Le rôle des technologies PON de nouvelle génération dans le FTTX

Nov 14, 2023

Un équipement de test avancé est nécessaire pour les nouvelles formes de réseaux optiques passifs, déclare Richard Martin d'Electro Rent.

Famille métisse partageant du temps dans le salon. Un père caucasien utilisant un ordinateur portable pour travailler et un demi-thaï jouant et peignant sous le bureau tandis qu'une mère asiatique avec un ordinateur portable travaille sur un canapé.

La prévalence des infrastructures de communication orientées fibre continue de croître sur le continent européen. Un récent rapport compilé par la société de conseil en marché iDate prédit que le nombre d'abonnés fibre jusqu'au domicile (FTTH) et fibre jusqu'au bâtiment au sein de l'UE/du Royaume-Uni passera de 49 millions aujourd'hui à 148 millions en 2026.

Le nombre de résidences où les services de fibre jusqu'au trottoir seront accessibles sera très proche du double au cours de cette période, avec une augmentation prévue de 105 millions à 202 millions. Le Royaume-Uni, l'Allemagne et l'Italie font partie des pays dans lesquels une grande partie des investissements envisagés dans le FTTX (tous les types d'infrastructure de fibre) vont avoir lieu.

La technologie de réseau optique passif (PON) a été essentielle pour permettre aux opérateurs haut débit d'entreprendre des projets FTTX à grande échelle, fournissant un moyen simple et rentable par lequel le travail de mise en œuvre peut être effectué. À mesure que ce support continue d'évoluer, avec l'avènement des dérivés de nouvelle génération, les débits de données et les rapports de division que le FTTX basé sur PON pourra prendre en charge vont augmenter considérablement. Cependant, cela exacerbe également les défis de test importants déjà associés au PON.

La dynamique sous-jacente au déploiement du FTTX (comme un plus grand nombre d'appareils connectés par foyer, parallèlement à la popularité croissante des jeux en ligne, du streaming vidéo 4K/8K et des services cloud) était déjà évidente. D'autres facteurs, cependant, doivent être ajoutés au mélange. Par exemple, les changements de culture de travail à la suite de la pandémie mondiale de Covid-19 auront certainement une influence significative à long terme également. Une plus grande proportion de la population travaille désormais à domicile et il est probable que beaucoup travailleront au moins en partie à domicile à l'avenir. Les demandes haut débit résidentielles vont donc rester élevées et, en réponse à cela, le rythme auquel l'activité de déploiement FTTX est entreprise est presque certain de s'accélérer considérablement.

Gigabit PON (GPON) a été introduit en 2003. Cela présentait les avantages inhérents de la fibre partagée point à multipoint du PON et la possibilité pour davantage d'abonnés d'être desservis par un investissement d'infrastructure donné, tout en augmentant considérablement les débits de données pouvant être pris en charge. Il avait des vitesses en aval allant jusqu'à 2,5 Gbps et des vitesses en amont de 1,25 Gbps.

Au cours des années suivantes, GPON a été suivi par d'autres normes asymétriques. Les demandes croissantes de bande passante signifiaient que des vitesses plus élevées étaient nécessaires. Au fur et à mesure que le comportement des utilisateurs changeait, la différenciation entre les exigences de téléchargement et de téléchargement est devenue moins apparente. Cela entraînerait la nécessité de normes symétriques.

L'introduction de XGS-PON (qui peut prendre en charge des taux de transfert de données symétriques de 10 Gbit/s) a permis un transfert de données monocanal de 10 Gbit/s dans les deux sens via l'utilisation du multiplexage par répartition d'ondes. Après cela est venu NG-PON2, ce qui signifie qu'un fonctionnement symétrique peut désormais être fourni respectivement sur quatre et huit canaux en aval et en amont. Cela se traduit par une capacité totale pouvant atteindre 80 Gbps disponible sur une seule fibre. La clé de cette technologie est l'utilisation du multiplexage temporel et ondulatoire et l'incorporation de lasers accordables dans le système.

