Réseau optique passif - Passive optical network

Un réseau optique passif ( PON ) est une technologie de télécommunications à fibre optique permettant de fournir un accès réseau à large bande aux clients finaux. Son architecture met en œuvre une topologie point à multipoint dans laquelle une seule fibre optique dessert plusieurs points de terminaison en utilisant des séparateurs de fibre optique non alimentés ( passifs ) pour diviser la bande passante de la fibre entre les points de terminaison. Les réseaux optiques passifs sont souvent considérés comme le dernier kilomètre entre un fournisseur de services Internet (FAI) et ses clients.

Composants et caractéristiques

Trafic en aval dans le réseau optique actif (supérieur) par rapport au réseau optique passif

Un réseau optique passif se compose d'un terminal de ligne optique (OLT) au bureau central du fournisseur de services (hub) et d'un certain nombre d' unités de réseau optique (ONU) ou de terminaux de réseau optique (ONT), des utilisateurs finaux proches. Un PON réduit la quantité de fibre et d'équipement de bureau central requis par rapport aux architectures point à point . Un réseau optique passif est une forme de réseau d'accès à fibre optique .

Dans la plupart des cas, les signaux en aval sont diffusés vers tous les locaux partageant plusieurs fibres. Le cryptage peut empêcher l' écoute clandestine .

Les signaux en amont sont combinés à l'aide d'un protocole d' accès multiple , généralement un accès multiple par répartition dans le temps (TDMA).

Histoire

Les réseaux optiques passifs ont été proposés pour la première fois par British Telecommunications en 1987.

Deux grands groupes de normalisation, l' Institut des ingénieurs électriciens et électroniciens (IEEE) et le Secteur de la normalisation des télécommunications de l'Union internationale des télécommunications (UIT-T), élaborent des normes avec un certain nombre d'autres organisations industrielles.

La Society of Cable Telecommunications Engineers (SCTE) a également spécifié la fréquence radio sur verre pour transporter des signaux sur un réseau optique passif.

FSAN et UIT

À partir de 1995, les travaux sur les architectures de fibre optique jusqu'au domicile ont été effectués par le groupe de travail Full Service Access Network (FSAN), formé par les principaux fournisseurs de services de télécommunications et fournisseurs de systèmes. L' Union internationale des télécommunications (UIT) a poursuivi ses travaux et normalisé sur deux générations de PON. L'ancienne norme ITU-T G.983 était basée sur le mode de transfert asynchrone (ATM) et a donc été appelée APON (ATM PON). D'autres améliorations apportées à la norme APON d'origine - ainsi que la baisse progressive de la faveur de l'ATM en tant que protocole - ont conduit à ce que la version complète et finale de l'UIT-T G.983 soit plus souvent appelée PON à large bande ou BPON. Un APON/BPON typique fournit 622 mégabits par seconde (Mbit/s) ( OC-12 ) de bande passante descendante et 155 Mbit/s ( OC-3 ) de trafic montant, bien que la norme accepte des débits plus élevés.

La norme ITU-T G.984 Gigabit-capable Passive Optical Networks (GPON, G-PON) a représenté une augmentation, par rapport au BPON, à la fois de la bande passante totale et de l'efficacité de la bande passante grâce à l'utilisation de paquets plus gros et de longueur variable. Encore une fois, les normes permettent plusieurs choix de débit binaire, mais l'industrie a convergé sur 2,488 gigabits par seconde (Gbit/s) de bande passante en aval et 1,244 Gbit/s de bande passante en amont. La méthode d'encapsulation GPON (GEM) permet un emballage très efficace du trafic utilisateur avec segmentation des trames.

À la mi-2008, Verizon avait installé plus de 800 000 lignes. British Telecom , BSNL , Saudi Telecom Company , Etisalat et AT&T faisaient l'objet d'essais avancés en Grande-Bretagne, en Inde, en Arabie saoudite, aux Émirats arabes unis et aux États-Unis, respectivement. Les réseaux GPON ont maintenant été déployés dans de nombreux réseaux à travers le monde, et les tendances indiquent une croissance plus élevée du GPON que les autres technologies PON.

G.987 a défini le 10G-PON avec 10 Gbit/s en aval et 2,5 Gbit/s en amont – le cadrage est « de type G-PON » et conçu pour coexister avec les appareils GPON sur le même réseau.

