Technologie GPON vs EPON dans le réseau FTTH

Auteur Aiyden

Date 03/15/2022

GPON vs EPON, quelle est la différence ? Cet article présente GPON et EPON et les compare en termes de contexte, de bande passante, de rapport de division optique, de polyvalence, etc.

Dans un article précédent, nous mentionnons que le répartiteur optique (ODF) est l’un des composants du réseau de distribution optique (ODN), et l’ODN fait partie de réseau optique passif système (PON). PON est la technologie clé pour mettre en œuvre FTTx et fournir un accès par fibre optique point à multipoint (P2MP). Que sont donc GPON et EPON? Quelles sont les différences entre EPON et GPON? Pour bien comprendre les deux, approfondissons la comparaison des technologies GPON et EPON dans le réseau FTTH.

Qu’est-ce que le PON ?

Le PON (Passive Optical Network) est la technologie fondamentale du FTTx. Il s’agit d’un réseau de communication par fibre optique qui fournit un accès réseau haut débit aux utilisateurs finaux. Ce réseau passif à fibre optique permet de diviser le signal sans recourir à l’alimentation électrique. Il est composé d’un OLT (Optical line terminal), d’une ONU (optical network unit) et d’un ODN. Le PON utilise une topologie P2MP. Comparée à d’autres solutions de réseau d’accès par fibre optique telles que le point à point (P2P) et le commutateur Fibre to the Curb (FTTC), l’architecture PON est une solution gagnant-gagnant pour réduire les coûts de transmission et abaisser le taux de défaillance côté accès.

Qu’est-ce que GPON par rapport à EPON ?

Ethernet Passive Optical Network (EPON) et Gigabit Passive Optical Network (GPON) sont tous deux des variantes du PON. Ils sont issus de besoins différents à différentes époques pour fournir des réseaux d’accès haut débit par fibre optique avec une topologie P2MP.

EPON est une technologie PON basée sur Ethernet, conforme à la norme IEEE 802.3. L’IEEE a publié la version initiale en 2004, qui adopte la technologie PON dans la couche physique (couche 1) et le protocole Ethernet dans la couche liaison de données (couche 2), réalisant l’accès Ethernet par topologie PON et offrant plusieurs services sur Ethernet. Elle combine les technologies Ethernet et PON en une seule et hérite des avantages des deux.

Ethernet PON utilise la technologie WDM (Wavelength Division Multiplexing) pour réaliser une transmission bidirectionnelle via une seule fibre. Les données descendantes utilisent la technologie haut débit, tandis que les données montantes adoptent la technologie d’accès multiple par répartition dans le temps (TDMA).

GPON, une technologie PON gigabit, est basée sur ITU-TG.984.x. Il s’agit de la dernière norme pour l’accès haut débit par fibre optique passive. GPON possède les avantages d’une bande passante plus élevée, d’une grande efficacité, d’une large couverture et d’une diversité d’interfaces d’accès utilisateur, c’est pourquoi les utilisateurs de niveau opérateur la considèrent comme la solution optimale pour introduire le haut débit dans les activités de réseau d’accès et réaliser une transformation complète.

Quelle est la différence entre EPON et GPON ?

GPON vs EPON — Contexte d’origine

L’avènement de l’EPON vise à surmonter le goulet d’étranglement de la génération précédente de PON. Son grand frère (BPON) utilise l’ATM comme technologie de couche 2 et ne peut fournir qu’une bande passante maximale de 600Mbit/s. Ethernet PON apporte Ethernet au réseau d’accès haut débit par fibre optique, offrant deux fois la vitesse du Broadband PON. Il hérite des avantages d’Ethernet : faible coût, flexibilité du protocole et maturité technologique. Ainsi, l’EPON dispose d’un large éventail de marchés et d’une grande compatibilité.

GPON tire des enseignements de ses deux grands frères, développe les services triple play de BPON et compense les lacunes d’EPON en matière de polyvalence et de capacité. Il cible le secteur des télécommunications et répond aux besoins d’un accès multiservice complet avec QoS garantie. Il s’efforce de fournir une solution optimale, complète et des plus efficaces.

