Brevet FR2512612A1 — publié le 19830311

"SYSTEME DE DISTRIBUTION POUR RESEAU DE FIBRES LOCAL" L'invention concerne un système de distribution pour mun réseau de fibres optiques local, comportant un central de distribution qui est connecté par l'intermédiaire de fibres de transmission optiques à plu- sieurs postes d'abonné, chaque poste d'abonné étant muni d'une boúte de jonction commune, présentant au moins une entrée et plusieurs sorties, l'entrée de la botte de jonction commune étant couplée à une fibre de transmission optique et les sorties étant connectées par l'intermédiaire d'autres câbles de transmission à plusieurs prises de contact murales. Il y a lieu de noter que par "réseau local" il faut entendre tous les trajets de transmission et tout l'appareillage de transmission entre une unité centrale et la boîte de contact murale de l'abonné Un système de distribution dudit genre est connu entre autres de "Proceedings of the IEEE", Vol 68, N 10, octobre 1980, page 1295, Figure 5 Dans la botte de jonction commune de ce système de distribution connu, le signal optique entrant est converti en un signal électrique, après quoi le signal électrique est amené à un démultiplexeur Les sorties du démultiplexeur sont connectées par l'intermédiaire de câbles coaxiaux aux prises de con- tact murales électriques respectives dans le poste d'abonné De plus, les prises de contact murales sont connectées par l'intermédiaire de câbles coaxiaux aux entrées d'un multiplexeur, dont la sortie est conneetée à un convertisseur électrique optique Cette combinaison est utilisée pour le signal optique sortant du poste d'abonné pour des services comme, par exemple, le téléphone, la sélection de canaux pour la télévision, l'alarme etc. Ce système connu présente le désavantage que le réseau local ne convient pas aux modifications et aux agrandissements susceptibles d'in- tervenir dans l'avenir, cormie le choix de signaux analogiques ou numéri- ques, la largeur de bande, le rapport de bit, le nombre de services et de connexions par abonné C'est ainsi que, lorsqu&une nouvelle longueur d'on- de (couleur) ou un nouveau service est ajouté au système de transmission optique connu, il faut appliquer des modifications dans toutes les boites 12612 de jonction communes d'un réseau local Des multiplexeurs, des démultiple- xeurs, de l'appareillage de commutation etc doivent être adaptés à ladite couleur ou audit service. De plus, le système de distribution connu présente le désavanta- ge que lorsque dans une botte de jonction commune, ledit multiplexeur tom- be en panne, tous les services, comme la télévision, la radio, le télépho- ne etc risquent d'être mis hors service simultanément Il est vrai qu'on peut obvier à cet inconvénient par l'utilisation d'appareillage de réserve dans la boite de jonction commune Dès que l'un des appareils prévus dans la botte de jonction commune tombe en panne, le système passe automatique- ment à l'appareil de réserve en question De plus, un système d'alarme peut être mis en service, ce qui permet de remplacer l'appareil en panne. Toutefois, cette méthode présente le désavantage que l'appareil prévu dans la botte de jonction commune doit être réalisé en double et qu'il faut un appareillage de commutation additionnel Ainsi, les frais de la botte de jonction commune par poste d'abonné sont augmentés de façon notable. L'invention vise à indiquer un système de distribution pour un réseau de fibres local qui ne présente pas les susdits inconvénients. L'invention est caractérisée en ce que l'entrée d'une botte de jonction commune est connectée par l'intermédiaire du montage en série d'un divi- seur de puissance et d'une botte de distribution aux sorties de la botte de jonction commune, le nombre d'entrée de la boîte de distribution étant inférieur au nombre de ses sorties et en ce que la botte de distribution comportant des moyens assurant l'interconnexion sélective de ses entrées a un