Guide de sélection des câbles à fibres optiques étanches FTTA | Fenxi

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Lorsqu’une équipe de maintenance de tour raccorde un connecteur renforcé inadapté à un port radio, la liaison ne présente que rarement une défaillance sur le banc d’essai. Elle tombe en panne plusieurs mois plus tard, une fois que la vapeur d’eau a réussi à s’infiltrer au-delà d’un joint mal adapté, obligeant un grimpeur à remonter sur la tour. Les acheteurs qui se procurent des câbles à fibre optique étanches pour les déploiements FTTA doivent concilier trois critères à la fois : l’interface du port RRU, une structure de câble capable de résister au vent, aux UV et aux cycles thermiques, ainsi que les performances optiques que l’équipe de réception de l’opérateur mesurera lors de la remise du projet. Les remarques ci-dessous abordent les points de décision qui reviennent le plus souvent dans les appels d’offres que nous recevons d’Asie du Sud-Est, d’Europe, d’Amérique latine, du Moyen-Orient et d’Afrique.

Câble de raccordement en fibre optique étanche FTTA relié à une RRU 5G au sommet d'une tour
RRU à installer au sommet d'une tour, équipée de cavaliers étanches sur les deux ports

Pourquoi les connecteurs FTTA tombent-ils en panne avant la fibre optique ?

Le verre est rarement le point faible d'une tour. D'après les retours d'expérience sur le terrain, la majorité des défaillances des câbles de raccordement extérieurs proviennent de l'interface du connecteur et de la gaine du câble plutôt que du cœur de la fibre optique, et elles se regroupent en quatre mécanismes :

  • Infiltration d'eau au niveau du raccord. Un joint adapté à une géométrie d'assemblage incorrecte, ou une coque qui a été ouverte puis réassemblée sans avoir été nettoyée, permet à l'humidité d'atteindre la virole. La perte s'installe progressivement au cours d'une saison humide, au lieu de se manifester d'un seul coup.
  • Effets néfastes des rayons UV et de l'ozone sur la veste. Une gaine en PVC destinée à un usage intérieur, laissée exposée au soleil direct pendant trois ou quatre étés, se fissurera, se fendillera et laissera apparaître les éléments de renfort.
  • Charge due au vent et vibrations au niveau du corps du raccord. Les cavaliers montés sur RRU sont constamment en mouvement. Sans dispositif de décharge de traction ni boucle de service, chaque rafale exerce une traction sur l’ensemble ferrule.
  • Cyclage thermique. Les composants installés au sommet des tours sont exposés à des températures comprises entre environ -40 °C et +85 °C tout au long de l'année. Les ensembles qui n'ont été testés qu'à température ambiante présentent une dérive de la perte d'insertion.

Pour le bon de commande, la norme de référence est la CEI 61753-1, qui distingue les composants destinés à un environnement contrôlé (catégorie C) de ceux destinés à un environnement non contrôlé (catégorie U). Un cavalier FTTA est un composant destiné à un environnement non contrôlé et doit être qualifié comme tel. La norme GR-326 traite de la fiabilité des connecteurs, tandis que les normes GR-1209-CORE et GR-1221-CORE définissent les essais des composants passifs auxquels la plupart des opérateurs et des sociétés de gestion de pylônes se réfèrent encore aujourd'hui.

Tableau 1. Modes de défaillance des cavaliers FTTA et spécifications permettant de les prévenir
Mode de défaillance Cause première sur le terrain Ce qu'il faut corriger dans le bon de commande
De l'eau dans la virole Joint endommagé ou interface externe raccordée à un type de port incompatible Raccord IP67 / IP68 adapté au port de la RRU, accompagné d'un rapport d'essai d'immersion
Fissures dans la coque Exposition aux rayons UV et à l'ozone pendant plus de cinq ans Gaine LSZH ou PE avec stabilisateur UV, caractéristiques de résistance au feu et aux UV documentées
Pertes élevées intermittentes Corps du connecteur soumis à une force de vent, rayon de courbure ignoré à l'entrée Dispositif de décharge de traction, rayon de courbure minimal indiqué, espacement des colliers de serrage dans les consignes d'installation
Progression des pertes au fil des saisons La virole et le boîtier se dilatent à des vitesses différentes Ensemble certifié pour une large plage de températures, de -40 °C à +85 °C, données d'essai GR-326
Détachement du connecteur Force de retenue jamais précisée Type de mécanisme de verrouillage, valeur de la charge de traction et nombre de cycles d'accouplement

Adaptation de l'interface matérialisée au port radio

Les modèles ODVA, FullAXS, PDLC et NSN se ressemblent sur une photo de catalogue, mais ne sont pas physiquement interchangeables. Même si, dans tous les cas, le composant à l’intérieur de la coque est un connecteur LC duplex, le boîtier extérieur, le repérage et le verrouillage sont différents, et une coque qui semble presque s’adapter constitue l’erreur la plus coûteuse dans une commande FTTA. Vérifiez l’interface avant toute autre chose.