GPON vs EPON — Bande passante

En bref, le débit de données maximal du GPON est deux fois supérieur à celui de l’EPON, et la différence réside dans la vitesse descendante, le débit de données dissymétrique et l’option de débits multiples.

EPON offre un débit de données descendant maximal de 1.25 Gbit/s, identique à son débit montant. Cependant, GPON prend en charge trois options de modes de débit de données : un débit de données parallèle de 622 Mbp/s en montée et en descente, un débit de données parallèle de 1.25Gbit/s dans les deux sens, et un débit de données dissymétrique de 2.488 Gbit/s en descente et de 1.25Gbit/s en montée. Premièrement, les trois débits offrent une solution flexible pour une activité spécifique. Deuxièmement, GPON offre deux fois la bande passante d’EPON, apportant une bande passante élevée sans précédent à la technologie PON - jusqu’à 2.488 Gbit/s en descente. En outre, la caractéristique asymétrique le rend plus idéal pour les services de données haut débit.

GPON vs EPON — rapports de division optique

Les rapports de division indiquent combien d’ONU un OLT peut prendre en charge. Plus le dénominateur est grand, plus le nombre de terminaux accessibles avec un nombre fixe d’OLT est élevé. En général, le rapport de division standard de l’EPON est de 1:32. Bien entendu, il peut prendre en charge un rapport de division inférieur ou supérieur de 1:16, 1:64 ou 1:128. Le GPON prend en charge un rapport de division typique de 1:32 ou 1:64, et 1:128 est disponible dans certains systèmes.

Alors, plus le rapport de division est élevé, mieux c’est ? Non, un rapport de division excessif augmente les coûts des modules optiques et diminue les performances (généralement la distance de transmission). Par exemple, un GPON SFP est plus coûteux qu’un SFP EPON. Plus le nombre d’utilisateurs de branche desservis est élevé, plus l’atténuation optique due à la perte d’insertion PON est importante. Par exemple, lorsque le rapport de division est de 1:16, la distance maximale de transmission est de 20 km ; lorsqu’il est de 1:32, elle ne peut atteindre que 10 km.

GPON vs EPON — Superposition des couches d’architecture

EPON possède une architecture réseau simple. Il utilise directement une trame Ethernet pour transmettre les données, la voix et la vidéo. Ou les données basées sur IP dans une trame Ethernet, puis les transfère via PON.

GPON comporte trois « couches 2 ». Premièrement, les trames TDM et Ethernet sont encapsulées dans des trames GEM. Deuxièmement, les cellules ATM et les trames GEM sont encapsulées dans la trame GTC et transmises via PON.

GPON vs EPON — Polyvalence

Multi-service

GPON est conforme à la norme G.984.X, qui prend en charge le triple-play — données, voix, vidéo, répondant aux besoins d’un service complet de niveau opérateur.

Qualité de service (QoS)

GPON dispose intrinsèquement d’une QoS de service complet, tandis qu’EPON nécessite un coût supplémentaire pour configurer manuellement l’étiquette VLAN afin d’activer la QoS.

Gestion de la sécurité OAM

GPON spécifie la gestion dans différentes couches : OAM, PLOAM (OAM de couche physique) et OMCI (interface de gestion et de contrôle ONT). Chaque canal de contrôle des messages remplit ses fonctions afin d’assurer une gestion complète de la sécurité OAM.

EPON ne dispose que de fonctions OAM simples, telles que FEF (défaut à l’extrémité distante), le bouclage et la surveillance.

GPON vs EPON — Coût

Pour comparer le coût de GPON et d’EPON, nous devons d’abord comprendre le coût des composants du réseau. OLT, ONU et ODN sont trois unités nécessaires pour composer GPON et EPON. Les éléments ODN comprennent les fibres, l’ODF, le répartiteur optique, le connecteur optique, etc. Si le nombre d’utilisateurs est le même, le coût de l’ODN peut ne pas être très différent. Cependant, les modules optiques et les circuits intégrés spécifiques aux applications déployés dans l’OLT et l’ONU font une grande différence. La puce IC basée sur FPGA de GPON est beaucoup plus chère que le jeu de puces basé sur ASIC d’EPON.

