multimodesM et la fibre monomode65. Elles sont omniprésentes dans tous les domaines de la technologie et particulièrement la FTTH (fiber to the home) qui est une technologie innovante de nos jours, exploitant la fibre optique. Elle est donc déployée de bout en bout du réseau de FAI, jusqu'aux domiciles des utilisateurs finaux. Elle ne fait appel à aucune autre technologie intermédiaire. C'est la technologie la plus intéressante en termes de débit pour l'abonné, mais la plus onéreuse en termes de coût de déploiement pour un seul opérateur. Donc les opérateurs privés, l'État et les Organisations Non Gouvernementales (ONG) doivent s'investir dans les processus de faisabilité de cette dernière. Cette solution présente donc deux architectures principalement modélisées et déployées de par le monde. Il s'agit de : 4 L'architecture point à point (Point to Point ou P2P) dans laquelle la fibre optique est déployée de bout en bout depuis les locaux de l'opérateur NRO ou depuis un noeud OLT jusqu'au domicile de chacun des abonnés. Chaque fibre est dédiée à un abonné. Différents protocoles peuvent être utilisés pour le transport des données, mais le plus souvent c'est Ethernet qui est choisi. Ces protocoles sont alors dénommés Ethernet P2P ou Point-to-Point Protocol over Ethernet (PPPoE). Ils permettent des débits de 10 Gb/s avec le standard IEEE.802.3ae ; 4 L'architecture point à multipoint qui consiste à globaliser la partie la plus importante du réseau (on utilise une même fibre optique pour plusieurs abonnés : 64 abonnés par exemple), puis sur la partie terminale, à partir d'un coupleur optique (appelé également « splitter ») pour créer des dérivations en fibre optique en direction de chacun des usagers fmaux. Ainsi, différents protocoles peuvent être utilisés pour le transport des données : APON, BPON, GPON, etc. Mais les deux principaux sont le GPON (G pour Gigabit) et 62 Un réseau est donc composé des noeuds (ordinateurs, routeurs, concentrateurs, commutateurs, etc.) reliés entre eux pour échanger des informations sur le plan local, métropolitain et mondial. 63 Eyrolles - Les Réseaux - 6ème Ed, 2008, page 48éme/1128 64 Le multimode désigne plusieurs chemins que la lumière peut prendre dans une fibre dont le diamètre du coeur est relativement grand. 65 Le monomode sous-entend un seul chemin possible dans la fibre dont le diamètre du coeur est très fin. Étude d'une solution d'un réseau d'accès optique dans les systèmes de communication le EPON (Ethernet PON) ou GE-PON (Gigabit Ethernet PON), sous la référence 802.3ah par l'IEEE. La solution FTTH proposée, basée sur ces architectures ci-haut, offre une multitude d'usages innovants et permet d'atteindre un débit d'au moins 100 Mb/s en symétrique (là où l'ADSL offre un débit largement inférieur en asymétrique). Elle supporte les interfaces toujours gourmandes en débit (comme la 3D) et l'explosion des réseaux sociaux avec des usages de plus en plus intensifs (envoi de photos, vidéos, fichiers professionnels, travail à distance, etc. Sont autant de nouveaux besoins qui nécessitent des débits plus importants). D'autres grands opérateurs, à l'international, ont fait le même choix de réseau FTTH, comme les États-Unis avec Verizon, le Japon avec So-net et Sony, la France avec Orange, Free et SFR. Le réseau FTTH est donc la solution la plus adaptée, la plus évolutive et la plus sûre pour répondre aux besoins étendus des utilisateurs. C'est pourquoi « le ministre béninois de la Communication et des Technologies de l'information et de la communication, Monsieur Étienne Kossi promet la fibre optique à domicile pour l'Internet à très haut débit. Il a fait cette promesse, le mercredi 23 septembre 2015 à Cotonou, suite à une descente effectuée sur le site abritant les manifestations de la semaine de l'Internet »66. Cette