Sécurité

Développé en 2009 par Cable Manufacturing Business pour répondre aux exigences SIPRNet de l' US Air Force , le réseau optique passif sécurisé (SPON) intègre la technologie de réseau optique passif gigabit (GPON) et le système de distribution de protection (PDS).

Les modifications apportées aux exigences NSTISSI 7003 pour le PDS et le mandat du gouvernement fédéral américain pour les technologies VERTES ont permis au gouvernement fédéral américain de considérer les deux technologies comme une alternative aux dispositifs Ethernet actifs et de cryptage .

Le directeur de l'information du département de l'armée des États-Unis a publié une directive visant à adopter la technologie d'ici l'exercice 2013. Elle est commercialisée auprès de l'armée américaine par des sociétés telles que Telos Corporation .

IEEE

En 2004, la norme Ethernet PON (EPON ou GEPON ) 802.3ah-2004 a été ratifiée dans le cadre du projet Ethernet dans le premier mile de l' IEEE 802.3 . EPON est un réseau "courte distance" utilisant des paquets Ethernet, des câbles à fibre optique et une couche de protocole unique. EPON utilise également des trames Ethernet 802.3 standard avec des débits symétriques de 1 gigabit par seconde en amont et en aval. EPON est applicable aux réseaux centrés sur les données, ainsi qu'aux réseaux voix, données et vidéo à service complet. 10 Gbit/s EPON ou 10G-EPON a été ratifié en tant qu'amendement IEEE 802.3av à IEEE 802.3. 10G-EPON prend en charge 10/1 Gbit/s. Le plan de longueur d'onde en aval prend en charge le fonctionnement simultané de 10 Gbit/s sur une longueur d'onde et de 1 Gbit/s sur une longueur d'onde distincte pour le fonctionnement simultané de IEEE 802.3av et IEEE 802.3ah sur le même PON. Le canal amont peut prendre en charge le fonctionnement simultané de IEEE 802.3av et 1 Gbit/s 802.3ah simultanément sur un seul canal partagé (1310 nm).

En 2014, il y avait plus de 40 millions de ports EPON installés, ce qui en fait la technologie PON la plus largement déployée au monde. EPON est également la base des services commerciaux des câblo-opérateurs dans le cadre des spécifications DOCSIS Provisioning of EPON (DPoE).

10G EPON est entièrement compatible avec d'autres normes Ethernet et ne nécessite aucune conversion ni encapsulation pour se connecter aux réseaux Ethernet en amont ou en aval. Cette technologie se connecte de manière transparente à tout type de communication IP ou par paquets et, grâce à l'omniprésence des installations Ethernet dans les maisons, les lieux de travail et ailleurs, EPON est généralement très peu coûteux à mettre en œuvre.

Éléments de réseau

Un PON tire parti du multiplexage par répartition en longueur d' onde (WDM), en utilisant une longueur d'onde pour le trafic en aval et une autre pour le trafic en amont sur une fibre monomode (ITU-T G.652 ). BPON, EPON, GEPON et GPON ont le même plan de longueur d'onde de base et utilisent la longueur d'onde de 1490 nanomètres (nm) pour le trafic en aval et la longueur d'onde de 1310 nm pour le trafic en amont. 1550 nm sont réservés aux services de superposition facultatifs, généralement la vidéo RF (analogique).

Comme pour le débit binaire, les normes décrivent plusieurs budgets de puissance optique , le plus courant étant un budget de perte de 28 dB pour le BPON et le GPON, mais des produits ont également été annoncés utilisant des optiques moins chères. 28 dB correspond à environ 20 km avec un split 32 voies. La correction d'erreur directe (FEC) peut fournir un autre budget de perte de 2 à 3 dB sur les systèmes GPON. À mesure que l'optique s'améliorera, le budget de 28 dB augmentera probablement. Bien que les protocoles GPON et EPON autorisent des ratios de division élevés (jusqu'à 128 abonnés pour GPON, jusqu'à 32 768 pour EPON), en pratique, la plupart des PON sont déployés avec un ratio de division de 1:32 ou moins.