Ici, vous pourriez lâcher :" EPON est moins cher que GPON." Attendez, ne tirez pas de conclusions hâtives. Outre le coût de l’équipement, il y a le coût des abonnés. Étant donné que GPON est optimisé en termes de performances pour un rapport de division plus élevé, une bande passante plus élevée et une efficacité de transmission supérieure, on peut économiser une fortune en réduisant le nombre d’OLT. Cela entraîne également une réduction des coûts du cycle de vie.

Pour une lecture rapide, le tableau ci-dessous résume les principales différences.

Facteur	EPON	GPON
Standard	Protocole Ethernet IEE802.3	ITU-TG.984.x
Public	résidentiel, PME	télécommunications commerciales de niveau opérateur
Zone populaire	Asie, Europe	US
Débit de données	1.25 Gbit/s en amont et en aval	622 Mbps dans les deux flux 1.25 Gbps dans les deux flux 2.48 Gbps en aval
Rapport de division	1:32 comme typique	1:128 convient
Multiservice	Service basé sur IP	voix, données, vidéo triple-play
Multifonction	limité	QoS, OAM et gestion de la sécurité complètes et avancées
Application FTTx	FTTP FTTH	FTTH
Coût	abordable pour la plupart des utilisateurs	plus rentable pour les utilisateurs haut de gamme

GPON vs EPON : lequel est le meilleur ?

GPON vs EPON, lequel est le meilleur ? Un sujet brûlant sur Internet qui a suscité d’intenses discussions. Cependant, il n’existe pas de conclusion certaine de type l’un ou l’autre. Les deux présentent des avantages et des limites. Et le choix dépend de votre situation actuelle et de vos besoins professionnels, tels que le budget réseau, le coût d’accès à la fibre, le nombre d’utilisateurs finaux, les exigences avancées comme la QoS et la gestion de la sécurité.

Voici les avantages et les inconvénients de l’EPON par rapport au GPON, indiqués à titre de référence.

Avantages de l’EPON :

architecture réseau simple

coût des composants inférieur

prendre en charge le chiffrement dans les deux flux

Avantages du GPON :

la bande passante la plus élevée de 2.48Gbit/s en aval

prise en charge multiservice

couverture de davantage d’utilisateurs finaux jusqu’à 128 ONU

efficacité de transmission élevée

prise en charge du chiffrement en aval

rentable pour les grands utilisateurs télécoms

Limites de l’EPON :

qualité de service (QoS)

Gestion OAM

sécurité

Limites du GPON :

technologie de réseau complexe

composants GPON coûteux tels que les optiques GPON

Conclusion

Après avoir comparé FTTH GPON et EPON et listé leurs forces et leurs faiblesses. Voici un bref point pour les amis qui ont besoin d'une lecture rapide afin d'obtenir un guide d'achat.

Le GPON est privilégié par les utilisateurs de niveau opérateur qui nécessitent une bande passante élevée, un accès haute densité, des services multiservices triple play et des fonctionnalités avancées telles que la QoS, la sécurité et l’ATM comme dorsale.

EPON est convivial pour les particuliers et les PME qui sont sensibles à la complexité des réseaux, à la rentabilité et qui n'ont pas d'exigences élevées en matière de fonctionnalités avancées telles que la sécurité, la QoS et l'ATM.

En revenant sur l'historique du développement du PON, le réseau d'accès connaît une dynamique dans l'adoption de la transmission par fibre optique pour une bande passante plus élevée et une plus grande polyvalence. Pour le FTTH actuel, l'EPON et le GPON sont les technologies dominantes. À l'avenir, le 10G EPON et le 10G GPON ont trouvé leur marché dans le FTTB (fibre jusqu'au bâtiment) afin de fournir un débit de données plus élevé sur une portée plus longue tout en desservant davantage d'utilisateurs. On peut s'attendre à ce que, prochainement, le réseau optique passif haut débit et longue distance 25G/40G/100G devienne peut-être la prochaine nouveauté.