Transport de la vidéo sur un réseau FTTH - E

Transport de la vidéo su r u n réseau F TTH
Service d’antenne, la pierre angulaire ?
Quels services pour les clients ? L ’of f re f ranç aise en terme d e services sur le H aut D é b it est une
d es plus rich es d u mond e avec, d è s q ue les cond itions d e q ualité d e service le permettent, d es
« paq uets » incluant l’accè s I nternet, la d if f usion vid é o, la vid é o à la d emand e et la té lé ph onie.
A uj ourd ’h ui, l’of f re d e d if f usion vid é o ( I P TV ), b ien q u’é tof f é e en nomb re d e prog rammes, ne se
sub stitue pourtant pas au service d ’antenne. P ourq uoi ? D ’une part, parce q ue le nomb re d e
prog rammes arrivant au f oy er en simultané est limité à un ou d eux d u f ait d e la tech nolog ie d e
transport sous-j acente ( D SL ). E t d ’autre part, le ré seau interne d e d esserte d e la té lé vision
repose sur d u câ b le coaxial. A insi, à moins d ’é q uiper tous les postes d e té lé vision d u f oy er avec
une STB , d e d isposer d ’un ré seau d e transport E th ernet f iab le, et d ’avoir le d é b it suf f isant sur la
lig ne d ’accè s, le service d ’antenne ( M ust C arry D V B -T) d oit ê tre d é livré sur un support
complé mentaire. C ela sera prob ab lement valab le j usq u’à ce q ue tous les postes d e té lé visions
soit capab les d e lire d es f lux numé riq ues sur d es ré seaux d e ty pe W iF i ou E th ernet.
L e service d ’antenne collectif se f ait via une inf rastructure câ b le, à la f ois en h oriz ontal et en
vertical. L ’arrivé e d e la f ib re j usq u’aux f oy ers ( F TTH ) permet une nouvelle approch e q ui consiste
à livrer le service d ’antenne via une f ib re optiq ue. Du point de vue du foyer pa rtic ul ier, on a
alors trois possib ilité s :
1. L e servic e Da ta est l ivré sur une fib re optiq ue, l e servic e M ust C a rry DV B -T sur l e
c â b l e. U n b oitier ( C P E ) termine la f ib re optiq ue et of f re la connectiq ue pour les services
I nternet/ I P TV / Té lé ph onie. P as d e mod if ication concernant le service M ust C arry D V B -T.
2. L e servic e Da ta est l ivré sur une fib re optiq ue, l e servic e M ust C a rry DV B -T est
l ivré sur une sec onde fib re optiq ue. U n b oitier ( C P E ) termine les d eux f ib res. E n plus
d e la connectiq ue cité e d ans le cas pré cé d ent, il of f re une prise B N C ou une connectiq ue
F . L e ré seau coaxial interne est coupé d u ré seau coaxial d e l’immeub le et relié au C P E .
3. L e servic e Da ta et l e servic e M ust C a rry DV B -T sont tra nsporté s pa r deux
l ong ueurs d’ ondes diffé rentes sur l a m ê m e fib re. C oté ré seau d omestiq ue, le C P E
of f re la mê me connectiq ue q ue d ans le cas -2-. E n complé ment, il est d oté d ’un mod ule
permettant le d é multiplexag e d es long ueurs d ’ond e.
D u point d e vue d e l ’ opé ra teur d’ im m eub l e. N ous prenons ici l’h y poth è se q u’une seule f ib re est
passé e par f oy er pour le raccord ement au f ournisseur d ’accè s I nternet. Suivant les mê mes cas :
1. L e servic e Da ta est l ivré sur une fib re optiq ue, l e servic e M ust C a rry DV B -T sur l e
c â b l e. D ans ce cas, l’opé rateur d ’immeub le d oit maintenir les d eux ré seaux en parallè le.
