Auteur : Heming
Fibre jusqu'au domicile (FTTH)est un type de technologie d'accès dans lequel les signaux de communication sont envoyés depuis un point central directement aux clients par des câbles à fibres optiques. Par rapport aux réseaux d'accès traditionnels basés sur une technologie basée sur le cuivre-, le FTTH offre un niveau de bande passante et de vitesse de données beaucoup plus élevé, ainsi que la capacité de transmettre des données sur des distances beaucoup plus longues.
De plus, en raison de la croissance du cloud computing, des services de streaming vidéo, des jeux en ligne et des appareils domestiques intelligents, le besoin d'un accès haut débit à haut débit a considérablement augmenté. Ainsi, le FTTH est devenu la technologie-la plus largement utilisée dans le monde pour les déploiements haut débit de nouvelle génération.
Architecture fibre jusqu'au domicile : PON et AON
Deux architectures fibre optique sont aujourd’hui utilisées dans les réseaux FTTH :
Réseau optique passif (PON)
Réseau Optique Actif (AON)
La principale différence entre les deux architectures réside dans le fait que les réseaux PON transmettent les données à l'aide de séparateurs optiques passifs, tandis que les réseaux AON utilisent des composants électroniques actifs (tels que des commutateurs et des routeurs Ethernet) pour amplifier et gérer les signaux de données. Ces deux types d’architecture présentent un certain nombre de caractéristiques, forces, faiblesses et cas d’utilisation différents.
Comprendre la technologie de la fibre optique
Pour mieux comprendre les réseaux FTTH, il faut d’abord se familiariser avec la technologie de la fibre optique. La technologie de la fibre optique utilise des faisceaux lumineux qui parcourent un câble à fibre optique comme support pour le transport de données. Les fibres optiques peuvent être fabriquées à partir de verre ou de plastique, offrent une atténuation extrêmement faible et offrent des capacités de transmission de données à haute capacité-, ce qui en fait le support préféré pour la plupart des réseaux de communication modernes.
Principe de transmission :
Les fibres optiques utilisentréflexion interne totalecomme concept de transmission. La transmission de la lumière à travers le cœur de la fibre réfléchit continuellement la lumière d'une limite à l'autre, garantissant ainsi que les signaux peuvent être transmis sur de plus longues distances avec une perte minimale.
Types de fibres :
Fibre monomode (SMF)– Petit diamètre de noyau (8–10 µm), fonctionne dans un seul mode de propagation. Les caractéristiques de transmission à faible atténuation et à bande passante élevée -longue distance - rendent ce type de fibre très adapté aux applications longue distance.
Fibre multimode-(MMF)– Un diamètre de noyau plus grand (50 µm ou 62,5 µm), prend en charge plusieurs modes de propagation en raison de la dispersion modale. La fibre multi-mode est généralement utilisée pour les applications à courte-distance.
Transmission et réception du signal :
Les signaux optiques sont transmis et reçus à l'aide d'émetteurs optiques (diodes laser ou diodes électroluminescentes-) qui convertissent les signaux électriques en signaux optiques. À la réception, les signaux optiques sont reconvertis en signaux électriques à l’aide de photodétecteurs.
Mesures clés du rendement :
Bande passante– Débit de données maximum supporté par une fibre
Atténuation– Perte de signal en dB/km
Latence– Temps nécessaire à un signal pour voyager de l’émetteur au récepteur
Réseau optique passif (PON)
PONest unpoint-vers-multipointréseau d'accès à fibre optique passif qui ne nécessite pas de dispositifs électroniques actifs entre le fournisseur et les-utilisateurs finaux. Dans une configuration PON standard, leOLT (terminal de ligne optique)est positionné au bureau central, et l'OLT distribue le signal optique à plusieursUnités de réseau optique (ONU)ouTerminaux de réseau optique (ONT)via des séparateurs optiques passifs.
Comment fonctionne le système PON :
Utilisation des systèmes PON-Accès multiple par répartition dans le temps (TDMA):
En aval:OLT diffuse vers toutes les ONU
En amont:Les ONU transmettent dans des créneaux horaires attribués
Cette architecture permet une utilisation optimale de la fibre avec le moins d'installations physiques possible.