Un PON se compose d'un noeud de central, appelé un terminal de ligne optique (OLT), un ou plusieurs noeuds d'utilisateurs, appelés unités de réseau optiques (ONUs) ou des terminaux de réseau optiques (ONT), et les fibres et les séparateurs entre eux, dite optique réseau de distribution (ODN). « ONT » est un terme de l'UIT-T pour décrire une ONU à locataire unique. Dans les unités à locataires multiples, l'ONU peut être relié à un dispositif des locaux du client dans l'unité d'habitation individuelle en utilisant des technologies telles que Ethernet sur paire torsadée, G.hn (une norme ITU-T à haut débit qui peut fonctionner sur n'importe quel câblage domestique existant - lignes électriques, lignes téléphoniques et câbles coaxiaux ) ou DSL . Une ONU est un dispositif qui termine le PON et présente des interfaces de service client à l'utilisateur. Certaines ONU mettent en œuvre une unité d'abonné distincte pour fournir des services tels que la téléphonie, les données Ethernet ou la vidéo.

Un OLT fournit l'interface entre un PON et le réseau central d' un fournisseur de services . Ceux-ci comprennent généralement :

L'ONT ou l'ONU termine le PON et présente les interfaces de service natives à l'utilisateur. Ces services peuvent inclure la voix ( service téléphonique simple (POTS) ou la voix sur IP ( VoIP )), les données (généralement Ethernet ou V.35 ), la vidéo et/ou la télémétrie (TTL, ECL, RS530, etc.). Les fonctions de l'ONU sont séparées en deux parties :

  • L'ONU, qui termine le PON et présente une interface convergente - telle que DSL , câble coaxial ou Ethernet multiservice - vers l'utilisateur ;
  • L'équipement de terminaison de réseau (NTE), qui reçoit l'interface convergée et fournit des interfaces de service natives à l'utilisateur, telles qu'Ethernet et POTS.

Un PON est un réseau partagé, en ce que l'OLT envoie un seul flux de trafic en aval qui est vu par toutes les ONU. Chaque ONU ne lit que le contenu des paquets qui lui sont adressés. Le chiffrement est utilisé pour empêcher l'écoute clandestine du trafic en aval.

Allocation de bande passante en amont

La terminaison OLT est chargée d'allouer la bande passante montante aux unités ONU. Étant donné que le réseau de distribution optique (ODN) est partagé, les transmissions en amont de l'ONU pourraient entrer en collision si elles étaient transmises à des moments aléatoires. Les ONU peuvent se trouver à des distances variables de l'OLT, ce qui signifie que le délai de transmission de chaque ONU est unique. L'OLT mesure le retard et établit un registre dans chaque ONU via des messages PLOAM (opérations, administrations et maintenance de la couche physique) pour égaliser son retard par rapport à toutes les autres ONU sur le PON.

Une fois que le retard de toutes les ONU a été défini, l'OLT transmet ce que l'on appelle des attributions aux ONU individuelles. Une autorisation est l'autorisation d'utiliser un intervalle de temps défini pour la transmission en amont. La carte d'octroi est recalculée dynamiquement toutes les quelques millisecondes. La carte alloue de la bande passante à toutes les ONU, de sorte que chaque ONU reçoive une bande passante en temps opportun pour ses besoins de service.

Certains services – POTS , par exemple – nécessitent une bande passante montante essentiellement constante, et l'OLT peut fournir une attribution de bande passante fixe à chacun de ces services qui a été fourni. DS1 et certaines classes de service de données peuvent également nécessiter un débit binaire montant constant. Mais une grande partie du trafic de données, comme la navigation sur des sites Web, est sporadique et très variable. Grâce à l'allocation dynamique de bande passante (DBA), un PON peut être sursouscrit pour le trafic montant , selon les concepts d' ingénierie du trafic du multiplexage statistique . (Le trafic en aval peut également être sursouscrit, de la même manière que n'importe quel LAN peut être sursouscrit. La seule particularité de l'architecture PON pour le surabonnement en aval est le fait que l'ONU doit être capable d'accepter des intervalles de temps en aval complètement arbitraires, à la fois dans le temps et en taille.)

Dans GPON, il existe deux formes de DBA, les rapports d'état (SR) et les rapports de non-état (NSR).

