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Les réseaux optiques passifs évoluent pour répondre à la demande en bande passante

Par Katia Safonova, ýMarket Development Manager, Corning Optical Communications

Publication: Septembre 2023

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La demande croissante en bande passante, due au télétravail et au besoin de débits montants et descendants plus rapides, provenant non seulement des entreprises mais aussi des abonnés privés, pose des défis importants aux opérateurs de réseaux...
 

Il est donc nécessaire d’opérer une extension et une mise à niveau plus rapides et plus efficaces des réseaux pour répondre à cette demande. Cet article étudie l’évolution des réseaux optiques passifs (PON : Passive Optical Networks) et la manière dont ils permettent aux fournisseurs de réseaux de connecter davantage de foyers de manière plus rapide et plus rentable.

La nécessité de vitesses plus élevées et d’une latence plus faible

Dans le cadre du projet de l’Union Européenne de la "société du gigabit", qui a pour objectif de fournir un débit d’au moins 100 Mbps à tous les foyers d’ici à 2025, les technologies Réseaux optiques passifs existantes ne sont pas en mesure permettre de telles vitesses. Le choix de la technologie réseaux optiques passifs a un impact direct sur les revenus des fournisseurs, car les utilisateurs choisissent leur contrat en fonction du débit offert. C’est pourquoi il devient de plus en plus urgent d’investir dans de nouvelles générations de technologies de réseaux optiques passifs.

Les besoins croissants en large bande nécessitent de disposer d’un support disponible pour transmettre de très grandes quantités de données. La question est alors de savoir s’il y a suffisamment de fibres pour supporter ces évolutions. Si la réponse est oui, les fibres disponibles seront utilisées avec succès, mais si leur nombre est insuffisant ou si les capacités actuelles sont épuisées, l’une des solutions pour maximiser la capacité serait le multiplexage des fibres existantes.

État des lieux des technologies de réseaux optiques passifs, le passage du 10G au 50G+

Avec la demande croissante en connexion large bande passante, les technologies de réseaux optiques passifs ont constamment dû évoluer. Ces dernières années, plusieurs progrès ont été réalisés pour passer d’une connexion 10G à une connexion 50G+. Faisons un état des lieux des technologies réseaux optiques passifs existantes et de leur potentiel pour l’avenir.

Le GPON (Gigabit PON) est une norme de l’UIT avec une seule longueur d’onde de liaison montante et descendante. En outre, le 10G-PON comprend le XGPON-1 et le XGS-PON, qui sont toutes deux des normes de l’UIT avec une seule longueur d’onde de liaison montante et descendante. Ces technologies prennent en charge les débits symétriques ou asymétriques, les débits montants plus faibles permettant d’utiliser des unités de réseau optique (ONU : Optical Network Units) plus rentables.

Le XGS-PON fonctionne sur les mêmes longueurs d’onde que le XG-PON et l’EPON 10 Gbps. Le 10G-PON a dépassé le GPON du point de vue des ports vendus, ce qui a conduit à la commercialisation de services de fibre à domicile de 2 à 5 GB en 2022. Selon les prévisions, les déploiements du XGS-PON devraient se poursuivre jusqu’en 2026, car un nombre croissant d’opérateurs dans le monde choisissent le XGS-PON comme technologie PON nouvelle génération. L’utilisation accrue du XGS-PON s’explique notamment par le besoin d’un débit montant plus rapide. Avec l’accroissement du télétravail et l’utilisation accrue de technologies telles que le cloud computing et l’intelligence artificielle, le nombre de personnes téléchargeant des quantités massives de données n’a jamais été aussi élevé.

Le précédent système GPON, avec un débit en amont de 1,2 GB/s, ne peut pas répondre à cette demande. Désormais, le PON 10G symétrique avec un débit ascendant plus élevé est la technologie la plus recherchée, ce qui fait qu’un port OLT nouvellement installé sur deux sera un XGS-PON en 2023. En outre, les opérateurs ont tendance à utiliser la technologie XGS-PON la plus récente, qui offre un rapport de division de 1:128 sans sacrifier la qualité du service, ce qui la rend plus rentable et se traduit par un retour sur investissement beaucoup plus élevé. En comparaison directe, le GPON offre généralement un rapport de division de 1:64. Afin d’obtenir le rapport de séparation plus élevé de 1:128, un répartiteur supplémentaire doit être installé dans le bureau central avant le Cross Connect, comme le montre la figure 1. Cet exemple de l’un des principaux opérateurs européens montre comment maximiser la couverture en utilisant un répartiteur supplémentaire 1:2 dans le bureau central tout en offrant de nouvelles connexions XGS-PON à leurs abonnés.

