L'élargissement de l'audience des consommateurs de services Internet et, par conséquent, des utilisateurs des réseaux à large bande nécessite l'introduction de nouvelles technologies. Les installations de transmission de données doivent régulièrement augmenter la bande passante des lignes de communication, ce qui oblige les sociétés de services à mettre à jour les canaux d'information de transport. Mais, outre la croissance du volume de données transmises, il existe également des problèmes d'une autre nature, qui se traduisent par une augmentation du coût de maintenance des réseaux plus massifs et l'élargissement de l'éventail des besoins des utilisateurs finaux. L'un des moyens d'optimisation cumulative des caractéristiques des systèmes de télécommunication est la technologie PON, qui vous permet également d'économiser le potentiel des réseaux pour une expansion ultérieure de leur puissance et de leurs fonctionnalités.
Technologie fibre et PON
Le nouveau développement facilite l'organisation technique et la poursuite de l'exploitation des réseaux de transmission de données d'information, mais ceci est réalisé en grande partie grâce aux avantages des lignes optiques conventionnelles. Aujourd'hui encore, sur fond d'introduction de matériels de haute technologie, l'utilisation de canaux construits sur des paires téléphoniques vieillissantes et des installations xDSL se poursuit. Il est évident que le réseau d'accès basé sur de tels éléments perd considérablement en efficacité par rapport à la fibre-coaxiale.lignes, qui ne peuvent pas non plus être considérées comme quelque chose de productif selon les normes d'aujourd'hui.
La fibre optique est depuis longtemps une alternative aux réseaux traditionnels et aux canaux de communication sans fil. Mais si par le passé, la pose de tels câbles était une tâche écrasante pour de nombreuses organisations, aujourd'hui les composants optiques sont devenus beaucoup plus abordables. En fait, la fibre optique était utilisée auparavant pour desservir les abonnés ordinaires, y compris en utilisant la technologie Ethernet. La prochaine étape de développement était un réseau de télécommunications construit sur l'architecture Micro-SDH, qui a ouvert des solutions fondamentalement nouvelles. C'est dans ce système que le concept de réseaux PON a trouvé son application.
Normalisation des réseaux
Les premières tentatives de normalisation de la technologie remontent aux années 1990, lorsqu'un groupe d'entreprises de télécommunications a entrepris de mettre en pratique l'idée d'un accès multiple sur une seule fibre optique passive. En conséquence, l'organisation a été nommée FSAN, regroupant à la fois des opérateurs et des fabricants d'équipements de réseau. L'objectif principal de FSAN était de créer un package contenant des recommandations et des exigences générales pour le développement de matériel PON afin que les fabricants d'équipements et les fournisseurs puissent travailler ensemble dans le même segment. À ce jour, les lignes de communication passives basées sur la technologie PON sont organisées conformément aux normes ITU-T, ATM et ETSI.
Principe du réseau
La principale caractéristique de l'idée PON est que l'infrastructure fonctionne sur la base d'un seul module qui est responsable des fonctionsrecevoir et transmettre des données. Ce composant est situé dans le nœud central du système OLT et permet de desservir plusieurs abonnés avec des flux d'informations. Le récepteur final est le dispositif ONT, qui, à son tour, agit également comme émetteur. Le nombre de points d'abonnés connectés au module central de réception et d'émission dépend uniquement de la puissance et de la vitesse maximale de l'équipement PON utilisé. La technologie, en principe, ne limite pas le nombre de participants au réseau, cependant, pour une utilisation optimale des ressources, les développeurs de projets de télécommunication mettent toujours certaines barrières en fonction de la configuration d'un réseau particulier. La transmission du flux d'informations du module central de réception-émission vers le dispositif d'abonné s'effectue à une longueur d'onde de 1550 nm. Inversement, les flux de données inverses des appareils grand public vers le point OLT sont transmis à une longueur d'onde d'environ 1310 nm. Ces flux doivent être considérés séparément.