Dans NSR DBA, l'OLT alloue en permanence une petite quantité de bande passante supplémentaire à chaque ONU. Si l'ONU n'a pas de trafic à envoyer, elle transmet des trames inactives pendant son allocation excédentaire. Si l'OLT constate qu'une ONU donnée n'envoie pas de trames inactives, il augmente l'allocation de bande passante à cette ONU. Une fois que la rafale de l'ONU a été transférée, l'OLT observe un grand nombre de trames inactives provenant de l'ONU donnée et réduit son allocation en conséquence. NSR DBA a l'avantage qu'il n'impose aucune exigence à l'ONU, et l'inconvénient qu'il n'y a aucun moyen pour l'OLT de savoir comment attribuer au mieux la bande passante entre plusieurs ONU qui ont besoin de plus.

Dans SR DBA, l'OLT interroge les ONU pour leurs arriérés. Une ONU donnée peut avoir plusieurs conteneurs de transmission (T-CONT), chacun avec sa propre priorité ou classe de trafic. L'ONU rapporte chaque T-CONT séparément à l'OLT. Le message de rapport contient une mesure logarithmique du retard dans la file d'attente T-CONT. En connaissant l' accord de niveau de service pour chaque T-CONT sur l'ensemble du PON, ainsi que la taille de l'arriéré de chaque T-CONT, l'OLT peut optimiser l'allocation de la bande passante disponible sur le PON.

Les systèmes EPON utilisent un mécanisme DBA équivalent à la solution SR DBA de GPON. L'OLT interroge les ONU pour connaître leur état de file d'attente et accorde de la bande passante à l'aide du message MPCP GATE, tandis que les ONU rapportent leur état à l'aide du message MPCP REPORT.

Variantes

TDM-PON

APON / BPON , EPON et GPON ont été largement déployés. En novembre 2014, EPON comptait environ 40 millions de ports déployés et se classe au premier rang des déploiements.

En 2015, GPON avait une part de marché plus petite, mais devrait atteindre 10,5 milliards de dollars américains d'ici 2020.

Pour TDM-PON, un séparateur optique passif est utilisé dans le réseau de distribution optique. Dans le sens amont, chaque salve ONU (unités de réseau optique) ou ONT (terminal de réseau optique) émet pendant un intervalle de temps attribué (multiplexé dans le domaine temporel). De cette manière, l'OLT reçoit des signaux d'une seule ONU ou ONT à un instant donné. Dans le sens aval, l'OLT transmet (généralement) en continu (ou peut transmettre en rafale). Les ONU ou les ONT voient leurs propres données à travers les étiquettes d'adresse intégrées dans le signal.

Approvisionnement DOCSIS d'EPON (DPoE)

Data Over Cable Service Interface Specification ( DOCSIS ) L'approvisionnement du réseau optique passif Ethernet, ou DPoE, est un ensemble de spécifications du laboratoire de télévision par câble qui implémente l'interface de couche de service DOCSIS sur le contrôle d'accès au support Ethernet PON (EPON, GEPON ou 10G-EPON) existant . (MAC) et les normes de couche physique (PHY). En bref, il implémente la fonctionnalité DOCSIS Operations Administration Maintenance and Provisioning (OAMP) sur l'équipement EPON existant. Il donne à l'OLT EPON l'apparence et le comportement d'une plate-forme CMTS ( Cable Modem Termination Systems ) DOCSIS (appelée système DPoE dans la terminologie DPoE). En plus d'offrir les mêmes capacités de service IP qu'un CMTS, DPoE prend en charge les services Metro Ethernet Forum (MEF) 9 et 14 pour la fourniture de services Ethernet aux clients professionnels.

