Guide des réseaux optiques passifs

La technologie Passive Optical Network (PON) est largement utilisée par les opérateurs de communication pour offrir une transmission par fibre optique aux consommateurs finaux. L’émergence du réseau PON résout le goulot d’étranglement de l’accès des utilisateurs à la bande passante, et les FAI (Internet Service Provider) résolvent le problème de la fibre du dernier kilomètre jusqu’aux clients ; cette architecture présente des avantages en matière d’efficacité élevée et de rentabilité. Dans le même temps, il existe de nombreux types de réseaux optiques passifs avec différentes applications FTTx. Les réseaux optiques passifs fournissent aux opérateurs des méthodes innovantes de transmission des signaux. Cet article vous donnera un tutoriel détaillé sur les réseaux optiques passifs.

Wiki des réseaux optiques passifs

Différentes formes de réseaux à fibre optique ont différentes méthodes de transmission des données, le mode de transmission des réseaux optiques passifs étant une topologie point à multipoint. Des répartiteurs optiques sont utilisés dans le processus de transmission. Grâce au répartiteur optique, les données provenant de l’OLT seront transmises à plusieurs  ONT ; parallèlement, le réseau optique passif peut transmettre simultanément des signaux dans les directions montante et descendante vers et depuis les utilisateurs finaux.

La principale caractéristique du réseau PON est son caractère « passif », ce qui signifie que ce réseau n’est pas alimenté entre la fibre et les composants de division/combinaison. De plus, aucun équipement électrique n’est requis dans le système PON.  Le réseau optique passif est également plus stable que la liaison réseau en cuivre. Lorsque nous utilisons le cuivre comme support pour transmettre des signaux électriques, cela génère beaucoup d’interférences électromagnétiques, ce qui augmente considérablement le taux d’erreur binaire. L’utilisation de réseaux PON apportera davantage d’avantages en matière d’intégrité du signal, bien entendu uniquement dans les limites de la distance de transmission nominale.

La technologie WDM et TDMA dans le système PON

Le réseau PON peut distinguer les longueurs d’onde, et les deux longueurs d’onde sont responsables séparément de la transmission des données montantes et de la transmission des données descendantes. Le système PON utilise la technologie WDM (multiplexage en longueur d’onde), qui se caractérise par la capacité à transmettre le flux de signaux divisés. Le flux de données est séparé par les opérations du réseau optique passif selon la longueur d’onde (couleur) du laser.  Le réseau PON comporte de nombreuses normes différentes, de sorte que chaque norme différente dispose de longueurs d’onde dédiées différentes. Lors de l’allocation de la bande passante montante à chaque utilisateur au niveau du terminal ou du répartiteur de réseau optique passif à un moment précis, nous devons utiliser la technologie d’accès multiple par répartition dans le temps (TDMA). L’utilisation de la technologie TDMA peut rendre la transmission plus stable, et lorsque plusieurs appareils transmettent des flux de données, les collisions de données ne se produiront pas au niveau d’un terminal ou d’un répartiteur PON.

Wiki sur l’architecture des réseaux optiques passifs

L’Optical Line Terminal (OLT) et l’Optical Network Unit (ONU) ou l’Optical Network Terminal (ONT) forment ensemble un système PON, dans lequel l’OLT est situé dans le central de l’opérateur, et les multiples unités de réseau optique ou terminaux de réseau optique sont situés à proximité de l’utilisateur final. Cette liaison optique est connectée par un Optical Distribution Network (ODN).

Les réseaux optiques passifs peuvent permettre d’économiser beaucoup de coûts de fibre, car le système réseau utilise une méthode de transmission point à multipoint (P2MP), ne nécessitant qu’une seule fibre pour connecter plusieurs points d’extrémité depuis un opérateur, tandis qu’une architecture point à point nécessite une fibre optique distincte entre chaque concentrateur et le client. Un réseau optique passif peut être construit avec seulement quelques fibres optiques et un central grâce à la méthode de transmission point à multipoint.