solution permettra non seulement d'avoir la connexion à très haut débit, mais aussi d'offrir des nouveaux services de meilleure qualité et à moindre coût sur toute l'étendu du territoire béninois. Ainsi, la vision stratégique de l'État béninois «Faire du Bénin le quartier numérique de l'Afrique » ne peut se réaliser que si l'État et les acteurs privés s'investissent dans les procédures de mise en oeuvre de la technologie FTTH. L'objectif principal de la FTTH est de rendre un réseau « tout optique ». Un tel réseau est performant, efficace et ultrarapide, car les signaux qui transitent au coeur de la fibre ont une vitesse de 108m.s 1 soit la vitesse de la lumière! Mais la grande question est de savoir à quand, les terminaux (les PC, principalement le microprocesseur) deviendront-ils optiques pour que le concept de « tout optique » soit concret ? 66 Sur le site ici Bénin : http://news.icibenin.com/?idnews=812936 Réalisé par DINGAMADJI Michael, Ing. Télécoms&Réseaux Page 95 Étude d'une solution d'un réseau d'accès optique dans les systèmes de communication ANNEXES 1
Réalisé par DINGAMADJI Michael, Ing. Télécoms&Réseaux Page I Figure 68 : Teste de perte en ligne après l'épisurage Figure 69: Maintenance de la liaison fibre optique 4. Photos de stage : Étude d'une solution d'un réseau d'accès optique dans les systèmes de communication
1 UII1'illlllli11111 Figure 70 : Mise en service du câble ACE de Cotonou Réalisé par DINGAMADJI Michael, Ing. Télécoms&Réseaux Page II Étude d'une solution d'un réseau d'accès optique dans les systèmes de communication 4 Questionnaire en rapport aux Clients : Nom du Client. Nom de votre FAI (Fournisseur d'accès à Internet) Adresse du client Téléphone Pour l'obtention de diplôme d'ingénieur en Télécommunications et Réseaux, le thème « Étude d'une solution d'un réseau d'accès optique dans les systèmes de communication » a été choisi. Nous comptons sur votre coopération pour répondre aux questionnaires ci-après. En effet, vos réponses nous serviront à faire une analyse afm d'aboutir aux résultats. Il sera possible donc de confirmer ou d'infirmer les hypothèses émises. Rassurez-vous que l'anonymat et la confidentialité sont réservés et les réponses seront utilisées que pour des fins de cette étude. Ainsi :
Envisagez-vous de migrer vers le FTTH si possible ? OUI e ou NON e Si OUI ou NON pourquoi ? Autres avis ? Réalisé par DINGAMADJI Michael, Ing. Télécoms&Réseaux Page III Étude d'une solution d'un réseau d'accès optique dans les systèmes de communication 4 Questionnaire en rapport aux FAI : Nom
de l'entreprise (FAI) Adresse Téléphone Pour l'obtention de diplôme d'ingénieur en Télécommunications et Réseaux, le thème « Étude d'une solution d'un réseau d'accès optique dans les systèmes de communication » a été choisi. Nous comptons sur votre coopération pour répondre aux questionnaires ci-après. En effet, vos réponses nous serviront à faire une analyse afm d'aboutir aux résultats. Il sera possible donc de confirmer ou d'infirmer les hypothèses émises. Rassurez-vous que l'anonymat et la confidentialité sont réservés et les réponses ne seront utilisées que pour la fin de cette étude. Ainsi :
La fibre optique vu ses caractéristiques (faible atténuation du signal, grande bande passante, immunité aux interférences, sécurité, évolutivité, débit important) répond telle aux nouvelles applications présentes et à l'avenir ? OUID ou NON 0 Réalisé par DINGAMADJI Michael, Ing. Télécoms&Réseaux Page IV Étude d'une solution d'un réseau d'accès optique dans les systèmes de communication Si NON, pour quoi ? 8) Que pensez-vous de la technologie FTTH (Fiber To The Home : fibre jusqu'à la maison) ? Envisagez-vous de migrer vers le FTTH ? OUI n ou NON n Si OUI, quand ? Si NON, pourquoi ? Autre avis ? Réalisé par DINGAMADJI Michael, Ing. Télécoms&Réseaux Page V