Fréquence radio sur verre

La radiofréquence sur verre (RFoG) est un type de réseau optique passif qui transporte des signaux RF qui étaient auparavant transportés sur du cuivre (principalement sur un câble hybride fibre-coaxial ) sur PON. Dans le sens aller, RFoG est soit un système P2MP autonome, soit une superposition optique pour les PON existants tels que GEPON/EPON. La superposition de RFoG est basée sur le multiplexage par répartition en longueur d'onde (WDM), la combinaison passive de longueurs d'onde sur un seul brin de verre. La prise en charge RF inverse est fournie en transportant la RF montante ou de retour sur une longueur d'onde distincte de la longueur d'onde de retour PON. Le groupe de travail 5 du sous-comité des pratiques d'interface (IPS) de la Society of Cable and Telecommunications Engineers (SCTE) travaille actuellement sur l'IPS 910 RF over Glass. RFoG offre une rétrocompatibilité avec la technologie de modulation RF existante, mais n'offre aucune bande passante supplémentaire pour les services basés sur RF. Bien qu'elle ne soit pas encore terminée, la norme RFoG est en fait un ensemble d'options standardisées qui ne sont pas compatibles entre elles (elles ne peuvent pas être mélangées sur un même PON). Certaines normes peuvent interagir avec d'autres PON, d'autres non. Il offre un moyen de prendre en charge les technologies RF dans des endroits où seule la fibre est disponible ou où le cuivre n'est pas autorisé ou faisable. Cette technologie s'adresse aux câblo-opérateurs et à leurs réseaux HFC existants.

WDM-PON

Le multiplexage par répartition en longueur d'onde PON, ou WDM-PON, est un type non standard de réseau optique passif développé par certaines entreprises.

Les multiples longueurs d'onde d'un WDM-PON peuvent être utilisées pour séparer les unités de réseau optique (ONU) en plusieurs PON virtuels coexistant sur la même infrastructure physique. En variante, les longueurs d'onde peuvent être utilisées collectivement par multiplexage statistique pour fournir une utilisation efficace des longueurs d'onde et des retards inférieurs subis par les ONU.

Il n'y a pas de norme commune pour WDM-PON ni de définition unanimement convenue du terme. Selon certaines définitions, WDM-PON est une longueur d'onde dédiée pour chaque ONU. D'autres définitions plus libérales suggèrent que l'utilisation de plus d'une longueur d'onde dans n'importe quelle direction sur un PON est WDM-PON. Il est difficile de pointer vers une liste impartiale de fournisseurs WDM-PON lorsqu'il n'existe pas de définition unanime. Les PON offrent une bande passante plus élevée que les réseaux d'accès traditionnels basés sur le cuivre. WDM-PON a une meilleure confidentialité et une meilleure évolutivité car chaque ONU ne reçoit que sa propre longueur d'onde.

Avantages : La couche MAC est simplifiée car les connexions P2P entre OLT et ONU sont réalisées dans le domaine de longueur d'onde, donc aucun contrôle d'accès au média P2MP n'est nécessaire. Dans WDM-PON, chaque longueur d'onde peut fonctionner à une vitesse et un protocole différents, il y a donc une mise à niveau facile à payer au fur et à mesure de la croissance.

Défis : Coût élevé de l'installation initiale, le coût des composants WDM. Le contrôle de la température est un autre défi en raison de la façon dont les longueurs d'onde ont tendance à dériver avec les températures environnementales.

TWDM-PON

Le réseau optique passif multiplexé par répartition dans le temps et en longueur d'onde (TWDM-PON) est une solution principale pour le réseau optique passif de prochaine génération étape 2 ( NG-PON2 ) par le réseau d'accès à service complet (FSAN) en avril 2012. TWDM-PON coexiste avec les systèmes Gigabit PON (G-PON) et 10 Gigabit PON (XG-PON) déployés commercialement.

Réseaux d'accès optique longue portée

Le concept du réseau d'accès optique à longue portée (LROAN) est de remplacer la conversion optique/électrique/optique qui a lieu au commutateur local par un chemin optique continu qui s'étend du client au cœur du réseau. Les travaux de Davey et Payne chez BT ont montré que des économies importantes pouvaient être réalisées en réduisant l'équipement électronique et l'immobilier requis au central local ou au centre de commutation. Un démonstrateur de preuve de concept a montré qu'il était possible de desservir 1024 utilisateurs à 10 Gbit/s avec une portée de 100 km.

Cette technologie a parfois été appelée PON à longue portée, cependant, beaucoup soutiennent que le terme PON n'est plus applicable car, dans la plupart des cas, seule la distribution reste passive.