nombre égal de sorties, les autres câbles de transmission étant des fibres optiques et les prises de contact murales étant des prises de con- tact murales optiques. Grâce aux dispositions conformes à l'invention, le réseau local est maintenant complètement transparent, ce qui implique que lorsqu'une nouvelle couleur ou un nouveau service est ajouté, les boîtes de jonction communes du réseau local ne doivent pas être nécessairement modifiées De plus, il est maintenant possible de réaliser d'une façon très simple un système d'intercommunication à l'endroit de l'abonné en question. Puis, la botte de jonction commune ne contient plus 2 g 512612 d'appareillage actif, de sorte qu'il ne faut plus d'appareillage de réser- ve et des circuits de commutation et d'alarme additionnels, ce qui réduit notablement les frais d'installation d'une botte de jonction commune. Puis, il ne faut plus de service technique additionnel au poste d'abonné. La description ci-après, en se référant aux dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente un premier exemple de réalisation d'un système de distribution conforme à l'invention. La figure 2 illustre la structure d'un terminal. La figure 3 représente une caractéristique d'affaiblissement d'une fibre optique. La figure 4 représente un deuxième exemple de réalisation d'un système de distribution conforme à l'invention. La figure 5 représente une réalisation d'une boîte de distribu- tion pour la réalisation d'intercommunication. La figure 6 représente la structure d'un autre terminal. La figure 7 représente un troisième exemple de réalisation d'un système de distribution conforme à l'invention. Dans l'exemple de réalisation selon la figure 1, le chiffre 1 représente le central de distribution d'un réseau de fibres optiques local L'entrée 100 de la botte de jonction commune 3 est connectée par l'intermédiaire d'une fibre optique 2 au central de distribution 1 L'en- trée 100 de la boîte de jonction commune 3 est connectée par l'intermédiaire d'un diviseur de puissance 4 aux entrées 6, 7, 8, 9 d'une botte de distribution 5 Les entrées 6, 7, 8 et 9 de la botte de distribu- tion sont interconnectées aux sorties respectives 12, 13, 15 et 16 de la botte de distribution 5 Les sorties 12, 13, 15 et 16 de la botte de distribution 5 sont interconnectées par l'intermédiaire de fibres optiques aux prises de contact murales optiques respectives 22, 23, 25 et 26 Les sorties 10, 11, 14, 17 et 18 de la boîte de distribution 5 sont connectées aux prises de contact murales optiques respectives 20, 21, 24, 27 et 28. Les terminaux I, II, III et IV sont connectés aux prises de contact mura- les respectives 22, 23, 25 et 26. Dans l'exemple de réalisation selon la figure 1, les connexions les plus simples entre une botte de jonction commune 3 et les prises de 2 512612 contact murales optiques 20 à 28 sont représentées pour un poste d'abonné. Les fibres optiques sont utilisées tant pour la transmission aller optique en utilisant les longueurs d'onde D= 1 ' 2 ' 3 5 et 6 que pour la transmission retour optique en utilisant les longueurs d'onde 2 et 4 Des valeurs usuelles pour les longueurs d'ondes sont par exemple: 1 = 780 nm 2 = 1210 nm 3 = 810 nm 4 = 1260 nm = 840 nm 870 nm La figure 2 indique la façon dont un récepteur de télévision 43 par exemple peut être connecté à une prise de contact murale optique 22 La prise de contact murale 22 est connectée à l'entrée d'un récepteur de télévision 43 par l'intermédiaire du montage en série d'un filtre opti- que 46, d'un convertisseur électrique optique 41 et d'un convertisseur numérique analogique 42 De plus, le récepteur de télévision 43 est con- necté au filtre optique 46 par l'intermédiaire du montage en série d'un convertisseur analogique numérique 45 et d'un convertisseur électrique optique 44 Il y a lieu de noter qu'on utilise un signal de télévision sous forme numérique; cela procure, en effet, la meilleure solution, par