L'architecture FttH point-multipoint passive, ou PON, soit en anglais passive optical network, se caractrise par l'absence d'quipements actifs entre le central et les habitations desservies, et par un partage de la fibre entre plusieurs utilisateurs, dans la partie amont du rseau de desserte. Le support physique tant partag, les flux engendrs par les diffrents usagers sont dissocis par un tiquetage des donnes dans le sens descendant, et un partage du temps de parole dans le sens montant. Parmi les diffrents standards, le EPON et le GPON mergent aujourd'hui ; ils permettent tous deux des dbits suprieurs au Gbit/s. Le PON permet de rduire la capacit ncessaire au niveau des infrastructures d'accueil ; en revanche, si l'architecture dploye est strictement limite au PON, la capacit d'volution et la marge de manuvre des fournisseurs de service sont rduites.

Synthse

Avant de lire cette fiche la lecture des fiches fibre optique et FTTx : rseau optique de desserte est recommande .

Architecture et fonctionnementPar convention, on considrera que le central optique (lieu d'interface entre les niveaux collecte et desserte, quivalent du NRA pour l'ADSL) constitue l'amont du rseau et les immeubles desservis l'aval (du central l'usager le sens est descendant).

lments constitutifs de l'architectureDans l'architecture FttH point-multipoint passive (souvent appele PON, pour passive optical network), une fibre unique part du central et se raccorde un groupe de fibres au niveau d'un point de partage afin de desservir plusieurs habitations. Outre les cbles optiques, le PON est constitu de l'amont vers l'aval, de trois principaux lments constitutifs :

au niveau du central, un quipement actif, l'Optical Link Terminal (OLT) envoie et reoit les signaux lumineux porteurs des donnes. Chaque port de l'OLT est reli au coupleur optique par une fibre unique.le coupleur optique (ou splitter) est un quipement passif (sans lectronique donc non aliment en lectricit) dont le fonctionnement est bas sur la seule propagation de la lumire l'intrieur des fibres. Dans le sens descendant, le coupleur divise le signal optique en provenance de l'OLT. Dans le sens montant, il combine par addition les signaux optiques en provenance des abonns. Le coupleur n'est pas capable d'aiguiller, de modifier, de retarder ou de bloquer les signaux qui le traversent.chaque fibre sortant du coupleur est relie un quipement actif plac au niveau de chaque logement : l'Optical Network Termination (ONT pour le FttH), interlocuteur direct de l'OLT. Dans le cas le plus courant, tous les ONT mettent sur une mme longueur d'onde (pour des raisons de cot et de gestion des quipements).

De manire gnrale, on cherche placer les coupleurs au plus prs des zones qu'ils vont desservir, afin d'augmenter le linaire sur lequel la fibre est partage. On cre donc ainsi des poches de logements, gographiquement proches les uns et des autres et toutes raccordes au mme port d'un OLT.

Fonctionnement interne : les rgles de partage de la fibre optiqueDes rgles rgissant le partage de la fibre optique entre le coupleur et l'OLT sont ncessaires dans les deux sens :

dans le sens descendant : chaque abonn ne reoit que les informations le concernant. Tous les ONT reoivent l'ensemble des donnes mais seul l'ONT concern les retransmet dans le rseau interne de l'abonn. Le dbit instantan du PON est partag entre tous les abonns recevant des donnes. Si un seul abonn tlcharge, il peut disposer de tout le dbit maximum autoris par le PON sauf limitation mise en place par l'oprateur, par choix commercial ou technique vis--vis de son rseau de collecte.

dans le sens montant : le coupleur tant passif, et les ONT mettant tous dans la mme longueur d'onde, si les signaux mis par deux ONT parvenaient simultanment au coupleur, ils ressortiraient sous la forme d'un mlange illisible par l'OLT. On utilise donc un partage du "temps de parole". L'OLT

Le point sur...

FttH point-multipoint passif (PON) am

nag

emen

t num

riqu

e des

terri

toire

s

attribue tour de rle chaque ONT un intervalle de temps (quelques microsecondes) pendant lequel cet ONT est seul autoris mettre. S'il a beaucoup de donnes transmettre, l'OLT lui attribue davantage de temps de parole, et inversement elle le rduit pour les ONT qui mettent peu. Une autre solution de partage dans le sens montant consiste utiliser une longueur d'onde par ONT (multiplexage en longueur d'onde), chacun disposant alors d'un couloir tanche jusqu' l'OLT. Cette solution est toutefois encore trop coteuse pour que les oprateurs envisagent des dploiements grande chelle. Elle est en revanche utilise, dans une moindre mesure, afin que les donnes puissent tre envoyes et reues simultanment (full-duplex) sur une mme fibre, chaque sens employant une longueur d'onde distincte.