Technologies habilitantes

En raison de la topologie du PON, les modes de transmission pour l'aval (c'est-à-dire de l'OLT à l'ONU) et l'amont (c'est-à-dire de l'ONU à l'OLT) sont différents. Pour la transmission en aval, l'OLT diffuse un signal optique à toutes les ONU en mode continu (CM), c'est-à-dire que le canal en aval a toujours un signal de données optique. Cependant, dans le canal amont, les ONU ne peuvent pas transmettre de signal de données optiques en CM. L'utilisation de CM aurait pour résultat que tous les signaux transmis par les ONU convergeraient (avec atténuation) en une seule fibre par le diviseur de puissance (servant de coupleur de puissance) et se chevaucheraient. Pour résoudre ce problème, la transmission en mode rafale (BM) est adoptée pour le canal montant. L'ONU donnée ne transmet le paquet optique que lorsqu'un intervalle de temps lui est alloué et qu'elle a besoin de transmettre, et toutes les ONU partagent le canal montant dans le mode de multiplexage temporel (TDM).

Les phases des paquets optiques BM reçus par l'OLT sont différentes d'un paquet à l'autre, car les ONU ne sont pas synchronisées pour transmettre le paquet optique dans la même phase, et la distance entre l'OLT et l'ONU donnée est aléatoire. Etant donné que la distance entre l'OLT et les ONU n'est pas uniforme, les paquets optiques reçus par l'OLT peuvent avoir des amplitudes différentes. Afin de compenser la variation de phase et la variation d'amplitude en peu de temps (par exemple dans les 40 ns pour GPON), une horloge en mode rafale et une récupération de données (BM-CDR) et un amplificateur en mode rafale (par exemple en mode rafale TIA) doivent être utilisés , respectivement.

De plus, le mode de transmission BM oblige l'émetteur à travailler en mode rafale. Un tel émetteur en mode rafale est capable de s'allumer et de s'éteindre en peu de temps. Les trois types de circuits ci-dessus dans PON sont assez différents de leurs homologues dans la liaison de communication optique en mode continu point à point .

Fibre jusqu'aux locaux

Article détaillé : Fibre au x

Les réseaux optiques passifs n'utilisent pas de composants alimentés électriquement pour diviser le signal. Au lieu de cela, le signal est distribué à l'aide de séparateurs de faisceaux . Chaque séparateur divise généralement le signal d'une seule fibre en 16, 32 ou jusqu'à 256 fibres, selon le fabricant, et plusieurs séparateurs peuvent être agrégés dans une seule armoire. Un séparateur de faisceau ne peut fournir aucune capacité de commutation ou de mise en mémoire tampon et n'utilise aucune alimentation électrique ; la connexion résultante est appelée liaison point à multipoint . Pour une telle connexion, les terminaux du réseau optique côté client doivent exécuter certaines fonctions spéciales qui ne seraient pas nécessaires autrement. Par exemple, en raison de l'absence de commutation, chaque signal sortant du central doit être diffusé à tous les utilisateurs desservis par ce répartiteur (y compris à ceux auxquels le signal n'est pas destiné). Il appartient donc au terminal du réseau optique de filtrer les éventuels signaux destinés à d'autres clients.

De plus, étant donné que les séparateurs n'ont pas de mémoire tampon, chaque terminal de réseau optique individuel doit être coordonné dans un schéma de multiplexage pour empêcher les signaux envoyés par les clients d'entrer en collision les uns avec les autres. Deux types de multiplexage sont possibles pour y parvenir : le multiplexage en longueur d'onde et le multiplexage en temps . Avec le multiplexage par répartition en longueur d'onde, chaque client transmet son signal en utilisant une longueur d'onde unique. Avec le multiplexage temporel (TDM), les clients transmettent des informations à tour de rôle. Les équipements TDM sont sur le marché depuis le plus longtemps. Parce qu'il n'y a pas de définition unique de l'équipement "WDM-PON", divers fournisseurs prétendent avoir commercialisé le "premier" équipement WDM-PON, mais il n'y a pas de consensus sur le produit qui était le "premier" produit WDM-PON sur le marché.

Les réseaux optiques passifs présentent à la fois des avantages et des inconvénients par rapport aux réseaux actifs. Ils évitent les complexités liées au maintien du fonctionnement des équipements électroniques à l'extérieur. Ils permettent également des diffusions analogiques , ce qui peut simplifier la diffusion de la télévision analogique . Cependant, étant donné que chaque signal doit être envoyé à toutes les personnes desservies par le répartiteur (plutôt qu'à un seul dispositif de commutation), le central téléphonique doit être équipé d'un équipement de transmission particulièrement puissant appelé terminal de ligne optique (OLT). De plus, étant donné que le terminal de réseau optique de chaque client doit transmettre jusqu'au central (plutôt qu'à l'appareil de commutation le plus proche), des rallonges de portée seraient nécessaires pour atteindre la distance du central qui est possible avec l' optique active basée sur une installation extérieure. réseaux.