Flux aller et retour
Le flux principal (c'est-à-dire direct) du module réseau central est diffusé. Cela signifie que les lignes optiques segmentent le flux de données global en mettant en évidence les champs d'adresse. Ainsi, chaque appareil d'abonné ne « lit » que les informations qui lui sont spécifiquement destinées. Ce principe de distribution des données peut être appelé démultiplexage.
À son tour, le flux inverse utilise une ligne pour diffuser les données de tous les abonnés connectés au réseau. Voici comment le système de garantie multiple est utiliséaccès en temps partagé. Pour éliminer la possibilité de croiser des signaux provenant de plusieurs nœuds récepteurs d'informations, le dispositif de chaque abonné a son propre programme individuel d'échange de données, ajusté pour le retard. C'est le principe général selon lequel la technologie PON est mise en œuvre en termes d'interaction du module de réception-émission avec les utilisateurs finaux. Cependant, la configuration de la disposition du réseau peut avoir des topologies différentes.
Topologie point à point
Dans ce cas, un système P2P est utilisé, qui peut être réalisé à la fois pour des normes communes et pour des projets spéciaux impliquant, par exemple, l'utilisation de dispositifs optiques. En termes de sécurité des données des points d'abonnés, ce type de connexion Internet offre la sécurité maximale possible pour de tels réseaux. Cependant, la pose d'une ligne optique pour chaque utilisateur est effectuée séparément, de sorte que le coût d'organisation de tels canaux augmente considérablement. D'une certaine manière, il ne s'agit pas d'un réseau général, mais d'un réseau individuel, bien que le centre avec lequel le nœud d'abonné travaille puisse également desservir d'autres utilisateurs. En général, cette approche convient aux grands abonnés, pour qui la sécurité de la ligne est particulièrement importante.
Topologie en anneau
Ce schéma est basé sur la configuration SDH et est mieux déployé dans les réseaux fédérateurs. A l'inverse, les lignes optiques en anneau sont moins performantes dans le fonctionnement des réseaux d'accès. Ainsi, lors de l'organisation d'une autoroute urbaine, le placementnœuds sont calculés au stade du développement du projet, cependant, les réseaux d'accès ne permettent pas d'estimer à l'avance le nombre de nœuds d'abonnés.
Sous la condition d'une connexion temporaire et territoriale aléatoire des abonnés, le schéma de sonnerie peut être beaucoup plus compliqué. En pratique, de telles configurations se transforment souvent en circuits cassés avec de nombreuses branches. Cela se produit lorsque l'introduction de nouveaux abonnés s'effectue à travers l'écart des segments existants. Par exemple, des boucles peuvent être formées dans la ligne de communication, qui sont combinées en un seul fil. En conséquence, des câbles "cassés" apparaissent, ce qui réduit la fiabilité du réseau pendant le fonctionnement.
Caractéristiques de l'architecture EPON
Les premières tentatives de construction d'un réseau PON proche de la couverture grand public de la technologie Ethernet ont été faites en 2000. L'architecture EPON est devenue la plate-forme de développement des principes de mise en réseau et la spécification IEEE a été introduite comme norme principale, sur la base dont des solutions distinctes pour l'organisation des réseaux PON ont été développées. La technologie EFMC, par exemple, a servi une topologie point à point utilisant une paire de cuivre torsadée. Mais aujourd'hui, ce système n'est pratiquement pas utilisé en raison du passage à la fibre optique. Comme alternative, les technologies basées sur l'ADSL sont encore des domaines plus prometteurs.
Dans sa forme moderne, la norme EPON est mise en œuvre selon plusieurs schémas de connexion, mais la condition principale de sa mise en œuvre est l'utilisation de la fibre. En plus d'appliquer différentes configurations, la technologie de connexion PON standard EPONprévoit l'utilisation de certaines variantes d'émetteurs-récepteurs optiques.