Câble de raccordement LC UPC monomode duplex de 3,0 mm, destiné à être utilisé avec des connecteurs FTTA renforcés
Le connecteur LC duplex situé à l'intérieur de la coque est identique pour toutes les gammes ; la coque, quant à elle, n'est pas
Tableau 2. Familles d'interfaces renforcées pour une utilisation en extérieur et leurs déploiements courants
Interface Verrouillage Interface interne Étanchéité Déploiement courant
ODVA Baïonnette à un quart de tour LC duplex, SC simplex, MPO IP67 / IP68 Large éventail de fournisseurs, réseaux sans fil industriels, RRH
FullAXS Baïonnette, mat à l'aveugle d'une seule main LC duplex IP67 RRU installée au sommet d'une tour avec accès direct à l'émetteur-récepteur
PDLC Baïonnette « push-pull » LC duplex IP67 Petites cellules extérieures, liaisons de raccordement, ports RRU
NSN Raccord à vis, corps compact LC duplex IP67 Gammes de produits radio Nokia / NSN
OptiTap / Connecteur en H Fileté SC/APC simplex IP68 Câble de dérivation FTTH vers les terminaux MST

Comme ces familles ne sont pas compatibles entre elles, le moyen le plus simple de se prémunir contre une erreur de commande est de disposer de preuves. Une photo du port radio ou un cavalier existant sur le site permet de trancher la question en quelques minutes. Lorsqu’une commande porte sur des radios de plusieurs fournisseurs, veillez à ce que les connecteurs internes soient identiques, car LC duplex sur l'ensemble du site afin que les pièces de rechange et le matériel de test restent interchangeables, tout en permettant aux boîtiers de présenter des différences.

Structure du câble derrière le connecteur

Une fois l’interface fixée, la question suivante est de savoir à quoi la gaine est rattachée. Les installations en tour utilisent généralement un câble extérieur de 5,0 mm ou 7,0 mm comportant des éléments de renforcement en fil d’aramide et, en cas de risque d’écrasement ou d’infestation par des rongeurs, une armature en acier ondulé, généralement commandée de type GYFJH. La fibre est presque toujours de type monomode OS2 ; il est recommandé de demander la norme G.657.A1, car elle tolère mieux les courbures serrées à l’entrée de la RRU qu’un cœur G.652.D standard (UIT-T G.652 / G.657).

section transversale d'un câble à fibre optique blindé pour usage extérieur de type GYFJH, comportant un fil d'aramide et une armature en acier
Structure blindée pour usage extérieur : gaine, acier ondulé, fil d’aramide, tube lâche
Tableau 3. Types de câbles extérieurs pour les installations FTTA et les tirages sur toiture
La construction Veste Élément de résistance Diamètre extérieur typique Meilleur pour
Câble de raccordement standard pour l'extérieur LSZH, stabilisé aux UV Fil d'aramide 5,0 mm Lignes d'alimentation de la RRU au sommet de la tour et portées courtes
Pull d'extérieur renforcé PE ou LSZH sur acier ondulé Fil d'aramide et bande d'acier 7,0 mm Toiture, conduits, enfouissement direct, exposition aux rongeurs
Alimentation hybride et fibre optique LSZH Fil d'aramide 7,0 – 12 mm Sites où l'alimentation électrique des RRU et la fibre optique partagent un même tracé

Deux valeurs déterminent si l'ensemble résistera à l'installation : le rayon de courbure minimal sous charge et la force de traction maximale que l'équipe peut exercer. Ces deux valeurs doivent figurer sur le plan, et pas seulement dans la fiche technique. Du point de vue optique, il en va de même. assemblages monomodes Les équipements utilisés pour la FTTA sont également ceux utilisés en intérieur au niveau de l'unité de distribution (BBU) ; c'est pourquoi les acheteurs regroupent souvent les deux extrémités de la liaison en une seule commande.

Caractéristiques optiques et mécaniques à préciser dans le bon de commande

Demandez les valeurs de perte d'insertion et de perte de retour par paire raccordée à 1 310 nm et 1 550 nm, mesurées sur l'ensemble fini et non sur des composants séparés. Voici les valeurs que nous garantissons systématiquement pour les assemblages FTTA destinés à une utilisation en extérieur :

  • LC/UPC : IL ≤ 0,30 dB, RL ≥ 50 dB
  • LC/APC : IL ≤ 0,30 dB, RL ≥ 60 dB
  • Gamme MPO-12 à faible perte : IL ≤ 0,35 dB
  • Base de mesure : CEI 61300-3-4, la longueur d'onde d'essai et le type de source étant précisés dans le rapport

Vient ensuite le volet mécanique, qui correspond généralement aux points les plus faibles des commandes destinées à une utilisation en extérieur : l'indice de protection (IP) ainsi que la méthode d'essai, la plage de températures de fonctionnement, la charge de traction, la résistance à l'écrasement, le rayon de courbure minimal, le nombre de cycles de connexion (500 étant un seuil raisonnable pour les connecteurs LC) et le nombre d'heures d'essai au brouillard salin pour les sites côtiers et offshore. UIT-T L.36 constitue une référence utile concernant les exigences relatives aux connecteurs monomodes et renvoie aux schémas d'interface de la norme CEI 61754.

