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Généralités sur la fibre optique
Avant toute étude technique, il convient dans un premier temps, de présenter la fibre optique sur tous ses aspects techniques. Ces aspects techniques justifieront les choix et propositions faits dans le cadre de ce projet. La fibre optique reste aujourd’hui un pilier primordial de la révolution des télécommunications avec ses capacités de transmissions considérables. Cependant, quels sont les réels avantages et les limites que présente cette technologie ? Nous essayerons de répondre à ces interrogations à travers le développement de ce chapitre.
Concepts et généralités
Concept de la fibre optique
La fibre optique est un support fabriqué à l’aide un fil en verre ou en plastique très fin avec des propriétés physiques qui lui permettent de conduire la lumière. Elle comprend un cœur dans lequel se propage la lumière émise par une diode électroluminescente ou une source LASER. Le cœur est protégé par une gaine optique dont l’indice de réfraction garantit que le signal lumineux reste dans la fibre [O1]. La quantité d’information qu’elle permet de transporter affiche des débits bien supérieurs à ceux des câbles couramment utilisés. Offrant une bande passante large, la fibre optique est utilisée pour des services liés à la télévision, la téléphonie, l’internet, la visioconférence, etc. La schématisation de la fibre optique est la suivante:[O2] .
Principe de fonctionnement de la fibre optique
La lumière est guidée dans le centre de la fibre, appelé « cœur ». Le cœur est constitué en majorité de silicium dioxyde (silice), enrichi avec des additifs. Il est entouré par la gaine optique. La gaine est également faite de silice, mais son indice de réfraction est bien inférieur à celui du cœur. Ce qui permet à la lumière de se réfléchir. La gaine optique est protégée par une enveloppe généralement en plastique. Le chemin parcouru par un faisceau est aussi appelé un mode. Lorsqu’une fibre optique transmet un seul faisceau, elle est appelée fibre monomode. La fibre qui transmet plusieurs faisceaux, est appelée fibre multimode. Pour transmettre plusieurs faisceaux, avec des chemins différents, le cœur de la fibre multimode doit être plus grand que celui de la fibre monomode.
Les différents types de fibre optique
Dans une fibre optique, un mode correspond à l’un des multiples chemins possibles dans lequel une onde va se propager le long de cette fibre. Les fibres sont identifiées par leur diamètre de cœur et de gaine exprimés en microns (un millionième de mètre). En fonction des diamètres, la lumière se déplace en un ou plusieurs rayons appelés modes. On distingue de ce fait deux (02) types de fibres :
• La fibre monomode : dans une fibre monomode, le diamètre du cœur varie entre 8 μm et 10 μm et celui de la gaine est de 125 μm. Le cœur est rétréci au point où elle ne permet d’avoir un seul mode de propagation (la lumière ne peut se déplacer que dans un rayon). L’onde suit un chemin unique et parallèle à l’axe de la fibre. Théoriquement le signal injecté en entrée atteint la sortie sans aucune déformation. Il s’agit de la fibre qui présente les plus grandes performances.
• Multimode : une fibre est qualifiée de multimode lorsque plusieurs modes peuvent se propager le long de son axe.
Parmi les fibres multimodes nous distinguons :
o Fibre optique multimodes à saut d’indice : Dans ce type de fibre, le diamètre du cœur varie entre 100 μm et 200 μm tandis que celui de la gaine varie de 150 μm à 250 μm. Le guidage de la lumière d’un milieu vers l’autre est caractérisé par un saut d’indice. Le faisceau lumineux injecté à l’entrée de la fibre va atteindre la sortie en empruntant des chemins optiques différents ce qui se traduit par des temps de propagation différents et donc un étalement du signal transmis [O2].
o Fibre optique multimodes à gradient d’indice : Elle propose des centaines de fois plus de bande passante que la fibre à saut d’indice – jusqu’à environ 2 gigahertz. Deux types sont utilisés, 50/125 et 62,5/125, ces chiffres représentant les diamètres cœur/gaine en microns.
Son indice de réfraction diminue suivant une loi d’allure parabolique depuis l’axe jusqu’à l’interface cœur-gaine, de sorte que le faisceau lumineux suit une trajectoire sinusoïdale, ce qui veut dire que la célérité augmente, un trajet plus long est parcouru plus rapidement [O3].
Les applications
La fibre monomode est utilisée pour les réseaux de télécommunications, FTTH, liaisons de données longue distance comme la gestion de réseaux de distribution. Certains réseaux LAN à grande vitesse, tels que ceux des campus, utilisent des fibres monomodes. La fibre multimode à gradient d’indice est principalement utilisée pour les réseaux locaux, LAN, la fibre au bureau, les systèmes de télésurveillance, et d’autres systèmes de sécurité. La fibre multimode à saut d’indice est principalement utilisée pour les services audiovisuels grand public. Elle a un affaiblissement plus élevé et plus lente pour de nombreuses utilisations, en raison de la dispersion provoquée par les différentes longueurs de trajet des différents modes qui traversent le cœur. Elle reste la fibre la moins utilisée. [Annexe 1 : Types de fibres et spécifications typiques] .
Avantages et inconvénients de la fibre optique
La fibre optique présente de très grands avantages par rapport aux câbles en cuivre notamment par sa faible atténuation, sa légèreté, sa grande bande passante et leur insensibilité aux perturbations électromagnétiques. Le rapport prix/performances très avantageux étant donné la capacité de la fibre à transmettre sur de longues distances.
Par rapport aux autres supports de transmission existants le choix de la fibre optique se justifie par les nombreux avantages qu’elle offre tels que :
• Large bande passante (de l’ordre du THz) permettant d’atteindre des hauts débits (Gbps) ;
• Grande sûreté de transmission ;
• Faibles pertes d’information ;
• Insensibilité aux rayonnements électromagnétiques et aux brouillages.
• Insensibilité thermique.
• Longue durée de vie.
• Peu d’interventions en maintenance.
• Petite taille et poids faible.
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Table des matières
Introduction générale
Chapitre 1 : Présentation générale
1.1. Présentation de l’ADIE
1.2. Présentation du projet
Chapitre 2 : Généralités sur la fibre optique
2.1. Concepts et généralités
2.2. Technologies de mutualisation d’infrastructures
2.3. Exigences et QoS dans la mutualisation
Chapitre 3 : Etude critique des réseaux existants DGB, DGCPT et de l’ADIE
3.1. Etude des réseaux existants DGB et DGCPT
3.2. Etude du réseau existant de l’ADIE
3.3. Etude comparative des solutions d’interconnexion
3.3.1. Le VPN
3.3.2. Le MPLS
3.3.3. Comparaison entre le VPN et le MPLS
3.4. Etude comparative des réseaux de la SONATEL et de l’ADIE
3.5. Recommandations
Chapitre 4 : Solution proposée pour la mutualisation des infrastructures et configuration
4.1. Proposition d’une architecture à long terme
4.2. Description de l’architecture et justifications
4.3. Dimensionnement
4.4. Mise en œuvre
4.5. Configuration des équipements
Conclusion générale
Bibliographie
Webographie
Annexes
Table des matières
