Considérations dans la conception de câbles fibres optiques extérieurs| Corning

La principale préoccupation de l'utilisateur final est certainement une performance optique optimale. Les clients exigent une faible latence du signal et une faible atténuation pour leurs services et répondre à ces exigences de performances optiques est toujours la priorité absolue.

Une bonne option pour éviter la perte de signal est une conception de tube à structure libre. Puisque la fibre n'est soumise à aucune contrainte significative et qu'elle est généralement très tolérante aux forces axiales, les câbles avec tubes à structure libre présentent typiquement les pertes d'atténuation optique les plus faibles.

Des performances de perte plus faibles peuvent également être obtenues en passant à une fibre à faible perte conçue pour des applications de plus longue distance. En règle générale, si votre système mesure plus de 100 km de longueur, les fibres à faible perte méritent d'être envisagées pour des économies globales sur les coûts du système.

La latence du signal, définie comme la durée de temps qui s'écoule entre l'entrée du signal dans un système et sa sortie, peut être quantifiée en millisecondes en communication optique. Dans la plupart des systèmes classiques, la latence n'est pas un problème et doit atteindre un certain seuil minimum pour des performances satisfaisantes. Cependant, dans certains réseaux, une latence moindre peut offrir un avantage concurrentiel si vous essayez de fournir vos données plus rapidement que vos concurrents. Un bon exemple en est le trading d'actions à haute fréquence. Exécuter des transactions avant le reste du marché peut souvent signifier battre vos concurrents en quelques millisecondes et générer des millions de dollars de profit.

Le câble ruban présente un avantage en latence en raison de sa conception par rapport à une conception de tubes à structure libre. Dans une conception de câble avec tubes à structure libre, la longueur de fibre excédentaire permet à la fibre de réduire ou même d'éliminer l'effet de tension sur le câble car les fibres flottent dans les tubes tampons. Dans une conception de tube à structure libre typique, la longueur de fibre excédentaire couvre généralement 2 à 8% de la longueur totale du câble. Dans un câble ruban typique, il y a entre zéro et 1% de longueur de fibre en excès.

Prenons un exemple en comparant un segment de 550 km dans un réseau un câble ruban ou câble avec tubes à structure libre. Pour un câble  avec tubes à structure libre, un excès de fibre de 5% entraînerait un temps de vol de 2,826 millisecondes. Pour un câble ruban, le temps de vol serait de 2,697 millisecondes. Cela fournit un avantage de latence de 0,129 millisecondes. Si vous utilisez un réseau à haut débit, ce peu de temps peut avoir une importance considérable.

La croissance du haut débit à base de fibre et les réseaux qui y sont associés explose dans le monde entier, alors que les opérateurs œuvrent pour satisfaire la demande de services à forte intensité de bande passante. Alors que les opérateurs  déployent la 4G/5G et la fibre jusqu'au domicile (FTTH) dans les réseaux d'accès et que les fournisseurs de services Cloud relient les Data Centers, les demandes de câbles à très haute densité de fibres - où les fibres se comptent par milliers - sont de plus en plus courantes.

Une ligne de conduite générale sur les meilleures familles de câbles à utiliser en fonction du nombre de fibres nécessaires est que si votre réseau est généralement inférieur à 144 fibres, le tube à structure libre est probablement la meilleure option. Si votre réseau nécessite 288 fibres et plus, le ruban vaut probablement la peine d'être exploré en tant qu'option en raison du gain de temps lors de l'épissurage (chaque réseau est différent, il est donc important d'examiner d'autres paramètres de décision en plus du nombre de fibres). Les micro-câbles avec tubes à structure libre, en revanche, peuvent servir d'option de transition lorsque vous pouvez commencer avec un nombre de fibres inférieur (de 12 à 288 fibres), puis un système qui vous permette de croître à l'avenir avec un coût d'installation minimal. (plus à ce sujet ci-dessous).

Il existe plusieurs façons de faire évoluer votre réseau à l'avenir, soit en passant à des vitesses de transmission plus élevées, soit en ajoutant plus de fibres. En règle générale, tirer parti de la fibre inutilisée est la méthode la plus rentable et constitue le point de surapprovisionnement. En fonction du calendrier de mise à niveau d'une installation, il peut ne pas être souhaitable de sur-approvisionner les fibres dès le départ. Mais il faut avoir la flexibilité de regrouper et d'utiliser les fibres disponibles selon les besoins et d'ajouter des fibres supplémentaires à l'avenir sans retravailler en profondeur l'ensemble de l'infrastructure. En règle générale, Corning recommande de surprovisionner les conceptions de fibres dans des fourchettes de 25 à 100% en fonction de l'incertitude de la demande future. Il n'y a pas de réelle différence dans cette approche pour un tube ou un câble ruban ò structure libre - il suffit d'ajouter plus de fibres lors de la construction initiale.