rapport à la modulation analogique, pour résoudre les problèmes dus à la linéarité au bruit De plus, la numérisation permet d'obtenir une d'une qualité d'image supérieure et une plus faible sensibilité aux perturba- tions Les circuits 41, 42, 44, 45 et 46 peuvent être connectés, soit a récepteur de télévision 43, soit à la prise de contact murale 22. A l'entrée du filtre de bande optique 46 sont présentés tous les signaux optiques dont les longueurs d'onde correspondent au tableau ci- -dessus Le filtre de bande optique 46 ne laisse passer que le signal op- tique à longueur d'onde 1 = 780 nm Les signaux optiques aux fréquen- ces 3, 5 et 6 sont réfléchis par le filtre optique 46 et sont transmis dans la fibre optique 49, après quoi ils sont bloqués par le con- vertisseur électrique optique 44, du fait que ce dernier ne peut pas ef- fectuer le traitement en sens inverse Le signal de télévision numérique à longueur d'onde 1 est converti à l'aide d'un convertisseur électrique optique 41 en un signal numérique électrique qui est converti par converti par l'intermédiaire du convertisseur numérique analogique 42 en un signal de télévision analogique qui est ensuite amené à un récepteur de télévision normal 43 Un signal de sélection de canal numérique élec- trique provenant du récepteur de télévision 43 est converti par l'intermé- diaire du convertisseur analogique numérique 45 en un signal de sélection de canal numérique électrique qui est converti par l'intermédiaire du con- vertisseur électrique optique 44 en un signal de sélection de canal opti- que ' longueur d'onde 2 ce signal de sélection de canal optique est amené par l'intermédiaire de la fibre optique 49 au filtre de bande opti- que 46 pas de, qui est agencé de façon à réfléchir ce signal optique dans la fibre reliée à la prise de contact murale 22, puis il est transmis à l'unité centrale 1 o est réalisée la sélection de canal requise. Comme filtre optique 46 peut être utilisé par exemple un filtre d'interférence comme décrit dans "IEEE Transactions on Communications", Vol Com-26, N 7 juillet 1978, page 1083. Un diviseur de puissance pouvant être utilisé dans le système de distribution est connu par exemple de "Electronics Letters", Vol 15 8 novembre 1979, N 23, pages 757-759. Comme prises de contact murales peuvent être utilisés les con- necteurs habituels pour fibres de verre, convenant au montage mural. Il en est de même pour les connexions optiques dans la boîte de distribu- tion 5. Le système de distribution selon la figure 1 offre, en outre, l'avantage de pouvoir être utilisé pour l'intercommunication entre diver- ses boîtes de contact murales dans la maison de l'abonné A cet effet, il ne faut qu'un filtre optique entre l'entrée 100 de la botte de jonction commune 3 et le diviseur de puissance 4 Ce filtre optique laisse passer une partie du spectre pour réfléchir l'autre partie Il est utile de faire réfléchir la partie du spectre soumise à un affaiblissement élevé dans les fibres optiques Cette partie spectrale ne convient pas à la transmission sur de longues distances, alors qu'à l'intérieur de la maison, il ne se produit que peu d'affaiblissement sur les courtes distances La figure 3 indique la dépendance de l'affaiblissement D dans une fibre en fonction des longueurs d'onde utilisées Pou' les longueurs d'onde inférieures à 750 nm, l'affaiblissement augmente fortement de sorte que cette partie du spectre ne convient pas à la transmission sur de longues distances, mais peut toujours être utilisée pour l'intercommunication à un poste d'abonné. Le filtre optique réfléchit cette partie du spectre et laisse passer librement la partie supérieure à 750 nm La faible partie de l'énergie du spectre à longueurs d'onde inférieures à 750 nm qui est éventuellement transmise par le filtre optique, sera affaiblie davantage par suite du plus grand affaiblissement qui se produit dans la fibre optique 2, ce qui permet la mise au secret