Qu'est-ce que les tests de réseaux optiques passifs (PON) ? | Guide pratique sur le XGS-PON et le 10G PON | Solution

Description

Qu'est-ce qu'un réseau optique passif ou PON ?

Un PON est un réseau de fibre optique dans lequel les signaux sont transmis d'un bureau central (tête de réseau ou concentrateur) à l'utilisateur final sans nécessiter d'équipement électrique en cours de route. Cette caractéristique « passive » réduit à la fois la complexité opérationnelle et les besoins en énergie. Selon l'endroit où le PON se termine, ces réseaux peuvent entrer dans la catégorie des réseaux de fibre optique jusqu'au domicile (FTTH), qui font partie de l'architecture plus large des réseaux FTTx, et qui prennent en charge les connexions point à point ou point à multipoint. La connexion point à multipoint est particulièrement rentable puisqu'elle relie plusieurs abonnés (par exemple, 32 ou plus) à une seule fibre d'alimentation par l'intermédiaire d'un concentrateur de distribution de fibres.

Les défis du PON

La demande de services haut débit à grande vitesse pousse les opérateurs à améliorer les réseaux FTTH en utilisant les technologies PON de nouvelle génération pour fournir des vitesses de l'ordre du gigabit. Cependant, ces mises à niveau se superposent souvent aux PON existants. En conséquence, la complexité du réseau augmente, ce qui crée de nouveaux défis pour les techniciens de terrain chargés de tester, de surveiller et de maintenir la qualité du service.

L'un des défis les plus importants consiste à maintenir les performances du réseau et la continuité du service, en particulier à mesure que les réseaux gagnent en taille et en complexité. La localisation des pannes sur les chemins de fibre étendus, en particulier dans les environnements à forte densité d'abonnés, devient de plus en plus difficile. En outre, pour garantir des performances optimales, il est nécessaire de surveiller en permanence les problèmes tels que les coupures de fibre, la dégradation du signal et d'autres défauts de la couche physique afin de les identifier de manière proactive.

Pour relever ces défis, les opérateurs et les techniciens de terrain ont besoin de solutions capables d'assurer une surveillance en temps réel, la détection des pannes et une gestion proactive du réseau.

Principaux défis lors des tests PON

Mesurer la puissance en amont et en aval

Tester les données provenant du terminal de réseau optique (ONT) peut s'avérer difficile. Les signaux en amont provenant de l'ONT ne sont actifs que lorsqu'ils reçoivent un signal en aval provenant du terminal de ligne optique (OLT). Par conséquent, la mesure du flux de puissance dans les deux sens nécessite un équipement spécialisé.

Tester plusieurs longueurs d'onde

Alors que l'ancien GPON n'utilise qu'une seule longueur d'onde en aval et une seule en amont, le PON de nouvelle génération introduit plusieurs technologies sur la même fibre, ce qui complique le processus de test. Les wattmètres traditionnels, qui n'ont pas de capacités de filtrage des longueurs d'onde, ne peuvent pas séparer les deux technologies différentes (par exemple, XGS-PON et 10G-EPON) utilisées sur la fibre.

Détection et résolution des pannes en temps réel

À mesure que les réseaux se développent, il devient essentiel d'identifier et de résoudre les problèmes en temps réel. Les défaillances de la couche physique, telles que les ruptures de fibre ou les problèmes de connecteur, peuvent avoir un impact significatif sur la prestation de services. Sans visibilité continue sur le réseau, ces problèmes peuvent entraîner des temps d'arrêt prolongés et l'insatisfaction des abonnés.

Quelles sont les technologies PON de nouvelle génération ?

EPON et GPON

EPON (Ethernet PON) et GPON (Gigabit PON) sont des normes largement déployées dans les réseaux PON existants. Elles prennent en charge les applications FTTH classiques, offrant jusqu'à 1 Gbit/s (EPON) ou 2,5 Gbit/s (GPON) en débit descendant. GPON est généralement préféré pour la fourniture d'Internet haut débit en raison de sa prise en charge de débits de données plus élevés.

XG-PON et XGS-PON

Le XG-PON est une technologie capable de 10 Gbit/s conçue pour les utilisateurs très exigeants. Il utilise des vitesses asymétriques, généralement de 10 Gbit/s en aval et de 2,5 Gbit/s en amont. Le XGS-PON (X Gigabit Symmetric Passive Optical Network), une évolution du XG-PON, prend en charge des vitesses symétriques de 10 Gbit/s dans les deux sens. Cela rend le XGS-PON particulièrement avantageux pour les utilisateurs professionnels, le travail à distance et le streaming vidéo haute définition, car il répond à la demande croissante de vitesses de téléchargement élevées.

10G-EPON

Le 10G-EPON offre un débit de données symétrique de 10 Gbit/s, largement utilisé dans les applications commerciales et résidentielles où une bande passante élevée est essentielle. Ses performances dans les environnements urbains multi-locataires et densément peuplés ont contribué à son adoption sur les marchés nécessitant une évolutivité et une flexibilité robustes.