2. L e servic e Da ta est l ivré sur une fib re optiq ue, l e servic e M ust C a rry DV B -T est
l ivré sur une sec onde fib re optiq ue. D ans ce cas, l’opé rateur d ’immeub le a passé d eux
f ib res par f oy er au lieu d ’une et ne maintient plus le ré seau coaxial d e l’immeub le d è s lors
q ue la f ib re supporte le M ust C arry D V B -T. L e service d ’antenne est d issocié d u service
d es f ournisseurs d ’accè s I nternet.
3. L e servic e Da ta et l e servic e M ust C a rry DV B -T sont tra nsporté es pa r deux
l ong ueurs d’ ondes diffé rentes sur l a m ê m e fib re. L ’opé rateur d ’immeub le passe une
seule f ib re par f oy er et ne maintient plus le ré seau coaxial d e l’immeub le. Soit le
multiplexag e d es d eux long ueurs d ’ond es est ré alisé par l’opé rateur d ’immeub le
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permettant la d istinction d es d eux service. Soit il ne l’est pas et les services sont
ind issociab les.
4. L e servic e a ntenne est l ivré sur une fib re optiq ue au niveau d e l’immeub le. C ’est une
variante d u cas -1-. U n é q uipement ré alise la conversation optiq ue coaxial au pied d e
l’immeub le pour tous les f oy ers. L ’inf rastructure coaxiale est conservé e. L ’opé rateur
d ’immeub le passe une seule f ib re par f oy er.
L a maintenance d es ré seaux s’avè re couteuse. A voir d eux inf rastructures en parallè le b asé es sur
d eux tech nolog ies d if f é rentes ne pré sente pas d ’avantag e, le coû t d e maintenance é tant
prob ab lement d oub lé . L es travaux ef f ectué s pour le passag e d e f ib re optiq ue d ans le cad re d ’un
raccord ement sy sté matiq ue permettra d e d esservir tous les f oy ers en f ib re. A insi, les cas -1- et 4- d evraient ê tre é carté s.
Une ou deux fibres ?
D u f ait d e la conclusion d u parag raph e pré cé d ent, il est ad mis q ue le service d ’antenne d u f oy er
sera d é livré via une f ib re optiq ue.
Tous les services d oivent-ils ê tre apporté s j usq u’au f oy er par une seule et mê me f ib re optiq ue, ou
d oit-on sé parer le service antenne d es autres ? C ette q uestion peut ê tre traité e ind é pend amment
d u ch oix d e la tech nolog ie d ’accè s pour les d onné es.
L a prob lé matiq ue est lié e principalement :
-
à la f acilité d ’implé mentation d es d if f é rents services,
-
au coû t d e la solution retenue.
I m plé m entatio n des s ervices
P our le client, c’est la possib ilité d e pouvoir ch oisir lib rement un f ournisseur pour le service d e
son ch oix. P our une collectivité cela peut ê tre la possib ilité d e sé lectionner un f ournisseur pour le
service d ’antenne collectif et d e laisser le ch oix aux proprié taires et locataires pour l’accè s
I nternet et autres services. C ’est aussi, en cas d e panne, une f acilité pour la rech erch e d e la
cause et id entif ier à q ui incomb e la responsab ilité d e ré tab lir le service.
D e ce point d e vue, la sé paration d e la f ib re pour les services antenne of f re la f lexib ilité req uise
pour vé h iculer d es services ne venant pas ob lig atoirement d u mê me f ournisseur. E lle permet
é g alement d e ne pas imposer un ch oix tech nolog iq ue pour l’accè s I nternet. E n ef f et, le coû t
d ’inj ection d u service d ’antenne sur une of f re d e raccord ement E TTH est ré d h ib itoire, puisq ue
l’inj ection d oit ê tre ré alisé e sur ch acune d es f ib res.
C o û t de la s o lutio n
A u-d elà d es coû ts lié s à l' installation d e la F O ( f ourniture, passag e et soud ure d es f ib res),
un poste non né g lig eab le est le coû t d u multiplexag e / d é multiplexag e d es long ueurs d ’ond e q ue
nous allons d é tailler ici.