de la communication interne à un poste d'abonné. La figure 1 représente un exemple de réalisation d'un système de distribution à câblage monofilaire pour l'intérieur De ce fait, des modules duplex optiques doivent être appliqués dans les prises de contact murales 22, 23 ou l'appareillage 1 et 2 y relié pour la séparation de signaux aller D et les signaux retour 2 et 4 Un exemple d'un tel module duplex optique a été décrit dans "IEEE Transactions on Communications" Vol Com-26, No 7, juillet 1978, page 1085, figures et 12. Dans l'exemple de réalisation selon la figure 4, l'entrée 100 d'une boîte de jonction commune 3 est connectée par l'intermédiaire d'une première fibre optique 2 pour la transmission aller et une seconde fibre optique 29 pour la transmission retour à l'unité de distribution centrale 1 La fibre optique 2 est connectée par l'intermédiaire d'un diviseur de puissance 4 à une première boîte de distribution 5 dont les sorties 10, 16 sont connectées par l'intermédiaire d'un premier jeu de fibres opti- ques aux prises de contact murales optiques respectives 21, 22, 23, 24, 25, 26 et 27 La deuxième fibre optique 29 est connectée par l'intermé- diaire d'un filtre optique 48 et d'un diviseur de puissance 32 à une deu- xième boite de distribution 50, dont les sorties 60, 61, 62, 63, 64, 65 et 66 sont connectées aux prises de contact murales optiques respectives 21 à 27 par l'intermédiaire d'un second jeu de fibres optiques Les terminaux I, II, III et IV sont connectés aux prises de contact murales optiques respectives 21, 23, 25 et 26. Dans l'exemple de réalisation selon la figure 4 est utilisé un câblage double pour l'intérieur Chaque prise de contact murale optique présente ainsi une connexion à la boîte de jonction commune 3 par l'inter- médiaire de deux fibres, l'une pour les signaux aller, l'autre pour les signaux retour Ainsi, il ne faut plus de modules duplex dans les terminaux I, IV, du fait que les signaux d'aller et les signaux de retour sont guidées par des fibres optiques spéciales Puis, il est ainsi possible de donner au premier jeu de fibres optiques destinées aux signaux d'aller un plus grand diamètre et une plus grande ouverture numérique que le diamètre de l'ouverture de la fibre optique 2 Le premier jeu de fibres optiques peut être réalisé avec un diamètre de 100 microns et une ouvertu- re numérique de 0,30 Ainsi, on réduit notablement les pertes aux endroits de soudure et aux points de connexion Un grand nombre de prises de con- tact murales optiques peut être appliqué dans toute la maison du poste d'abonné Une distribution possible est par exemple 4 prises dans la salle à manger et 2 dans chacune des trois chambres à coucher Seule une partie des prises de contact murales optiques sera connectée à un appareil. Incidemment, des déplacements sont possibles par une simple connexion des cordons en question des appareils à d'autres prises de contact murales et une autre interconnexion dans les bottes de distribution 3 et 5 Du fait que la transmission aller et retour est assurée par des fibres spéciales, le choix des longueurs d'onde des signaux d'aller n'est pas tributaire des longueurs d'onde des signaux de retour A titre d'exemple: 1 1210 r"m 2 = 870 'n 3 = 1290 nm 4 = 820 nm = 870 nm 6 = 820 nm Le filtre optique 48 présente la fonction de-réflexion des lon- gueurs d'onde utilisées pour l'intercommunication dans la maison de l'abonné A titre d'exemples d'intercommunication, on peut citer: la transmission des signaux provenant d'un appareil d'enregistrement vidéo utilisé dans la salle à manger à un récepteur de télévision dans une cham- bre à coucher, de systèmes de sûreté, de l'interphone et la connexion des diverses prises de contact murales à un ordinateur domestique Dans l'exemple de réalisation selon la figure 4, l'intercommunication n'est possible qu'entre les prises de contact murales 21, 23, 25 et 26 Si l'in- tercommunication entre les prises de contact 