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Dr. NDIAYE ESP-UCAD 1 Chapitre 3: Réseaux Optiques Dr. NDIAYE ESP-UCAD 2 1. Top

Dr. NDIAYE ESP-UCAD 1 Chapitre 3: Réseaux Optiques Dr. NDIAYE ESP-UCAD 2 1. Topologie du réseau optique 1.1 Structures topologiques Il existe deux types de réseaux en fonction des propriétés des éléments réseau optique (ONE,optical network element) que le signal traverse : ●Réseaux avec régénération de la puissance (1R) ●Réseaux avec régénération de la puissance et de la forme (2R) ●Réseaux avec régénération de la puissance, de la forme et de la synchronisation(3R). Dr. NDIAYE ESP-UCAD 3 1. Topologie du réseau optique 1.1 Structures topologiques ●Réseaux avec régénération (1R) : comprend l'amplification optique et la compensation de la dispersion, et les mécanismes analogiques sans traitement binaire. Dr. NDIAYE ESP-UCAD 4 1. Topologie du réseau optique 1.1 Structures topologiques ●Réseaux avec régénération (2R) et (3R) : en plus de l'amplification appliquent des procédés numériques. ●La remise en forme numérique ●Et la régénération numérique des impulsions Dr. NDIAYE ESP-UCAD 5 1. Topologie du réseau optique 1.1 Structures topologiques ●Les différentes classes topologiques définies sont notamment les liaisons point à point, les structures en bus, les réseaux en anneau et en maille. Dr. NDIAYE ESP-UCAD 6 1.Topologie du réseau optique 1.2 Réseaux avec régénération 1R Les réseaux avec régénération 1R comportent des liaisons point à point, des structures en bus et des réseaux en anneau et en maille.  Liaisons point à point n canaux WDM (M-Tx, multichannel transmitter equipment) via des troncons de fibre et des regénérateurs 1R vers un récepteur multicanal (M-Rx,multichannel receiver equipment). Dr. NDIAYE ESP-UCAD 7 Topologie du réseau optique 1.2 Réseaux avec régénération 1R  Liaisons point à point : Exemple d'une liaison WDM ptp Dr. NDIAYE ESP-UCAD 8 1. Topologie du réseau optique 1.2 Réseaux avec régénération 1R Structures en bus Les signaux d'un nombre (n) de canaux WDM émis par un équipement M-Tx sont reçus pal le 1e élément optique (ONE1 ). Les signaux d'un sous-ensemble (n1 ) de canaux WDM sont extraits et insérés par l'élément ONE1 et détectés et émis par des équipements récepteur et émetteur (nommés "Rx (n1 )" et "Tx (n1 )"). La même procédure est appliquée aux éléments du réseau optique suivants ONE2 ...ONEk où k désigne le nombre total d'éléments ONE (k ≥ 1). Dr. NDIAYE ESP-UCAD 9 1. Topologie du réseau optique 1.2 Réseaux avec régénération 1R Structures en bus Dr. NDIAYE ESP-UCAD 10 1. Topologie du réseau optique 1.2 Réseaux avec régénération 1R Structures en bus Structure en bus avec deux multiplexeurs OADM (Optical Add/Drop Multiplexer) Dr. NDIAYE ESP-UCAD 11 1. Topologie du réseau optique 1.2 Réseaux avec régénération 1R Structures en bus Structure en bus avec amplificateurs optiques et multiplexeur OADM Dr. NDIAYE ESP-UCAD 12 2. Fiber To The Home:FTTH ●La fibre jusque chez l’abonné Dr. NDIAYE ESP-UCAD 13 2. Fiber To The Home:FTTH Qu’est-ce que le FTTH ? FTTH : Fiber To The Home : « fibre jusqu’au foyer ».  Technologie qui apporte de la fibre optique jusque chez l’abonné  Accès à Internet et aux services associés à des débits de 10 Mbit/s à 1 Gbit/s symétrique.  Deux solutions sont envisageables : les commutateurs Ethernet (point à point) et le PON (point-multipoint). Dr. NDIAYE ESP-UCAD 14 2. Fiber To The Home: FTTH Qu’est-ce que le PON ? PON : Le Passive Optical Networks est donc un réseau optique passif qui désigne un principe de transport de niveau 1 en fibre optique.  Il est utilisé dans les réseaux de desserte optique (par exemple le FTTH).  Le PON est caractérisé par une architecture fibre point-multipoint passive.  Il existe différents standards de PON, dont les plus répendus sont l’EPON et le GPON. Dr. NDIAYE ESP-UCAD 15 2. Fiber To The Home: FTTH Architecture générale PON Equipement FTTH (gestionnaire de services) Convertisseur fibre/cuivre Flux Voix Architecture d’accès FTTH Dr. NDIAYE ESP-UCAD 16 2. Fiber To The Home: FTTH Architectures ➔Point-Multipoint Dr. NDIAYE ESP-UCAD 17 2. Fiber To The Home: FTTH ●ARCHITECTURE POINT-MULTIPOINT Flux Voix Flux Data Flux TV Solution point-multipoint Convertisseur fibre/cuivre Optical Nertwork Termination (ONT) Equipement FTTH Optical Line Termination (OLT) Nombre de cartes clients/ Nombre de ports par carte/ Nombre de clients par port 16/4/64 Débit Maximum par client 100 Mégabits/s Dr. NDIAYE ESP-UCAD 18 2. Fiber To The Home: FTTH ●ARCHITECTURE POINT-MULTIPOINT Optical Network Termination (Terminaison de Réseau Optique) Optical Line Termination (Terminaison de Ligne