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U n peu de tec h niq ue
L ’utilisation d e la mê me f ib re pour le service M ust C arry D V B -T et service D ata impliq ue d e
multiplexer en amont d e la mono-f ib re, et d e d é -multiplexer d ans le C P E . C es opé rations
d emand ent d ’une part l’utilisation d e composants optiq ues coû teux et d ’autre part d es pertes d e
puissance optiq ue sur la transmission.
L a perte va d e 1 d B à 1,5 d B par opé ration, et la perte totale pré visib le varie d onc d e 2 à 3 d B .
L ’impact d e cette perte en puissance pré sente au moins 2 inconvé nients tech niq ues :
- Si on veut limiter le nb d ’amplis optiq ues, alors on passe en puissance d e sortie à 21d B .
- U ne perte d e 3d B correspond en puissance à la moitié d e la puissance é mise. C e q ui
né cessite à la tê te d e ré seau, d ’é mettre au minimum 2 f ois plus d e puissance sur la f ib re.
D ’où un d oub lement d e tous les org anes lié s à la puissance d e transmission mais aussi
un d oub lement d e la consommation é lectriq ue et un impact f ort sur la climatisation d u
local tech niq ue !
- L a mise en maintenance né cessite d e b aisser la puissance d ’é mission à 15 d B sur les
é q uipements optiq ues. Si la puissance en service é tait d e l’ord re d e 17 à 18 d B , le
service vid é o pourrait ê tre maintenu. A contrario, b ud g é ter 3 d B ad d itionnels en
compensation d es pertes d e multiplexag e/ d é multiplexag e, aura pour ef f et prob ab le la
coupure d e service lors d e la mise en maintenance d es é q uipements.
D eux f ib res s ’il vo us plaî t !
L es avantag es apporté s par la sé paration d es f ib res pour le support d es services vid é o sont
ind é niab les.
P our le service d ’antenne, le P O N est tout ind iq ué . U n mê me sig nal est d upliq ué vers 16 , 32 ou
6 4 f oy ers selon la topolog ie d u ré seau. L a d isponib ilité d ’espace d ans les f ourreaux n’est pas un
ob stacle car la d uplication est ré alisé e d ans la d erniè re portion d u ré seau d e f ib res. L e point d e
mutualisation au sens A R C E P semb le ê tre un end roit ind iq ué pour insé rer les splitters optiq ues.
L ’encomb rement d es splitters est ré d uit comme le montre la F ig ure 1 ci-d essous.
Figure 1 E x e m p l e d e S p l i t t e r O p t i q u e 1 : 1 6
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L a pause d e la f ib re j usq u’au f oy er impliq ue d e terminer la f ib re par un é q uipement actif .
P lusieurs f ournisseurs d e C P E ont une approch e mod ulaire et prog ressive. A insi, la premiè re
é tape peut ê tre la pause d u b oitier venant accueillir la f ib re. D ans cette é tape, une soud ure
d emand ant l’intervention d ’un tech nicien est ré alisé e. U ne f ois le b oitier posé , les é lé ments actif s
peuvent ê tre aj outé s sans q ualif ication particuliè re f acilitant l’activation d es services à la
d emand e d es clients.
Figure 2 E x e m p l e d e C P E m o d u l a i r e , G e n e x i s
Suppo rt de la T N T
Tous les d é mod ulateurs TN T et a f ortiori ceux inté g ré s d ans les TV d e d erniè re g é né ration
couvrent au moins la b and e U H F d e f aç on native. P our la f ourniture d es ch aî nes d e la TN T sur la
f ib re, la solution consiste à transposer au niveau d e la tê te d e ré seau vid é o, les f ré q uences d ans
la b and e U H F .
L ’ offre F T T H de C isc o
L ’of f re F TTH est b asé e sur le meilleur d es d eux mond es. D ’une part sur un accè s point-à-point
E th ernet ( E TTH ) pour l’accè s aux services I nternet, I P TV , V oD et Té lé ph onie. D ’autre part sur
une tech nolog ie P O N pour la d if f usion d u service antenne M ust C arry D V B -T.