Étude d'une solution d'un réseau d'accès optique dans les systèmes de communication TM r rna'. 21 fpi-fTc' 4 OUVRAGE:
Réalisé par DINGAMADJI Michael, Ing. Télécoms&Réseaux Page X Étude d'une solution d'un réseau d'accès optique dans les systèmes de communication
SOMMAIRE ii DÉDICACE iii REMERCIEMENTS iv AVANT-PROPOS y LISTE DES SIGLES ET ABRÉVIATIONS vi LISTE DES TABLEAUX x LISTE DES FIGURES xi AUTOBIOGRAPHIE xiv INTRODUCTION 1 I PRÉSENTATION DU CADRE MÉTHODOLOGIQUE ET DE L'ÉCOSYSTÈME DE L'ENTREPRISE 4 I.1 Présentation du cadre méthodologique 4 I.1.1 Contexte de l'étude 4 I.1.2 Problématique et objectifs 4 I.1.3 Choix et intérêt du sujet 5 I.1.4 Méthodologie de recherche 6 I.1.5 Hypothèse de recherche 6 I.2 Présentation de l'écosystème de l'entreprise « COMTEL Technologies » 7 I.2.1 Historique et mission de COMTEL Technologies 7 I.2.2 Organisation structurelle et activités de COMTEL Technologies 8 II PANORAMA SUR LES RÉSEAUX DE COMMUNICATION ET LES SUPPORTS DE TRANSMISSION 10 II.1 Panorama sur les réseaux de communication 10 II.1.1 Avantage d'un réseau 10 II.1.2 Architecture des réseaux de communication 10 II.1.3 Techniques des réseaux de communication 18 II.2 Panorama sur les supports de transmission 23 II.2.1 Les câbles à paires torsadées 23 II.2.2 Les liaisons infrarouges 24 II.2.3 Les liaisons hertziennes 25 II.2.4 Les câbles coaxiaux 26 II.2.5 La fibre optique 27 II.2.6 Comparaison de la fibre optique et du fil de cuivre 29 Réalisé par DINGAMADJI Michael, Ing. Télécoms&Réseaux Page XI Étude d'une solution d'un réseau d'accès optique dans les systèmes de communication III ÉTUDE DE LA TECHNOLOGIE FIBRE OPTIQUE 30 III.1 Avènement de la fibre optique 30 III.2 Du cuivre à la fibre optique 31 III.3 Définition 31 III.4 Méthode de guidage de la lumière dans une fibre 32 III.4.1 Lois de Snell ou de Descartes 32 III.4.2 La réflexion totale interne 32 III.5 Propagation de la lumière dans une fibre 35 III.5.1 Les modes de propagation 35 III.6 Fibres multimodes 36 III.6.1 La fibre multimode à saut d'indice 36 III.6.2 Les fibres multimodes à gradient d'indice 37 III.7 Fibre monomode 38 III.8 Principales normes de la fibre optique 39 III.9 Structure d'un système de transmission sur fibre optique 40 III.9.1 Les Composants 41 III.9.2 Multiplexage-Démultiplexage 42 III.9.3 Modulation-Démodulation 43 III.9.4 Le Budget optique 44 III.9.5 La portée d'une fibre optique 44 III.10 Maintenance d'une liaison optique 44 III.10.1 Mesures 45 III.10.2 Epissurage 47 III.10.3 Réalisation d'une soudure de fibre optique 48 IV RÉSULTATS, ANALYSES ET SOLUTION FTTH 49 IV. 1 Résultats et analyses 49 IV.1.1 Résultats et analyse en rapport aux clients 49 IV.1.2 Résultats et analyse en rapport aux FAI 58 IV.1.3 Difficultés rencontrées 66 IV.2 Solution FTTH 67 IV.2.1 Quelques technologies alternatives possibles 67 IV.2.2 Scénario et approche de la solution 68 IV.2.3 Technologie FTTH 72 IV.2.3.1 Définition 72 Réalisé par DINGAMADJI Michael, Ing. Télécoms&Réseaux Page XII Étude d'une solution d'un réseau d'accès optique dans les systèmes de communication IV.2.3.2 Noeud de Raccordement Optique (NRO) 72 IV.2.3.3 Point de Distribution de Zone (PDZ) 73 IV.2.3.4 Le réseau horizontal 74 IV.2.3.5 Point d'éclatement (PE) 75 IV.2.3.6 Point de Mutualisation (PM) 76 IV.2.3.7 Le réseau vertical 77 IV.2.3.8 ONT (Optical Network Terminal) 77 IV.2.4 Conception de l'architecture FTTH 78 IV.2.4.1 Architecture cible 78 IV.2.4.2 Modélisation de l'architecture 78 IV.2.4.3 L'architecture point-à-point (P2P) 80 IV.2.4.4 L'architecture PON 80 IV.2.4.4.1 Variante de l'architecture PON 82 IV.2.5 Dimensionnement 82 IV.2.6 Mise en place de la solution 84 IV.2.6.1 La vision d'un schéma directeur 84 IV.2.6.2 Opportunités de déploiement 84 IV.2.6.3 Valorisation des infrastructures existantes 85 