Bulletin d information technique n 7 3 Passive Optical LAN (POL) : une solution économique, fiable et pérenne de câblage optique tertiaire jusqu à la prise de bureau Dans la continuité du déploiement, dans les réseaux longues distances des opérateurs, de la fibre optique jusqu aux logements des particuliers (FTTH : Fiber To The Home), une nouvelle solution de fibrage jusqu à la prise de bureau est apparue dans les immeubles tertiaires : le Passive Optical LAN (POL). Faisons un point technique et économique sur cette nouvelle solution en la comparant au réseau Ethernet cuivre installé jusqu à maintenant au poste de travail. Principes de fonctionnement Le POL est une adaptation au réseau local LAN courtes distances de la technologie optique longues distances GPON (Gigabit Passive Optical Network) utilisée par de nombreux opérateurs à travers le monde. Le GPON est normalisé, pour la version longues distances depuis 2003 et pour la version courtes distances depuis 2009, par l ITU (Union Internationale des Télécommunications) dans la série ITU-T G984.x et reconnue depuis 2012 par l ANSI/EIA/TIA-568-C.0-2 qui est une partie de la norme de câblage tertiaire que nous connaissons bien: l ANSI/EIA/TIA 568. Sa première particularité par rapport au réseau Ethernet est son architecture «Point-Multipoints» alors que le réseau Ethernet fonctionne en «Point à Point» autrement dit : - pour Ethernet chaque prise de bureau est desservie par un lien qui lui est dédié depuis un switch installé dans le local technique d étage. Il est donc nécessaire de poser, depuis le switch du local technique d étage, autant de liens que de prises. - pour le POL, un lien, ici une fibre optique unique peut desservir jusqu à 128 utilisateurs grâce à l utilisation d un coupleur 1 entrée vers N sorties, qui va diviser la puissance reçue en entrée en N parts égales en sortie. La longueur de câble à poser est donc beaucoup plus faible, sachant que plus le coupleur est proche des utilisateurs, moins il y a de câble à poser. Switch fédérateur Coupleur Utilisateurs
De plus le coupleur est un élément totalement passif qui, de ce fait, ne nécessite pas d alimentation électrique, qui ne chauffe donc pas et qui, en conséquence, n a pas besoin d être refroidi par un système de climatisation. Par ailleurs il est très compact ce qui lui permet d être installé facilement dans des endroits variés : boîtier en faux-plafond, en faux-plancher, mural, tiroirs 19 Coupleur Boîtier mural 3M 8437 D autre part l utilisation de la fibre optique, qui plus est, monomode (puisqu il s agit de l adaptation d une technologie longues distances), à la place du cuivre augmente considérablement la portée du réseau, de 100 m pour le cuivre à 20 kms pour le POL. Le réseau est donc totalement passif sur une distance maximale de 20 kms entre le switch fédérateur appelé OLT (Optical Line Termination) et les équipements actifs aux postes de travail appelés ONT (Optical Network Termination). Ce qui rend ce système particulièrement performant et adapté pour tous les réseaux locaux à l échelle d une ville par exemple tous les bâtiments administratifs d une municipalité, toutes les antennes d un centre hospitalier, tous les locaux d une université,. Par ailleurs une seule fibre suffit à la transmission des signaux dans les 2 sens, car on utilise une longueur d onde différente dans chaque sens : 1310 nanomètres dans le sens montant, des ONTs vers l OLT et 1490 nanomètres dans le sens descendant, de l OLT vers les ONTs, ce qui est possible grâce à l utilisation de la fibre monomode. Enfin, dans le sens descendant, le switch fédérateur transmets toutes les données à l ensemble des utilisateurs, ces données étant encryptées, seul le destinataire de l information possède la clé pour décrypter cette information et, dans le sens montant, pour éviter toute collision d information entre utilisateurs, chaque utilisateur se voit allouer, via le système de management du switch fédérateur, un intervalle de temps d émission défini à l avance. A travers le temps d émission attribué à chaque utilisateur on va gérer la qualité de service (QoS) et la priorisation entre applications Voix, Données et Images. Le débit du réseau POL est de 2,48 Gbps descendant et 1,24 Gbps montant. La différence entre débit montant et descendant est due au fait que l OLT émet en continu vers tous les utilisateurs, alors que les utilisateurs vont émettre chacun leur tour, suivant le droit à émettre qui leur est attribué, avec des intervalles entre les émissions, pour éviter le mélange des signaux et, pour chaque émission, un temps de démarrage de l émetteur et d extinction de ce même émetteur.
