La fibre optique jusqu'au domicile (FTTH) commence à être prise au sérieux par les entreprises de télécommunications.
Partout dans le monde, les technologies permettant le déploiement du très haut débit (FTTH) évoluent rapidement. Les réseaux optiques actifs (AON) et les réseaux optiques passifs (PON) sont les deux principaux systèmes qui rendent possibles les connexions FTTH. Les réseaux PON, qui offrent des solutions économiques, sont plus répandus dans la majorité des déploiements FTTH. Cet article présente les principes de base des réseaux PON, notamment leurs composants essentiels et les technologies associées, telles que l'OLT, l'ONT, l'ONU et l'ODN.
Le PON expliqué : définition, normes et avantages
Un réseau optique passif (PON) est un réseau de fibres optiques utilisant une topologie point-multipoint et des coupleurs optiques pour acheminer des données d'un point de transmission unique vers plusieurs utilisateurs. Contrairement aux réseaux optiques actifs (AON), plusieurs clients sont connectés à un seul émetteur-récepteur via une architecture arborescente de fibres et de coupleurs/répartiteurs passifs, fonctionnant entièrement dans le domaine optique et sans alimentation électrique. Il existe deux normes PON principales : le réseau optique passif Gigabit (GPON) et le réseau optique passif Ethernet (EPON). Leurs topologies sont fondamentalement identiques. Solution privilégiée dans de nombreux déploiements FTTH, le PON présente plusieurs avantages majeurs :
Consommation d'énergie réduite
Moins d'espace requis
Bande passante plus élevée
Sécurité de niveau supérieur
Installation et extension simplifiées
Réduction des coûts d'exploitation et de gestion
Structure et composants du PON
Dans un système GEPON (Gigabit Ethernet Passive Optical Network), on trouve un terminal de ligne optique (OLT) au central téléphonique du fournisseur de services et plusieurs unités de réseau optique (ONU) ou terminaux de réseau optique (ONT) à proximité des utilisateurs finaux, ainsi qu'un répartiteur optique (SPL). De plus, le réseau de distribution optique (ODN) est également utilisé pour la transmission entre l'OLT et les ONU/ONT.
Terminal de ligne optique (OLT)
L'OLT est le point de départ du réseau optique passif (PON) et est connecté à un commutateur central par des câbles Ethernet. Sa fonction principale est de convertir, de tramer et de transmettre les signaux pour le réseau PON, ainsi que de coordonner le multiplexage des terminaux optiques pour la transmission montante partagée. Un OLT comprend généralement un rack, un module de contrôle et de commutation (CSM), un module de liaison EPON (ELM, carte PON), des modules d'alimentation redondants de -48 V CC ou un module d'alimentation 110/220 V CA, et des ventilateurs. La carte PON et l'alimentation sont remplaçables à chaud. L'OLT possède deux modes de fonctionnement : amont (réception et distribution des flux de données et voix des utilisateurs) et aval (réception des flux de données, voix et vidéo du réseau métropolitain ou d'un réseau longue distance et envoi à tous les modules ONT du réseau de distribution optique (ODN)). La distance maximale de transmission sur l'ODN est de 20 km.
Unité de réseau optique (ONU) / Terminal de réseau optique (ONT)
L'ONU convertit les signaux optiques transmis par fibre optique en signaux électriques. Ces signaux sont ensuite acheminés vers chaque abonné. Généralement, une distance ou un réseau d'accès sépare l'ONU du domicile de l'utilisateur final. L'ONU peut envoyer, agréger et traiter différents types de données provenant du client avant de les transmettre à l'OLT. Le traitement consiste à optimiser et réorganiser le flux de données pour une distribution plus efficace. L'OLT gère l'allocation de bande passante, assurant ainsi une transmission fluide des données vers l'OLT, ces données arrivant généralement par rafales du client. L'ONU peut être connectée par différents moyens et types de câbles : paires torsadées en cuivre, câble coaxial, fibre optique ou Wi-Fi.
Les dispositifs destinés à l'utilisateur final peuvent également être désignés par le terme de terminal de réseau optique (ONT). En réalité, ONT et ONU sont fondamentalement synonymes. ONT est un terme utilisé par l'UIT-T, tandis qu'ONU est un terme utilisé par l'IEEE. Bien qu'appartenant à des organismes de normalisation différents, ils désignent tous deux l'équipement côté utilisateur dans un système GEPON. En pratique, la différence entre ONT et ONU réside toutefois dans leur emplacement.
Réseau de distribution optique (ODN)
L'ODN, composante essentielle du système PON, assure la transmission optique pour la connexion physique des ONU aux OLT sur une portée de 20 km ou plus. Au sein de l'ODN, câbles à fibres optiques, connecteurs, coupleurs optiques passifs et composants auxiliaires interagissent. L'ODN comprend cinq segments : la fibre d'alimentation, le point de distribution optique, la fibre de distribution, le point d'accès optique et la fibre de descente. La fibre d'alimentation part du répartiteur optique (ODF) situé dans la salle des télécommunications du central et aboutit au point de distribution optique pour la couverture longue distance. La fibre de distribution, reliant le point de distribution optique au point d'accès optique, distribue la fibre optique aux zones adjacentes. La fibre de descente connecte le point d'accès optique aux terminaux (ONT), permettant ainsi le raccordement des utilisateurs à leurs domiciles. L'ODN constitue le chemin indispensable à la transmission des données PON et sa qualité influe directement sur les performances, la fiabilité et l'évolutivité du système PON.
Conclusion
Les OLT, ONU ou ONT et ODN sont les principaux composants d'un système GEPON, largement utilisé dans les applications FTTH. L'infrastructure de câblage réduite (absence d'éléments actifs) et la flexibilité de la transmission des supports font des réseaux optiques passifs une solution idéale pour l'Internet domestique, la voix et la vidéo. De plus, les réseaux optiques passifs peuvent également être déployés sur les campus universitaires et en entreprise, offrant des solutions économiques. Avec l'amélioration continue de la technologie PON, ses applications potentielles se sont également multipliées.
Date de publication : 14 juin 2022