IV.2.7 Mise en service et exploitation 85 IV.2.8 Avantage de la solution 87 IV.2.8.1 Avantage de FTTH pour les abonnés 87 IV.2.8.2 Avantage de FTTH pour l'opérateur 87 IV.2.9 Intégration de protocole MPLS 88 IV.2.9.1 Définition 88 IV.2.9.2 Historique 89 IV.2.9.3 Fonctionnement 90 IV.2.9.4 Avantages du protocole 91 CONCLUSION 93 ANNEXES I BIBLIOGRAPHIE VII Réalisé par DINGAMADJI Michael, Ing. Télécoms&Réseaux Page XIII %,(2(2(2(2(2(2(2(2(2(2(2(2(2(2(2(2(2(2(2(2(2(2(2(2(2(2(2(2iMiMi2,!! r 7,-""- ,f Résumé + , -i 1 d- d- d- d- d- d- d- d- d- d- NA &~ ,\ d- NA NA .A AMI MIL Mi - -- -.- NA &" // , ..- // Abstract -/- -/ -/ -/ -/ -/ -/ -/d-
. d- De nos jours, les technologies de communication sont devenues de plus en plus incontournables dans tous les secteurs d'activités. Chaque entreprise dispose au moins d'un système de communication local et s'ouvre ensuite au système mondial de communication (le réseau WAN). Le WAN (l'internet) est un réseau mondial qui est ouvert au grand public. Les gestionnaires de ce réseau (les FAD proposent des services qui peuvent être accessibles à tous les clients tels que les entreprises et les particuliers, etc. On distingue plusieurs services offerts parmi lesquels on a la TVHD, la 3D, le Cloud Computing, l'accès aux sites sociaux, le e-commerce, l'e-learning, la domotique, la vidéoconférence, etc. Ces services sont dits consommateurs de bande passante, car ils exigent un grand débit de transmission quasiment symétrique. Or, la technologie la plus rependue utilisée actuellement est l'ADSL. Elle est basée sur le réseau conçu avec les supports de transmission en cuivre; un support dont ses caractéristiques limitent la performance du réseau sur le plan national en termes de portée, débit, bande passante et disponibilité. Ainsi, pour répondre à ces problèmes, une seule réponse est envisageable d'après nos enquêtes au près des FAI et leurs clients : la technologie FTTH. Elle est une technologie conçue à base de la fibre optique (un support de transmission véhiculant les informations sous forme lumineuse à une vitesse de 3.108m/s). La fibre optique est donc déployée de bout en bout depuis l'infrastructure des FAI jusqu'aux domiciles des clients en fonction de l'architecture utilisée. Elle peut être en PON (une seule fibre pour plusieurs clients) ou P2P (une fibre par client). Le système de &" I -.- communication est ainsi très performant sur le plan national en termes de portée, débit, bande passante et disponibilité. Nowadays, communication technology has become more and more inescapable in all the sectors of business. Each company lays out at least a local communication system and opens then with the world system of communication (network WAN). WAN (the Internet) is a world network which is opened to the general public. The managers of this network (FAI) propose services which can be accessible to all the customers such as the companies and the private individuals, etc. Several services offered are distinguished among which one has the TVHD, 3d, Cloud Computing, the access to the social sites, E-trade, the e-learning, the house automation, the videoconference, etc. These services are known as consumers of band-width, because they require a great almost symmetrical rate of transmission. However, technology more currently used is the ADSL. It is based on the network conceived with the supports of transmission out of ~~ L -/- copper; a support who's its characteristics limit the performance of the network on the national
the FAI to the residences of the customers according to architecture used. It can be in PON (only \\ / d- one fiber for several customers) or P2P (a fiber by customer). The communication system is thus very powerful on the national level in terms of range, flow, band-width and availability. , I Nfr iTox |
|
