Notes et transcriptions du cours intitulé “Les réseaux d'accès optiques FTTH” proposé par Mines-Telecom sur la plateforme FUN-MOOC.

Les réseaux PON qui sont actuellement déployés répondent à la norme G.984 de l'UIT¹⁾. Ces réseaux PON sont des GPON: Gigabit Passive Optical Network.

Au delà, de nouvelles générations de PON sont en cours de déploiement ou en études, on les nomme NGPON pour Next Generation PON.

Immédiatement après le GPON vient le XG-PON PON à 10Gb/s qui répond à la norme UIT G.987.

En préparation et répondant à la norme G.989 on a le TWDM-PON pour Time Wavelenght Division Multiplexing PON qui combine à la fois la dimension temporelle et la longueur d'onde pour l'encodage de l'information.

De manière plus prospective par la suite nous aurons des PON quasiment basés exclusivement sur le WDM.

La première étape de l'évolution des systèmes d'accès optique point-multipoint concerne le 10GPON. Rappelons que le GPON utilise la longueur d'onde de 1490 nm dans le sens descendant et 1310 nm dans le sens montant.

Le XGPON utilisera la longueur d'onde de 1577 nm dans le sens descendant et 1270 nm dans le sens montant.

Su le schéma ci-dessus on peut voir que la cohabitation entre les deux systèmes GPON est 10GPON est tout à fait envisageable, les longueurs d'ondes sont différentes il suffira donc d'utiliser d'une part des coupleurs coté OLT 2 vers 2 ou 2 vers 1 permettant cette cohabitation et d'utiliser par ailleurs les filtres adéquats pour pouvoir séparer les différents flux de trafic.

Un exemple de PON utilisant à la fois la dimension fréquentielle et temporelle que nous retrouvons dans la recommandation G.989 de l'UIT est le TWDM-PON.

Dans ce PON 4 longueurs d'ondes sont utilisées dans le sens descendant (entre 1595 et 1605 nm) et 4 longueurs d'ondes sont utilisées dans le sens montant ( bande 1525 - 1545 nm). Ces TWDM-PON permettent aujourd'hui d'envisager des débits partagés de 40 Gbits/s dans le sens descendant.

L'extraordinaire potentiel de la fibre optique permet d'envisager la cohabitation de ces différents systèmes (GPON, XG-PON) sur la même infrastructure, chaque système utilisant des bandes de fréquences (longueurs d'ondes) spécifiques et normalisées.

Nous allons pouvoir retrouver le GPON, le 10GPON, le TWDM-PON mais il sera aussi possible d'y ajouter:

• Des liaisons point-à-point qui occuperont la bande de fréquences 1605-1625 nm;
• La vidéo sur la bande réservée 1550-1560 nm;
• Une bande réservée pour les tests et mesures: les réflectomètres pourront fonctionner dans la bande 1625-1650 nm.

Le schéma ci-dessous issu de la recommandation G.989 de l'UIT donne une vue d'ensemble de l'occupation spectrale de la fibre optique.

Au delà du 10GPON se profile l'évolution vers le WDM-PON. Dans le WDM-PON on s'appuie sur une dimension supplémentaire qui est la possibilité d'utiliser un panel de longueurs d'ondes. Rappelons que dans les PON classiques répondant aux normes G.984 ou G.987 (à gauche sur le schéma), 1 seule longueur d'onde est utilisée dans le sens descendant et donc partagée entre 64 clients (et de même dans le sens montant).

Sur le chemin menant à ces WDM-PON, on peut imaginer des PON hybrides ou un longueur d'onde serait partagée par un nombre limité de clients.

Une autre évolution envisageable, relative cette fois-ci au service concerne l'évolution vers l'open access.

Dans la situation actuelle dite Triple play, un client donné reçoit l'ensemble de ses services du même opérateur.

Dans l'exemple ci-dessous, le client numéro 2 (ONU2) reçoit l'ensemble de ses services (S1:tel, S2:Internet, S3:video) de l'opérateur 1

Dans une configuration d'open access, ce même client numéro 2 pourra recevoir par exemple son service S1(tel) de l'opérateur 2, son service S2(Internet de l'opérateur 1 et son service S3(vidé) de l'opérateur 3.

La dimension WDM pourrait faciliter cette nouvelle approche.

Une évolution significative des futurs réseaux très haut débit concerne l'intégration fixe-mobile. On oppose souvent ces deux réseaux: fixe et mobile mais on s’aperçoit qu'une certaine complémentarité se dessine entre ces deux réseaux.

Dans la situation actuelle, l'accès fixe FTTH est totalement disjoint de l'accès mobile entre station de base (BS) et contrôleur (RNC).

Mais on imagine que dans les années à venir les stations de base seront totalement intégrées au réseau FTTH: l'antenne mobile 5G (voir au delà) n'étant plus alors qu'un client ordinaire sur le réseau FTTH.

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