Différents types de réseaux optiques passifs

Avec les différents besoins du réseau, il existe de plus en plus de topologies réseau différentes. La partie suivante présentera plusieurs types courants de réseaux optiques passifs.

APON/BPON

La lettre A signifie ATM (Asynchronous Transfer Mode), la lettre B signifie Broadband. Le système APON est le premier réseau optique passif à avoir été déployé commercialement dans l’industrie des communications. Son mode de transmission est ATM, et BPON, en tant que version améliorée, utilise la transmission descendante WDM. BPON dispose de mécanismes d’allocation dynamique de bande passante et de protection plus avancés qu’APON. De même, en tant que version améliorée, BPON est désormais plus populaire qu’APON. Il est généralement utilisé pour l’accès Ethernet, la transmission vidéo et les lignes louées à haut débit.

GPON

Le GPON (Gigabit PON) adopte la norme ITU-T. Ce réseau est une nouvelle génération d’accès optique passif haut débit. Le GPON peut fournir un débit descendant à large bande passante de 2,5Gbps pour les liaisons réseau. Il présente également des caractéristiques asymétriques. Pour répondre aux besoins des services de données haut débit, cette norme est une technologie de classe opérateur. En même temps, le réseau GPON peut également protéger le niveau du réseau d’accès et dispose d’une fonction OAM complète. Ce réseau est actuellement déployé à grande échelle dans le réseau FTTH.

EPON

La lettre E dans EPON signifie Ethernet. Ce réseau utilise des paquets Ethernet, il peut donc être parfaitement compatible avec les équipements Ethernet, et cette méthode s’est avérée réalisable. Dans le même temps, basé sur la norme IEEE 802.3, EPON peut connecter des équipements sans protocoles supplémentaires d’encapsulation et de conversion pour les directions de transmission montante et descendante du réseau Ethernet. De manière générale, le débit de transmission d’EPON est de 1,25Gbps symétrique en montée comme en descente. Par conséquent, lorsqu’un technicien informatique doit choisir entre différents débits de données, rapports de division, services de stratification et d’accès, QoS, OAM et coûts, il existe deux choix principaux, GPON vs EPON, pour répondre à ses besoins de construction.

10G-E-PON

Le principe de fonctionnement de cette structure est le même que celui d’EPON. La norme 10G-E-PON est une version améliorée d’EPON. Ses débits montant et descendant peuvent atteindre 10Gbps. Dans le sens descendant, sa longueur d’onde de fonctionnement est de 1577nm. La longueur d’onde de fonctionnement est de 1270nm, ce qui est différent d’EPON, de sorte qu’un seul appareil PON peut être utilisé à la fois pour E-PON et 10G-E-PON.

Pourquoi devons-nous utiliser un réseau optique passif ?

L’utilisation d’un système PON permet une utilisation plus efficace de l’énergie grâce au principe selon lequel aucune alimentation électrique n’est requise. Il n’est pas nécessaire d’installer des armoires de câblage, une infrastructure de refroidissement ou des équipements électroniques intermédiaires lors de l’installation de l’infrastructure. Les composants passifs et actifs PON présentent tous deux une caractéristique facilement identifiable qui permet au personnel de réaliser encore plus d’économies lors de la maintenance et du dépannage. Face à la nécessité de mettre à niveau le réseau, il suffit de remplacer l’OLT, l’ONT et l’ONU. Ces avantages permettent au système de réseau PON de réduire le budget lorsque l’opérateur construit le réseau.

Conclusion

Avec le développement de la technologie des réseaux PON, les fournisseurs de services disposent d’un bon choix lorsqu’ils font face au goulot d’étranglement du « dernier kilomètre ». D’après la présentation de cet article, vous savez également que les réseaux optiques passifs sont aussi précieux en termes de vitesse, de consommation d’énergie et de fiabilité. Si vous avez des questions sur le réseau PON, vous pouvez consulter l’équipe de support technique de QSFPTEK via [email protected], QSFPTEK l’équipe de support technique vous fournira des suggestions très professionnelles.