Optique) Dr. NDIAYE ESP-UCAD 19 2. Fiber To The Home: FTTH ●Eléments PON Media Converter Commutateur 4507 Dr. NDIAYE ESP-UCAD 20 2. Fiber To The Home: FTTH Architectures ➔Point à Point Dr. NDIAYE ESP-UCAD 21 2. Fiber To The Home: FTTH Architectures ➔Point à Point Internet Solution point-à-point Convertisseur fibre/cuivre Media converter Equipement FTTH 4507 Nombre de cartes clients/ Nombre de ports par carte/ Nombre de clients par port 5/48/1 Débit Maximum par client 100 Mégabits/s Flux Voix Flux Data Dr. NDIAYE ESP-UCAD 22 2. Fiber To The Home: FTTH ●Standards du PON – APON : ATM Passive Optical Network, il est le tout premier type de PON à être élaboré – BPON : BroadBand Passive Optical Network, succède et inclus APON – EPON : Ethernet Passive Optical Network, il est le standard IEEE des PONs – GPON : Gigabit Passive Optical Network, succède au BPON Dr. NDIAYE ESP-UCAD 23 2. Fiber To The Home: FTTH ●EPON – La norme IEEE 802.3. – EPON utilise le protocole Ethernet et le protocole "Multi-Point Control Protocol". – DSLAM : Terminaison de Ligne Optique (OLT). – Le débit est partagé entre plusieurs utilisateurs. Dr. NDIAYE ESP-UCAD 24 2. Fiber To The Home: FTTH ●GPON – Le débit symétrique. – Intérêt : diffusion à la demande. – DSLAM : Terminaison de Lien Optique (OLT). – Le plus récent et le plus répandu des standards PON. Dr. NDIAYE ESP-UCAD 25 2. Fiber To The Home: FTTH ●Les évolutions services du FTTH Améliorations possibles TVHD Échanges de flux numériques multimédias Débit VoD Exemple de domaine d’application  Plusieurs flux de TVHD  Vidéos  Photos  Jusqu’à 1Gbs par client  Plus rapidite  Plusieurs flux Dr. NDIAYE ESP-UCAD 26 3. Ingénierie FTTH : Etude de cas du PON ●Architecture Dr. NDIAYE ESP-UCAD 27 3. Ingénierie FTTH : Etude de cas du PON ●Principes de déploiement – Optimiser les couts d'investissement ●Réduction Nombre OLT – Assurer la flexibilité du réseau Dr. NDIAYE ESP-UCAD 28 3. Ingénierie FTTH : Etude de cas du PON ●Architecture de déploiement PON NRA PRI PRI PRI PRI PRI PRI PRI PRI PE PE PDZ Pb Pb Pb PIO Cable FO Cable FO Dr. NDIAYE ESP-UCAD 29 3. Ingénierie FTTH : Etude de cas du PON ●Architecture de déploiement PON Dr. NDIAYE ESP-UCAD 30 3. Ingénierie FTTH : Etude de cas du PON ●Méthodologie Etapes Taches 1. Etude de l'existant et Definition des besoins ●Site survey ●Analyse demande ●Definitions besoins ●Decoupage zone 2. Etude du Reseau de Desserte en F.O ●Architecture reseau FTTH ●Dimensionnement des infrastructures optiques ●Dimensionnement des Infrastructrure genie civil ●Elaboration documentations technique 3. Evaluation du Projet ●Quantifications des equipements necessaires au deploiement du reseau(BOQ) ●Evaluation financiere du projet(CAPEX) Dr. NDIAYE ESP-UCAD 31 3. Ingénierie FTTH : Etude de cas du PON Description de l’ingénierie : Contraintes techniques – Bilan optique entre OLT et ONT ●Le budget optique entre l’équipement centre (OLT) et l’équipement client (ONT) doit être compris entre 13 et 28 dB aux deux longueurs d’ondes 1310nm et 1490 nm. ●La perte d’insertion maximale à 1,3μm apportée par les coupleurs est la suivante: – 10,9 dB pour les coupleurs 1 vers 8 Dr. NDIAYE ESP-UCAD 32 3. Ingénierie FTTH : Etude de cas du PON Description de l’ingénierie : Contraintes techniques ●Bilan optique entre OLT et ONT – Les valeurs maximales d’affaiblissement à prendre en compte pour le calcul prévisionnel du budget optique sont les suivantes : ● 1 dB pour la marge dite de « vieillissement des lasers » ● 0,1 dB pour une épissure soudée (s’il y a au moins dix soudures en cascade) ● 0,2 dB par épissure mécanique ● 0,25 dB pour un pigtail connectorisé SC/APC ● 0,5 dB par connexion (1 raccord + 2 fiches optiques) ● 0,36 dB/km à 1,3 μm pour la fibre optique (0,22 à 1,55 μm) Dr. NDIAYE ESP-UCAD 33 3. Ingénierie FTTH: Etude de cas du PON Description de l’ingénierie : Contraintes techniques ●Taux de couplage - Le taux de couplage doit être limité à 1/64. - L’option retenue est d’introduire 2 niveaux de couplage de 1 vers 8. ●Réflectance – Les fibres issues d’un C1 et non raccordées à un tronc de C2 devront comporter à leur extrémité, une contrainte par la réalisation d’une petite boucle (de l’ordre de 7 à 9 mm de diamètre) maintenue par un point de collage. – Cette contrainte n’est pas nécessaire pour les fibres allumées et raccordées à une branche de C2. Dr. NDIAYE ESP-UCAD 34 3. Ingénierie FTTH : Etude de cas du PON Conception du réseau du PE au NRO (NRA) - Les différentes phases de la conception du réseau FTTH – Transport et Distribution1 dimensionnés pour permettre, sans nouvelle pose de câble, le raccordement uploads/Ingenierie_Lourd/ chapitre3-fibre-optique-pdf.pdf