Ensemble de connecteur à fibre optique étanche et renforcé, conforme à la norme IP67, avec câble blindé pour usage extérieur
Coque renforcée IP67 à une extrémité, connecteur LC duplex standard à l'autre

Calculez les pertes avant de passer commande, et non après. Une liaison CPRI ou eCPRI à deux fibres reliant la BBU à l'émetteur situé au sommet d'une tour passe généralement par un panneau de raccordement, deux connecteurs à chaque extrémité et une ou deux épissures ; la perte totale doit rester dans la fenêtre de réception de l'émetteur. Notre présentation de calcul du budget de perte d'insertion aborde l'arithmétique, et Fluke Networks publie une référence correspondante concernant les limites des essais sur le terrain.

Séries, casses et remplaçants

C'est au niveau de la longueur de la commande que les budgets fondent à petit feu. Mesurez le tracé installé plutôt que la hauteur de la tour : ascension de la tour plus tracé du chemin de câbles, plus une boucle de service suffisamment longue pour atteindre l'émetteur sans tension. Une tolérance de ±1 m ou de ±1 %, la plus grande des deux étant retenue, est normale pour les installations extérieures, et les longueurs de dérivation doivent faire l'objet d'un calcul distinct lorsqu'une extrémité d'un connecteur LC duplex se divise en deux brins simplex.

Veillez à ce que la commande soit bien organisée grâce à un système d’étiquetage convenu à l’avance, à la mise en place de capuchons anti-poussière sur chaque extrémité non raccordée et à un faible taux de pièces de rechange. Un taux de 2 à 3 % suffit pour la plupart des sites ; pour les projets situés dans des régions isolées ou sur des îles, un taux de 5 % revient moins cher qu’un envoi par fret aérien. Pour les tours à haute densité où plusieurs radios partagent une même liaison, une liaison principale renforcée basée sur un connecteur MPO avec câble de raccordement Les répartitions permettent de réduire considérablement le nombre de connexions au sommet des pylônes.

Procédures de scellage et contrôles lors de la remise des lots

La plupart des pannes sur site dont on entend parler ne sont pas dues à des défauts de fabrication. Elles sont dues à un connecteur poussiéreux inséré dans un boîtier propre et durci. La procédure de transfert qui permet d'éviter cela est simple : inspecter chaque face d'extrémité à l'aide d'un sténoscope, la nettoyer, la boucher, puis seulement ensuite procéder à la connexion. Vérifiez que le raccord à baïonnette ou à vis est bien enfoncé, et non simplement serré à la main, et que le câble est maintenu à l'intérieur de la gaine plutôt que de pendre du connecteur.

Boîtier de raccordement de fibre optique pour l'extérieur, à fixation murale, indice de protection IP65, destiné aux raccordements à la base des pylônes
Transition entre la base de la tour et un boîtier étanche, au lieu d'un connecteur à l'air libre

À l'endroit où le câble de la tour rejoint l'installation extérieure, raccordez-le à un dispositif fixé sur un poteau ou un mur boîte de terminaison de fibre plutôt que de laisser un couple de paires à nu. Si le site est raccordé par une dérivation FTTH plutôt que par une dérivation FTTA, le Tableaux d'identification des connecteurs FOA permettent de vérifier rapidement à quelle famille vous appartenez, et Notes relatives au budget des pertes de la FOA une aide concernant les chiffres d'admission.

Arbre de décision relatif aux spécifications des cavaliers FTTA

Suivez ces six étapes dans l'ordre et le cahier des charges se rédigera tout seul :

  1. Lire le port radio. ODVA, FullAXS, PDLC, NSN ou OptiTap. Définissez d'abord l'interface externe avant d'aborder tout autre sujet.
  2. Vérifiez l'interface interne. LC duplex pour CPRI et eCPRI, SC simplex pour les sites monocanaux, MPO pour la consolidation des liaisons principales.
  3. Poser la fibre et polir. OS2 G.657.A1 par défaut, UPC sauf si les spécifications radio prévoient l'utilisation de l'APC.
  4. Choisissez le câble. 5,0 mm pour les installations en haut de tour ; 7,0 mm, blindé, pour les toitures, les conduits, les installations enterrées ou les zones exposées aux rongeurs.
  5. Écris les nombres. IL et RL par paire assemblée, indice de protection (IP) avec méthode d'essai, plage de température, charge de traction, rayon de courbure, nombre de cycles d'assemblage.
  6. Ajoutez les éléments pratiques. Longueur du câble avec boucle de service, longueurs de dérivation, schéma d'étiquetage, capuchons anti-poussière et un rapport d'essai par bobine.

Envoyez-nous la photo du port et la longueur du tracé, et nous préciserons dans le devis l'interface, la structure du câble et les valeurs d'essai, afin que la première commande soit la bonne et qu'il ne soit pas nécessaire de revenir une deuxième fois.

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