Caractéristiques de l'architecture GPON
L'architecture GPON permet d'implémenter des réseaux d'accès basés sur la norme APON. Dans le processus d'organisation de l'infrastructure, il est pratiqué d'augmenter les bandes passantes du réseau, ainsi que de créer les conditions d'une transmission plus efficace des applications. GPON est une structure de trame évolutive qui permet de desservir les abonnés à des débits d'informations allant jusqu'à 2,5 Gbps. Dans ce cas, les flux inverse et direct peuvent fonctionner à la fois dans le même mode et avec des modes de vitesse différents. De plus, un réseau d'accès dans une configuration GPON peut fournir n'importe quelle encapsulation dans un protocole de transport synchrone quel que soit le service. Si seule une division de bande statique est possible en SDH, alors le nouveau protocole GFP dans la structure GPON, tout en conservant les caractéristiques de la trame SDH, permet d'allouer dynamiquement des bandes.
Avantages de la technologie
Parmi les principaux avantages des fibres optiques dans le schéma PON, il n'y a pas de liens intermédiaires entre le récepteur-émetteur central et les abonnés, l'économie, la facilité de connexion et la facilité de maintenance. Dans une large mesure, ces avantages sont dus à l'organisation rationnelle des réseaux. Par exemple, la connexion Internet est fournie directement, de sorte que la panne de l'un des appareils d'abonné adjacents n'affecte en rien ses performances. Bien que l'éventail d'utilisateurs soit, bien sûr, combiné en se connectant à un module central, dequi dépend de la qualité de service pour tous les participants à l'infrastructure. Séparément, il convient de considérer la topologie arborescente de P2MP, qui optimise au maximum les canaux optiques. Du fait de la répartition économique des lignes de réception et de transmission d'informations, cette configuration assure l'efficacité du réseau, quelle que soit la localisation des nœuds d'abonnés. Dans le même temps, les nouveaux utilisateurs sont autorisés à entrer sans modifications fondamentales de la structure existante.
Inconvénients du réseau PON
L'application à grande échelle de cette technologie est encore entravée par plusieurs facteurs importants. Le premier est la complexité du système. Les avantages opérationnels de ce type de réseau ne peuvent être obtenus que si un projet de haute qualité est initialement réalisé, en tenant compte de nombreuses nuances techniques. Parfois, la solution est la technologie d'accès PON, qui prévoit l'organisation d'un schéma typologique simple. Mais dans ce cas, vous devez vous préparer à un autre inconvénient - l'absence de possibilité de réservation.
Test de réseau
Lorsque toutes les étapes du développement initial du schéma de réseau sont terminées et que les mesures techniques sont terminées, les spécialistes commencent à tester l'infrastructure. L'indice d'atténuation de la ligne est l'un des principaux indicateurs d'un réseau bien exécuté. Des testeurs optiques sont utilisés pour analyser le canal à la recherche de zones problématiques. Toutes les mesures sont effectuées sur la ligne active à l'aide de multiplexeurs et de filtres. Un grand réseau de télécommunications est généralement testé à l'aide deréflectomètres optiques. Mais un tel équipement nécessite une formation particulière de la part des utilisateurs, sans parler du fait que des groupes d'experts doivent s'occuper de l'interprétation des réflectogrammes.
Conclusion
Pour tous les défis de la migration vers les nouvelles technologies, les entreprises de télécommunications adoptent rapidement des solutions vraiment efficaces. Les systèmes à fibre optique, dont la conception technique n'est pas simple, se répandent également progressivement, qui incluent la technologie PON. Rostelecom, par exemple, a commencé à introduire de nouveaux services de format en 2013. Les résidents de la région de Leningrad ont été les premiers à avoir accès aux capacités des réseaux optiques PON. Ce qui est le plus intéressant, c'est que le fournisseur de services a même fourni aux villages locaux une infrastructure de fibre optique. En pratique, cela permettait aux abonnés d'utiliser non seulement les communications téléphoniques avec accès à Internet, mais également de se connecter à la diffusion de la télévision numérique.