21, 24 et 27 est désirable, la deuxième boîte de distribution 50 doit être réalisée de la façon indi- quée sur la figure 5 Sur cette figure, les sorties 60, 63, 66 et 67, qui ne sont pas reliées à l'une des entrées 56, 57, 58, 59, sont couplées par l'intermédiaire d'un diviseur de puissance 33 à un filtre optique 31. Ce filtre optique peut être un miroir simple assurant l'interconnexion de toutes les prises de contact murales non utilisées. L'exemple de réalisation selon la figure 6 indique la façon dont le terminal II peut être muni d'un téléphone Le signal optique de la pri- se de contact murale optique 23 est guidé par l'intermédiaire de la fibre optique 81 à un filtre de bande optique 67 dans lequel est filtré le si- gnal optique à longueur d'onde de 1290 nm puis est converti par le conver- tisseur optique électrique 71 en un signal électrique Ce signal électri- que est converti à l'aide d'un convertisseur numérique analogique 72 en un signal électrique analogique qui est amené à l'appareil téléphonique 73. Le signal analogique électrique provenant de l'abonné est converti par l'intermédiaire du convertisseur analogique numérique 74 en un signal numérique électrique qui est converti par l'intermédiaire du convertisseur électrique optique 75 en un signal numérique optique à longueur d'onde de 820 nm Ce signal optique est rayonné par l'intermédiaire du filtre opti- que 76 dans la fibre 82 puis est trasmis l'unité centrale 1 De plus, la figure 6 indique la façon dont la communication à partir du terminal II peut être réalisée avec un deuxième appareil téléphonique présent à un autre endroit dans la maison de l'abonné alors que la connexion de la téléphone au terminal II avec un autre abonné est maintenue A cet effet, l'appareil téléphonique 73 est mis en communication d'un côté par l'inter- médiaire du convertisseur numérique-analogique 97 et du convertisseur optique électrique 78 au diviseur de puissance 80 et, de l'autre côté, par l'intermédiaire du convertisseur analogue-numérique 77 et du convertisseur électrique optique 79 au diviseur de puissance 80 Le diviseur de puis- sance 80 est couplé par l'intermédiaire d'une fibre optique au filtre op- tique 77 de façon à rayonner le signal d'intercommunication optique dans la fibre optique 82 Du fait que les circuits 71, 75, 78 et 79 sont des circuits à transmission unilatérale, il ne faut pas de modules duplex aux terminaux II. La figure 7 indique la façon dont on peut réaliser plus de lon- gueurs d'onde optiques pour la transmission aller que pour la transmission retour Les signaux d'aller optiques additionnels nécessaires à cet effet sont guidés par l'intermédiaire de la fibre optique 29 vers la boite de 12612 jonction commune 3, puissant rayonnés par l'intermédiaire du filtre de bande optique 36 dans la fibre optique 37 et ensuite transmis par l'inter- médiaie du diviseur de puissance 34 vers les entrées additionnelles 106, 107, 108 et 109 de la première boîte de distribution 5 Le filtre de bande optique 36 ne laisse passer que les signaux de retour optiques dont les longueurs d'onde se situent par exemple dans la gamme comprise entre 780 et 980 nm Les signaux d'aller optiques atteignant le filtre de bande op- tique 36 par l'intermédiaire de la fibre 29 présentent des longueurs d'on- de supérieures à 1200 nm et sont rayonnés par le filtre 36 dans la fibre optique 37 Ainsi, 8 signaux d'aller optiques et 4 signaux de retour optiques sont disponibles pour la communication entre l'unité centrale 1 et l'abonné Tout comme dans les exemples de réalisation selon la figure 4, le filtre 48 laisse passer toute la longueur d'onde supérieure à 750 nm et réfléchit les longueurs d'onde inférieures à 750 nm, ce qui permet l'intercommunication au poste d'abonné comme cela a été décrit ci-dessus. De préférence, le diamètre et l'ouverture numérique de la fibre 37 sont choisis supérieurs au diamètre et à l'ouverture numérique des fibres 2 