Avec GPON, les longueurs d'onde 1490nm et 1310nm sont utilisées respectivement pour l'aval et l'amont. Pour NG-PON2, 1 600 nm sont utilisés pour le trafic en aval et 1 530 nm pour le trafic en amont, tandis que XGS-PON repose sur 1 577 nm pour le trafic en aval et 1 270 nm pour le trafic en amont. La capacité de ces deux nouvelles normes à coexister avec GPON est importante. Cela signifie que les opérateurs peuvent répondre aux exigences de niveau de service de différents clients tout en utilisant une grande partie de la même infrastructure pour protéger les investissements antérieurs. Cela signifie également que lorsqu'une mise à niveau est finalement nécessaire, il est simple pour les opérateurs de migrer un réseau GPON vers XGS-PON ou NG-PON2, la plupart du matériel déployé (en particulier la fibre posée) restant inchangé et seuls certains dispositifs optoélectroniques ayant besoin d'être remplacé.

Le fait que XGS-PON et NG-PON2 reposent tous deux sur des longueurs d'onde en aval supérieures à celles du GPON conventionnel présente certains inconvénients. Plus particulièrement, cela les expose à des pertes de puissance plus importantes. L'utilisation de plusieurs longueurs d'onde ajoute également considérablement à la complexité des procédures de test. Il existe d'autres problèmes potentiels auxquels il faut faire face, tels que la sensibilité accrue de la sortie aux courbures de la fibre causées par une mauvaise installation.

Il existe des équipements adaptés aux infrastructures PON héritées et de nouvelle génération. Un exemple est le kit pour entrepreneurs FTTH P-174631 d'Exfo. Il se compose du testeur EX1 GPON de poche, d'un détecteur de défaut OX1 et d'une sonde d'inspection de fibre FIP-4858.

Le testeur de fibre portable SmartOTDR de Viavi analyse les réseaux qui utilisent les dernières normes PON. Il permet d'entreprendre des travaux de dépannage détaillés grâce à ses fonctions de réflectométrie optique dans le domaine temporel et de localisation visuelle des défauts, avec la capacité de traiter jusqu'à 256 000 points de données. Le logiciel Smart Link Mapper de la société est censé faciliter l'interprétation des données de test par l'opérateur, de sorte que les procédures de test sont effectuées plus rapidement et que le risque d'erreurs est réduit au minimum. L'unité a des capacités de mesure de puissance intégrées, avec des longueurs d'onde calibrées de 1310 nm, 1490 nm, 1550 nm, 1625 nm et 1650 nm.

L'arrivée de XGS-PON et NG-PON2 a propulsé la mise en réseau de la fibre à un autre niveau, permettant de fournir des services symétriques à 10 Gbit/s aux foyers. Elle nécessite néanmoins des procédures de test plus sophistiquées, ainsi qu'un accès à une instrumentation intégrant toutes les fonctionnalités appropriées. La nature évolutive du secteur FTTX (fibre jusqu'à la destination de la ligne de fibre optique) signifie que l'infrastructure doit être déployée dans des délais courts.

De plus, l'émergence régulière de nouvelles normes signifie que l'achat direct de nouveaux équipements pourrait ne pas être une stratégie financièrement valable. Il peut être prudent d'envisager plutôt d'autres méthodes d'approvisionnement.

La mise en œuvre d'une stratégie de test plus efficace, qui englobe les différentes méthodes d'approvisionnement en équipements, devrait garantir que l'inventaire disponible est mieux adapté aux exigences actuelles (et par la suite adapté à mesure que celles-ci changent). La location permet de remplacer rapidement l'équipement qui n'est plus utilisé par d'autres articles pour lesquels un besoin pressant a été identifié. De même, le nombre d'unités peut être augmenté ou réduit pour répondre aux fluctuations de la demande qui se produisent au fil du temps.