NG-PON2

Le NG-PON2, qui n'a pas été beaucoup déployé sur le terrain, combine le WDM-PON avec le multiplexage par répartition dans le temps (MRT) pour augmenter à la fois la vitesse et la capacité des utilisateurs. Le multiplexage par répartition en longueur d'onde (WDM) du NG-PON2 permet de transmettre simultanément plusieurs longueurs d'onde afin que les opérateurs puissent desservir beaucoup plus d'utilisateurs tout en réduisant le besoin d'infrastructures supplémentaires.

Le futur des technologies PON à haut débit

Le 25G-PON, ça existe et qui s'en sert ?

Le PON 25G (25 Gigabit) s'impose comme une solution à moyen terme pour répondre aux besoins des réseaux haut débit, principalement en raison de la demande des centres de données, des entreprises et des grands opérateurs qui se préparent aux applications de nouvelle génération. Il offre des débits descendants de 25 Gbit/s et est idéal pour les marchés nécessitant un haut débit plus rapide, en particulier dans les zones urbaines densément peuplées où la forte densité d'utilisateurs exige une plus grande bande passante. Il est également bien adapté aux architectures fibre profondes prenant en charge les sites cellulaires 5G, car il peut gérer le flux de données accru des réseaux de raccordement et de raccordement intermédiaire 5G.

Parmi les premiers à l'adopter figurent des fournisseurs de services de communication à grande échelle du monde entier, où le PON 25G est testé et déployé comme solution pour combler les lacunes actuelles en matière de demande et se préparer à la croissance de l'Internet des Objets (IdO), des villes intelligentes et des applications liées à la 5G.

Est-il trop tôt pour parler de PON 50G ?

Prochaine étape dans l'évolution des réseaux PON, le PON 50G est en cours de développement pour répondre aux besoins de bande passante ultra-élevée, avec des applications dans l'Internet des Objets (IdO) massif, le streaming AR/VR et les environnements à haute densité. Le PON 50G, qui est actuellement en phase d'essai et de normalisation, devrait être largement déployé dans les infrastructures des villes intelligentes, les réseaux métropolitains ultra-denses et les zones d'entreprises à forte demande. Sa capacité à gérer le backhaul 5G/6G avec une faible latence est également testée, ce qui permet d'obtenir la bande passante nécessaire pour prendre en charge des applications gourmandes en données en temps réel telles que les systèmes de véhicules autonomes, la télémédecine et l'analyse vidéo à grande échelle.

Les géants des télécommunications, en particulier en Asie de l'Est et en Amérique du Nord, pilotent le PON 50G dans des environnements spécifiques, tels que les projets de villes intelligentes, les parcs industriels à haute capacité et les initiatives FTTH multi-gigabit. Cette technologie est particulièrement importante pour les régions qui préparent la prochaine phase de la transformation numérique et pour les opérateurs qui cherchent à répondre à la demande de données des réseaux 5G et futurs 6G.

Solutions de test et de surveillance pour les réseaux PON

À mesure que les réseaux PON progressent, les fournisseurs de services de communication ont besoin de solutions de test et de surveillance adaptées aux environnements PON existants et de nouvelle génération. Les solutions suivantes répondent aux défis auxquels sont confrontés les opérateurs pour maintenir la qualité et la fiabilité du service au cours des différentes phases de déploiement.

Construction et exploitation

La solution de monitoring à distance des tests de fibre optique (RFTM) d'EXFO change la donne pour les fournisseurs de services de communication, en assurant une monitoring 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 des réseaux de fibre optique. En intégrant la RFTM à un réflectomètre optique temporel (OTDR) avancé, les fournisseurs de services de communication peuvent identifier et localiser de manière proactive les défauts, tels que les coupures de fibre ou l'atténuation excessive, dans les déploiements PON à grande échelle.

Cette capacité de monitoring en temps réel réduit considérablement le temps moyen de réparation (MTTR) en permettant une détection rapide des pannes et une localisation précise sans que les techniciens de terrain aient à inspecter physiquement le réseau. Le RFTM garantit une réduction des interruptions de service, ce qui permet de maintenir la satisfaction des abonnés tout en réduisant les coûts opérationnels.

Construction et maintenance

L'OTDR FTBx-730D est spécialement conçu pour tester les réseaux PON, ce qui le rend idéal pour les techniciens qui s'occupent à la fois de la construction (fibre noire 1310/1550 nm) et du dépannage (fibre active 1650 nm) dans les environnements FTTH. Grâce à sa plage dynamique élevée, le FTBx-730D teste avec précision les répartiteurs, garantissant une détection fiable des défauts dans les architectures PON complexes et multicouches.

Activation

L'EX1 est un testeur de poche qui valide la vitesse de la bande passante jusqu'à Gigabit Ethernet à débit de ligne complet, émule GPON ONT, teste entièrement le WiFi résidentiel et surveille la qualité de l'expérience à la fois résidentielle et professionnelle.

