Réseau FTTH basé sur GPON

Pourquoi GPON est-il populaire dans les réseaux FTTH ?

Le GPON (Gigabit passive optical network) est défini par la série de recommandations G.984.x de l'UIT-T. Il peut transporter non seulement Ethernet, mais aussi le trafic ATM et TDM (PSTN, ISDN, E1 et E3). Il représente une augmentation de la largeur de bande par rapport aux PON ATM (APON) et PON large bande (BPON). Prenant en charge les services triple-play, la large bande passante et la longue portée (jusqu'à 20 km), l’architecture GPON peut être appliqué dans de nombreux scénarios, notamment dans les réseaux FTTx. Les clients avec architecture GPON sont généralement des particuliers ou des petites entreprises. Comme la technologie GPON peut fournir des données, voix et vidéo IP, elle est adaptée et populaire pour la transmission par fibre optique jusqu'au domicile (FTTH). Le Réseau optique passif (PON en Anglais) basé sur le réseau d’accès FTTH est une architecture de réseau de fibre de point à multipoint, dans laquelle des splitters (“diviseurs” en Français) à fibre optique non alimentés sont utilisés pour permettre à une seule fibre optique de desservir entre 32 et 128 locaux. Le réseau d'accès GPON FTTH est expliqué dans cet articles.

Composants du Réseau d'Accès GPON FTTH

Un terminal de ligne optique (OLT),, des splitters à fibre optique et un terminal de réseau optique (ONT) sont les trois composants du réseau d’accès GPON FTTH.

Figure 1 : Composants du réseau d'accès GPON FTTH

OLT (Terminal de Ligne Optique)

OLT est un dispositif qui sert de point terminal de fournisseur de services d'un réseau optique passif. Il s'agit d'un dispositif d'agrégation Ethernet actif qui est généralement situé dans un centre de données ou dans la salle d'équipement principale. C'est le moteur qui fait fonctionner le système FTTH. Un OLT convertit les signaux optiques en signaux électriques et les transmet à un commutateur Ethernet central. Il remplace les multiples commutateurs de couche 2 au niveau de distribution. Le signal de distribution OLT est relié au câblage du backbone ou horizontal par des répartiteurs optiques, qui sont connectés au terminal du réseau optique à chaque sortie de la zone de travail.

Splitter (Diviseur) de Fibre Optique

Le splitter de fibre optique divise la puissance du signal. C'est-à-dire que chaque lien de fibre entrant dans le splitter peut être divisé en un nombre donné de fibres quittant le splitter. Normalement, trois niveaux de fibres ou plus correspondent à deux niveaux de splitter ou plus. Cela permet à de nombreux utilisateurs de partager chaque fibre. Le splitter de fibre optique passif présente les caractéristiques suivantes : large portée de longueurs d'onde de fonctionnement, faible perte d'insertion et uniformité, dimensions minimales, grande fiabilité, ainsi qu’une politique de protection et de capacité de survie du réseau.

ONT (Terminal de Réseau Optique)

ONT est déployé dans les établissements du client. Il est connecté à l'OLT au moyen d'une fibre optique et n’a aucun élément actif présent dans la liaison. Dans GPON, l'émetteur-récepteur de l’ONT est la connexion physique entre les établissements du client et l'OLT du bureau central.

Architecture du Réseau d'Accès GPON FTTH

Avec une topologie en arborescence, GPON maximise la couverture avec un minimum de fractionnement du réseau, réduisant ainsi la puissance optique. Un réseau d'accès FTTH comprend cinq zones : une zone centrale, une zone de bureau centrale, une zone d'alimentation, une zone de distribution et une zone d’utilisateur (voir l'image ci-dessous).

Figure 2 : Architecture du réseau d'accès GPON FTTH

Réseau Central

Le réseau central comprend l’équipements ISP des fournisseurs de services Internet, PSTN (commutation de paquets ou le circuit existant commuté) et l’équipement du fournisseur de télévision par câble.

Bureau Central

La fonction principale du bureau central est d’héberger l’OLT et les ODF (boîtes de distribution optiques) et de fournir l’alimentation nécessaire. Parfois, cela peut même inclure certains des composants du réseau principal.

Réseau d'Alimentation

La zone d’alimentation s'étend de l’ODF dans le bureau central aux points de distribution. Ces points, qui sont généralement des boîtes de jonction situées dans la rue, appelés FDT (Boîtes de Distribution des Fibres), où se trouvent généralement les splitters de niveau 1. Le câble d'alimentation est généralement connecté en tant que topologie en anneau à partir d'un port GPON et se termine sur un autre port GPON, comme indiqué dans l'image ci-dessus pour assurer une protection de type B.

Réseau de distribution

Le câble de distribution relie le splitter de niveau 1 (à l'intérieur du FDT) au splitter de niveau 2. Le splitter de niveau 2 est généralement situé dans une boîte à bornes montée sur poteau, appelée FAT (Terminal d’Accès des Fibres), généralement placée à l'entrée du quartier.

Zone d’Utilisateur

Dans la zone de l’utilisateur, des câbles de dérivation sont utilisés pour connecter le splitter de niveau 2 à l’intérieur du FAT (Terminal d’Accès des Fibres) aux installations de l’abonné. Pour faciliter le travail d’entretien, un câble de dérivation d’antenne aboutit généralement à l’entrée du domicile de l’abonné dans une TB (Boîte à Bornes), puis un câble de dérivation intérieur relie la TB à une ATB (Boîte à Bornes d'Accès) située dans la maison. Enfin, un câble de connexion relie l’ONT (Terminal de Réseau Optique) à l’ATB.

Conclusion

La technologie GPON joue un rôle important dans un réseau FTTH. Une architecture de réseau FTTH avec un système GPON est fiable, évolutive et sécurisé. Comme il s'agit d'un réseau passif, il n'y a pas de composants actifs, ce qui réduit considérablement les coûts et les exigences de maintenance du réseau. Un réseau FTTH avec GPON est une solution d’avenir pour la fourniture de services à large bande.