Les réseaux de distribution optique peuvent également être conçus dans une topologie « homerun » point à point où les répartiteurs et/ou la mise en réseau active sont tous situés au bureau central, permettant aux utilisateurs d'être raccordés au réseau requis à partir du répartiteur optique .

Composants optiques passifs

Les moteurs du réseau optique passif moderne sont une fiabilité élevée, un faible coût et une fonctionnalité passive.

Les composants optiques passifs monomodes comprennent des dispositifs de dérivation tels que des multiplexeurs/démultiplexeurs par répartition en longueur d'onde (WDM), des isolateurs, des circulateurs et des filtres. Ces composants sont utilisés dans les systèmes interbureaux, d'alimentation de boucle, de fibre dans la boucle (FITL), de câble hybride fibre-coaxial (HFC), de réseau optique synchrone (SONET) et de hiérarchie numérique synchrone (SDH) ; et d'autres réseaux de télécommunications employant des systèmes de communication optiques qui utilisent des amplificateurs à fibre optique (OFA) et des systèmes de multiplexage à division de longueur d'onde dense (DWDM). Les exigences proposées pour ces composants ont été publiées en 2010 par Telcordia Technologies .

La grande variété d'applications de composants optiques passifs comprend la transmission multicanal, la distribution, les prises optiques pour la surveillance, les combineurs de pompe pour les amplificateurs à fibre, les limiteurs de débit, les connexions optiques, la diversité de route, la diversité de polarisation, les interféromètres et la communication cohérente.

Les WDM sont des composants optiques dans lesquels la puissance est divisée ou combinée en fonction de la composition en longueur d'onde du signal optique. Les multiplexeurs à division de longueur d'onde dense (DWDM) sont des composants optiques qui divisent la puissance sur au moins quatre longueurs d'onde. Les coupleurs insensibles à la longueur d'onde sont des composants optiques passifs dans lesquels la puissance est divisée ou combinée indépendamment de la composition en longueur d'onde du signal optique. Un composant donné peut combiner et diviser simultanément des signaux optiques, comme dans une transmission bidirectionnelle (duplex) sur une seule fibre. Les composants optiques passifs sont transparents au format de données, combinant et divisant la puissance optique dans un rapport prédéterminé ( rapport de couplage ) quel que soit le contenu informationnel des signaux. Les WDM peuvent être considérés comme des diviseurs et des combineurs de longueur d' onde . Les coupleurs insensibles à la longueur d'onde peuvent être considérés comme des répartiteurs et des combineurs de puissance .

Un isolateur optique est un composant passif à deux ports qui permet à la lumière (dans une plage de longueurs d'onde donnée) de passer avec une faible atténuation dans une direction, tout en isolant (en fournissant une atténuation élevée) la lumière se propageant dans la direction inverse. Les isolateurs sont utilisés à la fois comme composants intégrés et en ligne dans les modules de diodes laser et les amplificateurs optiques, et pour réduire le bruit causé par la réflexion multivoies dans les systèmes de transmission analogiques et à haut débit.

Un circulateur optique fonctionne de la même manière qu'un isolateur optique, sauf que l'onde lumineuse à propagation inverse est dirigée vers un troisième port pour la sortie, au lieu d'être perdue. Un circulateur optique peut être utilisé pour la transmission bidirectionnelle, en tant que type de composant de dérivation qui distribue (et isole) la puissance optique entre les fibres, en fonction de la direction de la propagation des ondes lumineuses.

Un filtre à fibre optique est un composant avec deux ou plusieurs ports qui fournit une perte, une isolation et/ou une perte de retour sensibles à la longueur d'onde. Les filtres à fibre optique sont des composants en ligne, sélectifs en longueur d'onde, qui permettent à une gamme spécifique de longueurs d'onde de traverser (ou de se réfléchir) avec une faible atténuation pour la classification des types de filtres.

Voir également

Les références

Lectures complémentaires

Liens externes