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Etude et planification du réseau FTTH pour les transmissions optiques à haut dé

Etude et planification du réseau FTTH pour les transmissions optiques à haut débit République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de Formation Et De l’Enseignement Professional INSFP BADR SAIDA Exposé Semestrielle En « Systèmes Numériques » Option : « Réseaux et Informatique » Titre : Réalisé par : Cherief Mohamed El Fateh Seba Yacer Année: 2020/2021 TABLE DES MATIERES : Remercîment Dédicace Table des matières Table des figures Liste des abréviations Introduction générale..........................................................................................9 Introduction.......................................................................................................12 1.La transmission optique.................................................................................13 1.1. Description d’un système de transmission optique.................................13 1.2 Les avantages de la transmission à fibre optique.....................................14 1.3. Inconvénients de la transmission à fibre optique....................................15 2. Architecture d’un réseau optique passif (PON).........................................17 2.1. Les trois principaux éléments constitutifs du PON sont.........................17 2 .2. Principe de fonctionnement d’un réseau passif optique (PON)............18 2. 3. Architecture PON unidirectionnelle........................................................19 2.4. Architecture PON bidirectionnelle...........................................................20 3. Etude des éléments d’un réseau passif........................................................20 3.1. OLT (Optical Line Terminal)...................................................................20 3.2. ONU/ONT (Optical Network Unit / Optical Network Terminal)..........21 3.3. Coupleur optique........................................................................................21 4. La sécurité et la fiabilité d’un réseau passif................................................21 4.1. La fiabilité du PON....................................................................................21 4.2. La sécurité du PON....................................................................................21 5. Les avantages et les inconvénients d’un réseau optique passif (PON).....22 5.1. Les avantages d’un réseau optique passif (PON)....................................22 5.2. Le réseau PON présente aussi quelques éléments négatifs.....................22 6. Les différentes architectures FTTX.............................................................22 6.1. FTTH (Fiber To The Office).....................................................................24 6.2.FTTB (Fiber To The Building)...................................................................25 6.3. FTTC/ FTTCab (Fiber To The Cabinet/ Fiber To The Curb)..............25 Conclusion..........................................................................................................25 Conclusion générale..........................................................................................26 Bibliographie......................................................................................................28 Table des figures : Figure (1) : systèmes de la transmission à fibre optique.....................................14 Figure (2) : Architecture d’un réseau optique passif (pon).................................17 Figure (3) : Trafic descendant dans un réseau PON............................................18 Figure (4) : Trafic montant dans un réseau PON................................................19 Figure (5) : Architecture PON unidirectionnelle.................................................19 Figure (6) : Architecture PON bidirectionnelle...................................................20 Figure(7) : Architecture des différentes technologies FTTX..............................23 Figure (8) : architecture point à point..................................................................24 Figure (9) : architecture point –multipoint..........................................................24 Liste D’abréviation : A ADSL Asymetric Digital Suscriber Line ATM mode de transfert asynchrone. APON ATM PON Asynchronous Transfer Mode Passive Optical Network. B BPON Broadband Passive Optical Network C CDMA Code Division Multiple Access. D 1D 1 Dimensionnels. E EPON Ethernet Passive Optical Network. F FTTX Fiber To The ….. FTTH Fiber To The Home. FTTB Fiber To The Building. FTTN Fiber To The Neighborhood. FTTC Fiber To The Curb. FTTCab Fiber To The Cabinet. FTTP Fiber To The Premises. FTTO Fibre To The Office (Fibre jusqu'au bureau - entreprises) FTTLA Fibre To The Last Amplifier (Fibre Jusqu’à dernier amplificateur) FDMA Frequency Division Multiple Access G GPON Gigabit Capable Passive Optical Network N NRO Nœud de Raccordement Optique O ONT Optical Network Terminaison OCDMA Optical Code Division Multiple Access OTDMA Optical Time Division Multiplexing Access OFDMA Optical Frequency Division Multiple Access ONU Optical Network Unit OOC les codes optiques orthogonaux OTDR Réflectomètre Optique à Domaine Temporel P PON (Passive Optical Network). PM Matrice de permutation S SAC Spectral Amplitude Coding T TDMA Time Division Multiple Access W WDMA Wavelength Division Multiplexing Access Z ZCC zéro cross corrélation Introduction générale Introduction générale 9 Introduction générale : Depuis le début du vingtième siècle, les moyens de communications évoluent, se diversifient et leur importance ne cesse d’augmenter. En effet, il n'y a pas si longtemps, lorsque les systèmes numériques les plus rapides transmettaient l'information à un débit de 270 Mbits/s, le câble coaxial était parfait pour remplir son rôle de support de transmission. Mais la nature de l’information à transmettre a subit une grande transformation, on est passée d’une information de type vocale (téléphone) à une information principalement dominé par les données (informatiques ou textes). Ainsi, avec l'apparition des nouveaux services liés au développement du multimédia, un besoin d'un débit de transmission d'informations plus élevé est apparu, et il fallait trouver un autre type de support de transmission qui remplace le câble coaxial car celui-ci présente des limites néanmoins négligeables. La fibre optique remplit très bien ce rôle de support de transmission. Son utilisation est désormais courante dans les réseaux de télécommunications. La fibre optique s’est dans une première phase (1984 à 2000), limitée à l’interconnexion des centraux téléphoniques, ces derniers nécessitent de forts débits. Le choix technologiques retenus pour augmenter les capacités des réseaux favorisent le déploiement de la fibre optique et une exploitation beaucoup plus rapide des avancées scientifiques. Les réseaux d'accès DSL (Disgital Subscriber Line) à base de câble coaxial déployés atteignent leurs limites en termes de débit , le développement de nouveaux services de télécommunications implique une forte croissance du besoin en bande passante offerte aux utilisateurs. De ce fait, l'optique a fait son entrée dans nos foyers depuis quelques années, à travers les liaisons FTTx, afin de répondre aux futurs besoins de services exigeant un très haut débit. L’objectif à travers ce projet est d’étudier le réseau optique passif PON et le simulé sous optisysètme d’une liaison optique SAC-OCDMA PON utilisant les codes optiques PM. Notre travail est organisé en trois chapitres : Dans le premier chapitre on va faire une étude générale d’une description d’un système de transmission optique, en premier lieu on va donner un historique de la fibre optique, ensuite nous allons définir le principe, la composition, les différents types ainsi que les caractéristique, les avantages et inconvénients de la fibre optique.En suite on a parlera sur un réseau FTTH (Fiber To The Home) qui permet notamment l’accès à internet très haut débit et dans lequel la fibre optique se termine au domicile de l’abonné. Développés dans divers pays au cours des années 2000 jusqu’au 2017, ces réseau terrestres remplacent progressivement ceux ayant historiquement servi à la distribution du téléphone ou encore de la télévision par câble. Les réseaux FTTH commerciaux peuvent atteindre jusqu’à 1Gbit/s symétriques, contre un maximum de 20Mdps en ADSL. Ils permettent également une meilleur latence, l’absence de sensibilité aux perturbations électromagnétiques, et un débit stable pour des lignes jusqu’à environ 30km de longueur. Ensuite nous allons définir plusieurs techniques se distinguent pour amener la fibre jusqu'à l'abonne et nous allons nous attacher particulièrement à la solution PON (Passive Optical Network). Ce type de réseau décrit une architecture point-a-multipoint, basée sur un multiplexage temporel de la transmission des données de chaque utilisateur. Le PON s'illustre alors sur une portée de 20km et permet de desservir jusqu'a 64 clients (ONT : Optical Network Terminaison) à partir d'un seul point d'agrégation au central (OLT : Optical Line Terminal). Ce type de réseau transporte des flux de données un débit qui peut atteindre 2.5Gbit/s (dans le sens montant) et 1.25Gbit/s (dans le sens descendant), ce qui permet d'offrir une bande passante atteignant 100Mbit/s chez l'abonne[1]. Le deuxième est consacré à l’étude des différentes techniques de multiplexages (FDMA, WDMA, TDMA...), nous nous intéressons au CDMA et plus particulièrement à son développement en optique, pour finir avec une présentation de quelques dispositifs tout optiques. En fin, le chapitre 3 porte sur la simulation sous OptiSystem, d’un système SAC OCDMA PON avec le code PM de 1D dimension proposé, avec quatre ONUs . Les réseaux optiques passifs (PON) Chapitre I les réseaux optiques passifs (pon) 12 Introduction : Le réseau optique passif (PON) est une technologie FTTH (Fiber to the Home) déployée à la fois chez les consommateurs domestiques et commerciaux. C'est ce qu'on appelle un réseau passif, car il ne nécessite pas d'équipement électrique pour amplifier ou traiter les signaux. Un réseau PON implémente une architecture point à multipoint, dans laquelle une seule ligne optique est divisée en plusieurs diviseurs optiques au service de plusieurs clients. Il est utilisé dans le dernier kilomètre de la connexion réseau entre un fournisseur de services Internet et un utilisateur. Qu’est –ce qu’un réseau optique passif (PON) ? : Signifie «réseau optique passif». Un réseau PON est un réseau de télécommunication qui transmet des données sur des lignes à fibres optiques . Il est "passif" car il utilise des séparateurs non alimentés pour acheminer les données envoyées depuis un emplacement central vers plusieurs destinations. Les PON sont utilisés par les fournisseurs de services Internet et les fournisseurs de services réseau comme un moyen économique de fournir un accès Internet aux clients. Dans la mesure où un réseau PON est un système point à multipoint (P2MP), il offre un moyen plus efficace de transmettre des données qu'un réseau point à point. La ligne de transport principale peut être divisée en 32 lignes distinctes, ce qui nécessite beaucoup moins d’infrastructures que la construction de lignes directes vers chaque destination. L'emplacement central d'un réseau PON est également appelé terminal de ligne optique (OLT), tandis que les destinations individuelles sont appelées unités de réseau optique (ONU). Les lignes qui se terminent à l'extérieur des bâtiments sont appelées fibre vers le voisinage (FTTH) ou fibre vers le trottoir (FTTC). Les lignes qui s'étendent jusqu'aux bâtiments s'appellent FTTB (fibre- to-the-building), ou fibre-to-the-home (FTTH). Bien que tous les PON utilisent des câbles optiques et des répartiteurs non alimentés, il en existe plusieurs versions. Vous trouverez ci-dessous une liste de différents types de PON.  APON - une première mise en œuvre (à partir du milieu des années uploads/Ingenierie_Lourd/ optic-fibre.pdf