Principales normes PON :
GPON (réseau optique passif compatible Gigabit-) – Défini par l'ITU-T et largement utilisé
Débit aval : 2,5 Gbit/s, Débit amont : 1,25 Gbit/s
Excellente efficacité d'encapsulation avec GEM
QoS avancée pour les services voix, vidéo et données
Applications :Grandes communautés résidentielles, réseaux d'accès haut débit multi-services
EPON (réseau optique passif Ethernet)– Standardisé par IEEE, basé sur Ethernet-
Symétrique en amont et en aval : 1,0 Gbit/s (10G-EPON en option)
Gestion de réseau simple
Compatible avec les réseaux Ethernet existants
Applications :Haut débit urbain et rural, déploiements FTTH-sensibles aux coûts
Réseau Optique Actif (AON)
UnAONfournit unpoint-à-pointarchitecture d'accès fibre depuis un commutateur/routeur central jusqu'à chaque utilisateur final via une fibre dédiée, avec une bande passante exclusive et un contrôle de service flexible.
Inclut généralement la technologie Ethernet, facilement intégrable aux réseaux LAN/WAN existants
Peut être déployé en tant que réseau autonome sans nécessiter de PON
Connexion point à fibre-à-point (P2P) :
Le bureau central se connecte directement aux locaux du client via la fibre optique
Chaque client dispose d'une fibre dédiée, offrant une bande passante et une flexibilité uniques
Peut utiliser l'infrastructure Ethernet existante (DSL/FTTH)
Élimine les réseaux partagés → bande passante, redondance et résilience les plus élevées
Connexions fibre-en P2P :
Panneau de brassage plat :Monté dans l'espace mural, plusieurs connecteurs de fibres
Panneau de brassage d'angle :Monté au point d'entrée, placement flexible
Panneau de brassage lumineux :Plusieurs chemins lumineux, permettant un accès multi-point
Connexion croisée :Interconnexion entre réseaux ou emplacements donnant accès à un réseau commun
Principales caractéristiques :
Jusqu'à 10 Gbit/s de bande passante dédiée
QoS avancée et gestion du trafic
Intégration facile avec l'infrastructure Ethernet existante
Utilisations courantes :
Accès haut débit d'entreprise
Applications de services-hautes performances
Réseau optique actif WDM (WDM AON)
Résumé:Attribue une longueur d'onde dédiée à chaque utilisateur sur une seule fibre
Principales caractéristiques :
Utilisation maximale de la bande passante
Bande passante dédiée par utilisateur
Transmission longue-distance sans répéteurs supplémentaires
Utilisations courantes :
Grandes entreprises
Interconnexions des centres de données
Réseaux d'accès longue-distance à haute-capacité
Composants clés :
BTA :Généralement intégré au commutateur Ethernet
ONU/ONT :Terminaison fibre dédiée
Commutateurs/Routeurs :Transmission de signal, amplification, gestion de réseau
Avantages :
Bande passante dédiée pour chaque utilisateur
Gestion de réseau flexible et contrôle de la qualité de service
Prend en charge la transmission longue-distance
Limites:
Coût de déploiement plus élevé que PON
Augmentation de la puissance et de la maintenance
Une panne de périphérique actif peut entraîner une perte de service
Comparaison AON et PON
Architecture réseau :
PON : point-vers-multipoint via des répartiteurs passifs
AON : Point-à-Point avec commutation active
Bande passante :
PON partage la bande passante
AON fournit une bande passante dédiée
Latence:
PON : faible, utilisant la planification TDMA
AON : stable, sauf si un périphérique actif tombe en panne
Distance de transmission :
PON : ~20 km
AON : étendu via une amplification active
Coût et entretien :
PON : baisse des CAPEX et des OPEX
AON : coût plus élevé, mais meilleures performances
Conception et déploiement du réseau FTTH
La conception du réseau comprend :
Planification et sélection de topologie
Sélection des équipements et planification des capacités
Déploiement, installation et tests
Topologies :Étoile, arbre, anneau : chacun présente des-compromis entre coût et fiabilité
Essai:Test OTDR effectué pour chaque fibre afin de garantir une stabilité à long terme-
Conclusion
AON :Idéal pour les entreprises nécessitant une bande passante élevée, une faible latence et des environnements de services dédiés
PON :Idéal pour les-déploiements FTTH résidentiels à grande échelle nécessitant des réseaux-sensibles aux coûts et des opérations simplifiées
Pour la plupart des déploiements FTTH urbains,PONest la solution la plus économique et la plus évolutive.AONest préférable pour les applications nécessitant une bande passante garantie et un contrôle de service avancé.