L'EX10 est conçu pour des tests multigigabit précis dans les réseaux PON. Il fournit des mesures de performance essentielles telles que la vitesse, la latence et la qualité de service sur les connexions Ethernet. Avec ses capacités de test 10G, l'EX10 est parfaitement adapté à la validation des services résidentiels et professionnels haut débit sur les réseaux XGS-PON, qui offrent une bande passante symétrique de 10 Gbit/s. Les techniciens peuvent ainsi vérifier que les accords de niveau de service (SLA) relatifs aux vitesses de téléchargement en amont et en aval, ainsi qu'à la latence, sont respectés. Les utilisateurs finaux bénéficient ainsi d'une connectivité optimale pour les applications à haut débit telles que le streaming, la vidéoconférence et le travail à distance. Le PPM-350D est conçu pour les réseaux PON les plus complexes, prenant en charge plusieurs normes telles que EPON, GPON, XG-PON, XGS-PON, 10G-EPON et NG-PON2. L'unité est équipée de capacités de transmission, qui permettent de tester simultanément les signaux montants et descendants, même en présence de signaux de rafale de maintien. Le PPM-350D offre une discrimination de longueur d'onde avancée, permettant aux techniciens de déterminer avec précision les niveaux de puissance de chaque longueur d'onde individuelle.

Le PPM1 est une solution plus compacte et très portable, idéale pour les installations PON plus simples et les tâches quotidiennes de test sur le terrain. Le PPM1 est compatible avec plusieurs services, notamment les technologies GPON, EPON, XGS-PON et 10G-EPON. Sa conception sélective en longueur d'onde lui permet de mesurer jusqu'à deux signaux descendants simultanément, évaluant le niveau de puissance pour une activation rapide et fiable du service.

Activation et maintenance

L'Optical Explorer (OX1) offre des capacités essentielles de test des fibres, telles que les mesures de perte d'insertion et de perte de retour optique (ORL), qui permettent aux techniciens de première ligne de dépanner depuis le site du client jusqu'au répartiteur en cas de faible puissance/absence de puissance. Le modèle PPM pour la maintenance inclus dans l'OX1 PRO comprend un vérificateur de puissance double bande en ligne, idéal pour l'activation du service FTTx des réseaux GPON, EPON, XGS-PON, 10GE EPON.

Les solutions ci-dessus font toutes partie de l'écosystème EXFO Exchange, une solution hébergée dans le cloud pour partager les résultats des tests et garantir la conformité. Un écosystème connecté permet d'optimiser les processus grâce à une gestion centralisée des données et des tâches. Les techniciens et les responsables sur le terrain bénéficient ainsi d'une visibilité en temps réel et peuvent accomplir leur travail plus rapidement.

Comment choisir un testeur PON

Il vous faut le bon testeur PON pour gérer les différentes complexités des réseaux actuels. Deux caractéristiques indispensables à rechercher sont la détection automatique de la technologie PON utilisée et les réglages de seuil intégrés pour minimiser l'erreur humaine. La technologie brevetée PON-aware™ d'EXFO automatise ces processus, offrant aux techniciens la visibilité et la précision nécessaires pour maintenir des normes de qualité élevées dans des environnements PON complexes.

Lors de la sélection d'outils de test PON portables, tenez compte des exigences spécifiques du réseau et de la complexité du déploiement. Alors que le PPM1 est idéal pour les mesures de puissance de base dans les PON traditionnels, le PPM-350D offre des capacités avancées pour les tests spécifiques à la longueur d'onde dans les environnements de nouvelle génération. Pour la vérification et le dépannage des fibres en dehors des mesures PON actives, l'Optical Explorer (OX1) est un outil incontournable pour des résultats rapides et précis.

Une fois activés, les opérateurs de télécommunications doivent être en mesure de confirmer que leurs déploiements XGS-PON atteignent les niveaux de performance promis. Il est donc essentiel de choisir un outil capable de fournir des mesures précises pour les services gigabit avancés, comme l'EX10, afin de fournir aux abonnés un service fiable et de haute qualité.

Les OTDR optimisés pour les réseaux PON d'EXFO offrent les performances et la flexibilité nécessaires pour répondre aux exigences des réseaux PON modernes, garantissant ainsi une prestation de services fiable et permettant une croissance efficace du réseau. Qu'il s'agisse de tester des répartiteurs ou de dépanner des réseaux en service, ces outils offrent la précision et la facilité d'utilisation dont les techniciens ont besoin pour exceller dans les environnements PON.

En intégrant RFTM d'EXFO et d'autres solutions avancées, les opérateurs de télécommunications peuvent s'assurer que leurs réseaux PON répondent aux exigences croissantes de la connectivité gigabit, minimisent les temps d'arrêt et optimisent l'efficacité opérationnelle.

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