Les diffrents standardsIl existe diffrents standards en matire de rseaux PON. Les volutions les plus rcentes, et les plus utilises dans les dploiements FttH aujourd'hui, sont le EPON (Ethernet PON) et le GPON (Gigabit capable PON).Dans la pratique, un standard correspondent des quipements actifs spcifiques (OLT et ONT : c'est leur niveau que s'opre le choix technologique.) Ceci tant, la partie passive optique peut ne pas tre neutre : la fibre elle-mme l'est (on utilise les mmes fibres quelle que soit la technologie), mais le dimensionnement (longueur des lignes, coefficient de couplage) peut conditionner le choix d'un standard.

Avantages et inconvnientsAvantages : des infrastructures moins consquentes

En amont, on emploie moins de fibres optiques (et donc des cbles plus petits) qu'avec une solution point--point. La capacit des infrastructures d'accueil peut donc tre moindre. Ceci est particulirement intressant si on rutilise des fourreaux existants dont la capacit peut tre limite.Contrairement une solution point-multipoint active (AON = Active Optical Network), avec des commutateurs installs entre les OLT et les abonns, aucun local aliment en nergie n'est ncessaire dans cette partie du rseau, ce qui entrane des conomies d'investissement, d'exploitation et de maintenance.Au niveau du central, le PON permet d'conomiser de l'espace grce au partage des ports des quipements actifs entre plusieurs abonns. En contexte urbain ou dans le cadre de la rutilisation d'un local existant de dimensions rduites, cela peut reprsenter une source d'conomie importante.

Inconvnients : une capacit d'volution limite du PON strictSi les fourreaux et cbles optiques mis en place correspondent au strict ncessaire la ralisation d'un PON, alors la capacit d'volution du rseau est limite. On ne dispose en effet en ce cas d'aucune rserve de capacit dans les fourreaux et d'aucune fibre excdentaire dans la partie amont, on ne peut donc pas voluer vers une architecture point--point (ncessitant le passage de cbles supplmentaires) sans raliser de nouvelles infrastructures d'accueil. De plus, si un rseau est construit sur une architecture PON stricte, celui-ci ne peut tre partag entre plusieurs fournisseurs de service qu'au niveau transport : un oprateur unique gre les OLT, et transporte jusqu'aux abonns les donnes apportes au central par des fournisseurs de service. Ceux-ci sont dpendants des choix technologiques, des offres et du niveau de service de l'oprateur. Le niveau d'indpendance et donc de comptitivit des fournisseurs de service y est amoindri, par rapport un dgroupage physique o chaque fournisseur de services aurait la possibilit de grer lui-mme ses quipements actifs de desserte.

Ces deux difficults peuvent tre traites par une architecture combinant le point-multipoint et le point--point, par la pose anticipe de fourreaux et fibres optiques excdentaires sur certains tronons du rseau et la mise en place de nuds de flexibilit entre le central et les abonns.

Pour

en sa

voir p

lus... Sur internet

architectures de rseaux FttH (sur le site wiki du CREDO) : http://wiki.cercle-credo.com/index.php/ARCHITECTURES_FTTH

ContactGroupe Amnagement Numrique des Territoires CETE de l'Ouestant.cete-ouest@developpement-durable.gouv.fr mise jour en octobre 2010

La s rie complte des fiches est disponible sur internet : http://www.ant.developpement-durable.gouv.fr/article.php3?id_article=99

EPON GPON

Dbit max. total par port

1,25 Gbit/s symtrique

2,4 Gbit/s symtrique

Abonns par port OLT Jusqu' 32 Jusqu' 64

DistanceOLT-ONT Jusqu' 20km Jusqu' 60km

Maturit Standard mature (2000)Standard

mature (2005)

Architecture et fonctionnementlments constitutifs de l'architectureFonctionnement interne : les rgles de partage de la fibre optiqueLes diffrents standards

Avantages et inconvnientsAvantages: des infrastructures moins consquentesInconvnients: une capacit d'volution limite du PON strict