et 29, ce qui permet de déduire notablement les pertes de couplage. REVENDICATIONS: 1 Système de distribution pour un réseau de fibres optiques local, comportant un central de distribution ( 1) qui est connecté par l'intermé- diaire de fibres de transmission optiques ( 2) à plusieurs postes d'abonné, chaque poste d'abonné étant muni d'une boîte de jonction commune ( 3), pré- sentant au moins une entrée et plusieurs sorties ( 10, 18), l'entrée de la botte de jonction commune ( 3) étant couplée à une fibre de transmission optique ( 2) et les sorties ( 10,,18) étant connectées par l'intermé- diaire d'autres câbles de transmission à plusieurs prises de contact mura- les ( 20,,28), caractérisé en ce que l'entrée ( 100) de la boîte de jonc- tion commune ( 3) est connectée par l'intermédiaire du montage en série d'un diviseur de puissance ( 4) et d'une boîte de distribution ( 5) aux sor- ties ( 10, 18) de la boîte de jonction commune ( 3), le nombre d'entrées ( 6 9) de la boîte de distribution étant inférieur au nombre de ses sor- ties ( 10, 18) et en ce que la boîte de distribution ( 5) comportant des moyens assurant l'interconnexion sélective de ses entrées ( 6, 9) a un nombre égal de sorties ( 10, 18), les autres câbles de transmission étant des fibres optiques et les prises de contact murales étant des prises de contact murales optiques 2 Système de distribution selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entrée ( 100) de la boîte de jonc- tion commune ( 3) est connectée par l'intermédiaire d'une fibre optique ( 2) au central de distribution ( 1). 3 Système de distribution selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un filtre optique ( 48) est prévu entre l'entrée ( 100) de la boite de jonction commune ( 3) et le diviseur de puissance optique ( 4). 4 Système de distribution selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entrée ( 100) de la boîte de jonction commune ( 3) est connectée par l'intermédiaire d'une première fibre optique ( 2) et d'une seconde fibre optique ( 29) au central de distribution ( 1), la première fibre optique ( 2) étant connectée par l'intermédiaire d'un diviseur de puissance ( 4) à une première botte de distribution ( 5) dont les sorties ( 10, 16) sont connectées par l'intermédiaire d'un premier jeu de fibres optiques aux prises de contact murales respectives ( 21, 27), la seconde fibre optique ( 29) étant connectée par l'intermédiaire d'un filtre optique ( 48) et d'un diviseur de puissance ( 32) à une deuxième botte de distribution ( 50) dont les sorties ( 60 66) sont connectées par l'intermédiaire d'un second jeu de fibres optiques aux prises de contact murales respectives ( 21, 27) 5 Système de distribution selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'ouverture numérique sur l'axe optique et le diamè- tre d'un noyau du premier jeu de fibres optiques et les fibres optiques présentes entre les entrées ( 6,,9) de la première botte de distribution ( 5) et du diviseur de puissance ( 4) sont supérieures à l'ouverture nteéri- que et au diamètre d'un noyau des autres fibres optiques du système de distribution. 6 Système de distribution selon la revendication 4 ou 5, caracté- risé en ce que les sorties ( 60, 63, 66, 67) de la seconde botte de distri- bution ( 5) non connectées à une entrée ( 56, 59) sont couplées à un fil- tre optique ( 31) par l'intermédiaire d'lun diviseur de puissance ( 33). 7 Système de distribution selon la revendication 4 ou 5, caracté- risé en ce que la seconde fibre optique ( 29) est connectée par l'intermé- diaire du montage en série d'un premier filtre optique ( 3), d'un second filtre optique ( 48) et d'un diviseur de puissance ( 37) aux entrées ( 56, 59) de la seconde boîte de distribution ( 50), le premier filtre optique ( 36) étant couplé par l'intermédiaire d'un diviseur de puissance ( 34) aux entrées de la première boîte de distribution ( 5) non couplées à la première fibre optique '( 2).