End-U s e r
CPE
D a ta N e tw o rk
R F
R J 4 5
Ca t 4 5 0 0
R F N e tw o rk
Ampli CATV
4,8, 16 ou 32
CATV S plit t e r
PoP
C h a m b re
CPE
R F
R J 4 5
Figure 3 A p p r o c h e d e l ’ a c c è s F T T H C i s c o
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L e po int-à-po int E th ernet
L ’E TTH permet avant tout une ouverture d es services clients. C ’est le mod è le ch oisi par F ree en
F rance et par la plupart d es opé rateurs d ’E urope d u nord , trè s avancé s en terme d e F TTH et d e
ré seaux ouverts ( O pen A ccess N etw ork ). E n plus d es services aux particuliers, la mê me
inf rastructure connecte d es prof essionnels en apportant le niveau d e service req uis. E lle peut
é g alement ê tre utilisé e pour connecter un ré seau W iF i au sein d ’une ag g lomé ration, ou b ien
entend u tout autre service pour les collectivité s locales, entreprises ou particuliers.
C ette versatilité tient principalement à l’utilisation d u stand ard E th ernet comme tech nolog ie
d ’accè s. L es C P E et les é q uipements d ’accè s sont ind é pend ants. I ls interopè rent d u f ait d e leur
conf ormité à ce stand ard . C h aq ue client est ind é pend ant d es autres. L e d é b it d e sa lig ne peut
é voluer d e 10 0 M b ps à 1 G b ps sans impact sur les autres clients.
L es C P E sont simples. I ls ne d oivent pas ch if f rer les f lux. I l n’y a pas d e tech nolog ie complexe d e
multiplexag e à mettre en œ uvre. O n peut penser q ue leur prix b aissera rapid ement avec la
g é né ralisation d u F TTH .
U ne f ib re é tant d é d ié e à ch aq ue client, il est possib le d ’ab outer cette f ib re d ’un f ournisseur
d ’accè s à un autre lorsq ue plusieurs opé rateurs souh aitent positionner d es é q uipements actif s
d irectement sur la f ib re ( cas d e F ree).
L ’utilisation d
L A N (V L A N d
d ans un mod
l’exploitant ( O
d if f é rents.
’E th ernet supporte nativement la sé paration d es services par l’utilisation d e V irtal
é crit par le stand ard I E E E 8 0 2.1q ). C ’est la tech nolog ie d e ch oix pour s’inscrire
è le O pen A ccess N etw ork d ans leq uel, le proprié taire d e l’inf rastructure ( N etC o),
pC o), et les f ournisseurs d e services ( R etail Service P rovid ers, R SP ) peuvent ê tre
Open Access Network Model
E nd U sers
R etail
S ervice
Pro vid ers
O p C o
N etC o
S ervices
Eg I n t e r n e t , A p p l i c a t i o n s
A ctive Infrastructure
Eg R o u t e r s , S w i t c h e s
Passive Infrastructure
Eg D u c t s , F i b r e
Figure 4 M o d è l e d e r é s e a u o u v e r t
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E n complé ment d e son of f re d ’accè s, C isco apporte é g alement sa maî trise d es ré seaux d e cœ ur
I P et d ’apport d e services à f ortes valeurs aj outé es ( pour inf rastructures opé rateurs ou
entreprises).
Cisco IP-N G N
Ca r r ie r E t h e r n e t
Flexible, Converged Platform Enabling Profitable Services
E-FT T x
M o nito r ing
C o r p o r a te
M E 3 4 0 0
4 5 0 0
R esid ent ia l
Identity
A ddr es s
M g m t
I nte g r ate d Ed g e
Nod e
S T B
C o r p o r a te
P o l ic y
D ef initio n
S er v ic e E x c h a ng e
Carrier Eth ernet
A ggregation
SCE2020
L 3 V P N E d g e
Optional L3 VPN PE
S T B
SA-O N T
W iM A X
C o r p o r a te
R esid ent ia l
I nte g r ate d Ed
Nod e
DS L
S T B
P r e s e n ta tio n _ ID
D is tr ib u tion
Nod e
Content Network
Optional L3 VPN PE
VoD
P O N
©2 0 0 6 C is c o S y s te m s , In c . A ll rig h ts r e s e r v e d .