En outre, le 25GS-PON, élaboré par le 25GS-PON MSA Group, s’appuie sur la technologie symétrique 25G pour répondre aux demandes des entreprises et aux besoins de mobilité.

Prochaine étape : le voyage vers le 50G

Comme mentionné précédemment, les fournisseurs de services explorent également le 25Gbps-PON pour un transport efficace du trafic depuis les petites unités cellulaires vers le réseau central, d’autant plus face à l’accélération du déploiement des réseaux 5G. Toutefois, nombreux sont ceux qui affirment que la prochaine technologie à être utilisée après le XGS-PON devrait être le 50G-PON, passant complètement outre le 25G.

Il y a un consensus dans l’industrie pour dire que l’équipement 50Gbps-PON pourrait être prêt d’ici 2024 ou 2025. Mais il ne sera certainement disponible qu’en 2026. D’ici là, le XGS-PON et le 25G-PON restent les choix privilégiés pour les déploiements à domicile à grande échelle ainsi que pour les réseaux de transport et d’entreprise 5G.

L’avenir des réseaux : une migration en douceur

Sur le marché hautement concurrentiel actuel, les fournisseurs de services doivent veiller à ce que la migration vers le XGS-PON se fasse en douceur. Il y a deux façons d’y parvenir. Le premier scénario de déploiement implique l’utilisation du réseau de distribution optique (ODN) existant avec des fibres de raccordement de réserve. Dans ce scénario, le GPON et le XGS-PON peuvent utiliser leur propre fibre, comme le montre la figure 2.

Figure 2 GPON + XGS-PON avec des fibres de raccordement de réserve

Le second scénario suppose la coexistence du G-PON et du XGS-PON sur la même fibre en utilisant un module MultiPON ou un élément de coexistence externe (CEX), comme présenté sur la figure 3.

Figure 3 GPON + XGS-PON : external or MultiPON Module (MPM) with internal CEX

La figure 4 illustre la coexistence des différents services sur la même fibre et présente toutes les options de coexistence possibles, permises par la pleine utilisation du spectre optique (figure 5).

Dans l’ensemble, la migration en douceur vers XGS-PON, quelle que soit la prochaine génération de technologie utilisée, est cruciale pour les fournisseurs de services qui cherchent à mettre à niveau leurs réseaux tout en minimisant les perturbations et en maximisant l’efficacité.

Ce qui nous attend à l’avenir

Le déploiement des technologies PON évolue rapidement pour répondre à la demande croissante de services à haut débit. Le XGS-PON est actuellement la technologie plébiscitée par la plupart des opérateurs et les essais sont déjà en phase de déploiements massif. Toutefois, les technologies 10G-PON sont sur le point de dépasser le GPON en tant que principale solution PON et l’on ne sait pas laquelle des technologies 25G-PON ou 50G-PON sera la prochaine norme PON prédominante. Les prochaines technologies PON prendront de l’ampleur dès 2024 : le 25G-PON devrait gagner du terrain car les opérateurs recherchent des solutions à l’épreuve du temps qui soient rétro compatibles avec les déploiements PON existants. Enfin, le 50G-PON devrait dominer à long terme en raison de sa capacité à fournir une largeur de bande sans précédent, et l’adoption de cette technologie par les opérateurs chinois devrait faire baisser le prix des équipements.

Alors que les essais en laboratoire du 100G-PON ont commencé en 2022, la technologie ne devrait pas être adoptée à grande échelle avant 2027. Dans l’ensemble,la technologie PON innove en permanence pour répondre à la demande toujours croissante de services à large bande plus rapides et plus fiables.

https://www.corning.com/

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