Avec un système de microduites de câbles avec micro-tubes à structure libre, il existe une autre approche. Un exemple serait l'installation d'un système de microduites à 7 voies au lieu d'un câble standard. Dans la première microduite, vous pouvez installer un câble micro-tube à structure libre de 12 à 288 fibres. Cependant, vous avez le potentiel d'installer jusqu'à six câbles 288 fibres supplémentaires, ce qui vous donnera une capacité allant jusqu'à 2016 fibres au total. Le modèle de paiement selon l'utilisation (Pay-as-you-go) offert par les câbles avec micro-tubes à structure libre offre une option très rentable pour retarder le coût du réseau jusqu'à ce qu'il soit nécessaire, et vous permet de tirer parti des nouvelles avancées de la fibre à l'avenir. La figure de la page précédente montre diverses configurations de micro-câbles avec tubes à structure libre et de microduites, par rapport à un câble de tubes à structure libre standard dans une conduite de 1 ¼ po (à droite).

Un autre facteur à prendre en compte dans la sélection des câbles est l'impact sur la vitesse de déploiement. Gagner du temps grâce à un meilleur accès aux câbles et à de meilleures méthodes d'épissurage peut vraiment avoir un impact considérable sur un déploiement réseau.

Certaines nouvelles conceptions de gaines de câbles avec tubes lâches, qui se décollent littéralement sans aucun outil, peuvent réduire les temps d'accès aux câbles de 70% par câble. Si vous multipliez ces économies par le nombre de câbles à chaque point d'accès, vous pourriez potentiellement gagner des heures de productivité chaque jour.

De plus, à mesure que le nombre de fibres augmente, le temps d'épissurage peut devenir un facteur de différenciation énorme. Dans un câble ruban, les fibres sont organisées avec précision pour l'épissurage en masse ou la connectique, ce qui fait de l'épissurage des câbles rubans un processus plus rapide par rapport à l'épissurage de câbles avec tubes à structure libre, car vous pouvez terminer 12 fibres à la fois, contre une à la fois. Cet avantage se traduit par un temps d'installation plus court, moins de coûts de main-d'œuvre d'installation et beaucoup moins de temps de restauration en cas d'urgence.

À titre d'exemple, examinons l'épissurage d'un câble à très grand nombre de fibres. En règle générale, une épissure unique prend environ quatre minutes et une épissure par fusion de masse à 12 fibres prend environ huit minutes par épissure. L'épissurage d'un câble de 1728 fibres (144 épissures de masse) prendrait environ 19 heures d'épissurage régulier pour un câble ruban. Cependant, épisser un tel câble avec tubes à structure libre prendrait environ 115 heures. Si vous ajoutez ce nombre d'épissures sur un réseau, cela équivaut à une augmentation considérable du temps et des coûts. Bien que ce nombre de fibres semble énorme pour la plupart des réseaux, sachez que la demande de fibres de cette taille est très réelle et en croissance.

Quelle que soit la qualité de l'installation d'un câble extérieur, il est possible que quelque chose se passe mal. Les câbles enterrés peuvent être coupés par des engins de terrassement et les câbles aériens endommagés par la chute d'arbres. En cas d'indisponibilité non planifiée du réseau, votre priorité absolue est de restaurer le service sur le câble et de le faire le plus rapidement possible afin de minimiser l'impact sur les clients.

Nous avons déjà noté les avantages du câble ruban dans la restauration d'urgence. En utilisant les mêmes critères ci-dessus sur les temps d'épissurage, un câble avec tubes à structure libre de 144 fibres prendrait environ 10 heures pour épisser et un câble ruban de 144 fibres prendrait 1,6 heures. Une considération supplémentaire dans la planification d'une restauration d'urgence est que lors de l'utilisation d'un câble avec tubes à structure libre, les fibres les plus critiques peuvent être identifiées et épissurées par priorité de trafic plus précisément qu'avec un câble plat.

Tout planificateur de réseau s'assure qu'il dispose de fibres supplémentaires non seulement pour ouvrir la voie à une évolutivité future, mais également pour aider dans les situations d'urgence. Tous les câbles doivent avoir des fibres de rechange, d'autant plus que la fibre est extrêmement peu coûteuse par rapport aux coûts d'installation ou de restauration. Le fait de disposer de fibres de rechange facilite le changement de fibre pour rétablir le fonctionnement.

Un dernier domaine qui mérite d'être mentionné est la disponibilité des câbles et les fibres appropriées pour différentes applications. Les câbles avec micro-tubes à structure libre sont conçus pour être utilisés exclusivement dans les microduites, il n'y a donc pas d'option de câble blindé. Les conceptions de fibre pour les applications hautes performances peuvent ne pas être disponibles dans toutes les conceptions de câbles car elles peuvent ne pas fonctionner correctement dans certaines configurations. Lorsque vous explorez vos options en fonction des critères de réseau les plus importants pour votre application, il est sage d'avoir une bonne compréhension de ce qui est disponible auprès des différents fabricants de câbles afin de pouvoir éliminer les options au début de votre recherche plutôt qu'après avoir pris une décision.

Les principales familles de câbles avec tube, ruban et micro-tube à structure libre offrent des options sur l'ensemble de votre réseau qui, lorsqu'elles sont utilisées de manière stratégique, peuvent offrir une atténuation faible, une évolutivité et une vitesse de déploiement accrue. Au fur et à mesure que la fibre pénètre plus profondément dans le réseau et que les demandes de bande passante continuent d'augmenter, envisager toutes vos options de câbles vous aidera à créer un réseau prêt pour l'avenir et résilient.