S IP
VoD T V
Core
N et w ork
IP / M P L S
A g g reg a ti on
Network
M P L S /IP
g e
I nte g r ate d Ed g e
Nod e
Content Network
D is tr ib u tion
Nod e
I nte g r ate d Ed g e
Nod e
R esid ent ia l
Business
S u b s c r ib er
D a ta b a s e
B il l ing
A ccess
Business
Business
P o r ta l
C is c o C o n fid e n t ia l
Figure 5 C i s c o , l a m a i t r i s e d ’ I P d e b o u t e n b o u t
T V
S IP
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L e ré s eau vidé o
D ans la solution pré senté e ici, le ré seau optiq ue passif vé h icule uniq uement le service d ’antenne.
I l peut cepend ant ê tre utilisé comme inf rastructure pour le G P O N et mê me pour une approch e
monof ib re.
Scientif ic A tlanta, auj ourd ’h ui inté g ré d ans C isco, est un acteur maj eur d e la d if f usion vid é o. Son
expertise d ans l’ing é nierie n’est plus à d é montrer. E lle assure les meilleurs ch oix d e conception
en f onction d es contraintes propres à ch aq ue opé rateur vid é o.
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L ’ E v ol ut ion des ré sea ux c â bl é s v ers l es ré sea ux fibres
L es ré seaux n’ont pas attend us la f ib re optiq ue pour vé h iculer d ’ab ord d es services d e té lé vision,
puis d es services d ’accè s I nternet. E n F rance, le plan C â b le d u d é b ut d es anné es 8 0 à é té à
l’orig ine d ’un f ort d é ploiement d e ré seaux câ b lé s. L es opé rateurs voulant of f rir ces services ont
investis d ans d es é q uipements actif s.
L e d é ploiement d e la f ib re en F rance en est à ses b alb utiements. Quelq ues centaines d e milliers
d e clients seulement sont d irectement connecté s à une f ib re optiq ue, à comparer avec plusieurs
millions aux câ b le.
C isco par son rach at d e Scientif ic A tlanta é tant un acteur maj eur d u câ b le en F rance, il é tait
naturel d ’é lab orer une solution permettant une transition d ouce d u câ b le vers la f ib re, pé rennisant
les investissements consentis sur les é q uipements actif s. C ’est l’approch e D -P O N q ui est
repré senté e ci-d essous.
Prisma D-PO N
S y st e m O v e rv ie w
E x ist in g H F C ( B ro w n f ie l d maj o rit y o f p l an t )
C M T S
No d e
Prisma D-PO N
M a s te r P la n n e d
C o m m u n itie s
L a rg e
S u b d iv is io n s
( G re e n f ie l d )
1:32 PON
S o m e
E x te n s io n s
T x &
1:32 PON 20 k m
R x Op t i c s
OS P A r c h i t e c t u r e
S u b
ONT
C PE
D-P O N t a r g e t m a r k e t i s a n y G r e e n f i e l d n e t w o r k b u i l d w h e r e t h e S e r v i c e
P r o v i d e r w i l l b e u s i n g a DO C S I S c o n t r o l p l a n e
D-P O N s o l u t i o n a l l o w s f o r i n c r e m e n t a l u p g r a d e s o n a f u t u r e p r o o f
a r c h it e c t u r e w h ile le v e r a g in g th e e x is t in g b a c k o f fic e in f r a s t r u c t u r e
D-P O N L i v e s S i d e -b y -S i d e w i t h E x i s t i n g H F C N e t w o r k s T o d a y
P r e s e n ta tio n _ ID
©2 0 0 6 C is c o S y s te m s , In c . A ll rig h ts r e s e r v e d .
C is c o C o n fid e n t ia l
Figure 6 A p p r o c h e D -P O N
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D ans cette approch e, l’opé rateur ay ant d é ploy é un C M TS et ay ant un plan d e contrô le D O C SI S
peut remplacer son ré seau capillaire par d e la f ib re optiq ue et continuer d ’utiliser le C M TS
comme é q uipement actif d ’accè s.
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