Fiabilité Chaque lien ne comportant que 2 équipements actifs : le switch fédérateur (OLT) et l équipement utilisateur (ONT), il est extrêmement sensible à tout disfonctionnement. En conséquence, il est prévu de multiples niveaux de sécurisation. Par exemple, chaque fonction de l OLT a sa fonction redondante sur le même OLT, la première étant active, la seconde étant programmée pour prendre le relais en cas de disfonctionnement de la première, y compris pour l alimentation. D autre part, il est possible d utiliser des coupleurs 2 entrées vers N sorties au lieu de 1 vers N, ce qui permet de sécuriser le cheminement physique de la fibre, la première entrée étant active, la deuxième étant programmée pour prendre le relais au cas où le câble vers la première entrée serait coupé (cela suppose donc d avoir des cheminements différents pour les 2 câbles entre l OLT et le coupleur 2 vers N). Acteurs du marché pour les produits actifs 2 fournisseurs, entre autres, commercialisent des produits actifs pour le POL (gamme d OLTs et d ONTs): Tellabs et Zhone. S ils ne sont pas connus des acteurs du marché tertiaire, ce sont, par contre, des fournisseurs majeurs au niveau mondial de produits actifs pour les opérateurs. OLT Tellabs 1134 Chaque OLT se présente sous forme de châssis modulaire à équiper au fur et à mesure des besoins et comporte les fonctionnalités suivantes: - Ports optiques descendants POL vers les ONTs des utilisateurs - Ports optiques montants Ethernet - Ports pour le contrôle et le management du réseau qui peut être local ou distant - Alimentation ONT Zhone 2504
Les ONTs se présentent sous forme de boîtiers et comportent les fonctionnalités suivantes : - 1 port montant fibre optique vers l OLT - 4 ports cuivre Ethernet (ou plus) compatibles PoE/PoE+ ou non - en option ports RJ11 pour la téléphonie analogique - en option ports coaxiaux pour la vidéo analogique Les liens montants du switch fédérateur étant en Ethernet, de même que les sorties RJ45 des ONTs vers les PCs des utilisateurs, le POL s intègre donc dans le réseau existant, sans avoir besoin de changer ni le parc d ordinateurs, ni le cœur de réseau. Il n est donc pas nécessaire, pour faire une première installation POL de basculer l ensemble de ses infrastructures existantes. Par ailleurs le POL permet de transporter tous les flux IP (données, téléphonie IP, vidéo IP) mais aussi la téléphonie analogique (en utilisant un ONT équipé d un RJ11) et la vidéo analogique qui utilise une longueur d onde particulière : 1550 nm (en utilisant un ONT équipé d un connecteur coaxial). Pour la vidéo analogique, cela peut être particulièrement intéressant pour un centre hospitalier qui a un système existant de diffusion de la télévision et qui souhaite le conserver. Produits 3M pour le câblage Comme pour les réseaux opérateurs, le câble optique utilisé sera de type monomode OS2 et les connecteurs SC/APC ou LC/APC (c'est-à-dire dont l extrémité présente un angle de 8 ). Afin de rendre rapide et fiable le déploiement du réseau POL, 3M commercialise, entre autres et spécifiquement pour ce marché : - des châssis 19 modulaires à équiper avec des cassettes pré-connectorisées MPO en face arrière pour le raccordement du switch fédérateur Chassis 19 3M Série 8400 et cassette pré-connectorisée MPO
- des boîtiers muraux modulaires à équiper avec des cassettes intégrant un coupleur dont les entrées et sorties sont pré-connectorisées Boîtier mural 3M 8437 et cassettes intégrant un coupleur - des prises murales optiques à équiper avec des connecteurs pré-fibrés à sertissage mécanique NPC : Prise optique 3M N301783A et connecteur NPC SC/APC
Comparaison économique L atout économique essentiel du réseau POL est contenu dans son nom: c est un réseau passif qui ne nécessite ni locaux techniques, ni switchs intermédiaires (donc pas d alimentation électrique, pas de climatisation, pas d alimentation secourue ), beaucoup up moins de câbles,. Ces différences sont importantes aussi bien lorsque l on considère les coûts d investissement (CAPEX) que les coûts d exploitation (OPEX) sachant que les coûts d exploitation, peu pris en compte jusqu à maintenant, risquent de prendre un poids de plus en plus grand dans les années à venir avec l augmentation importante du prix de l électricité. Conclusion L utilisation par le POL de la fibre optique monomode garantit la pérennité et l évolutivité de l installation vers des débits très élevés compte tenu de la bande passante de la fibre monomode massivement plus importante que celle du cuivre. Par ailleurs, si, à ce jour, il y encore peu de réalisations en Europe dans le domaine tertiaire, la fiabilité de la technologie est validée par les installations massives de GPON par les opérateurs. Enfin à l heure où le coût de l énergie prend une part de plus en plus importante dans le coût global d un réseau d entreprise la fibre optique au poste de travail devient une solution pertinente tant au niveau financier que technique. Pour plus d information, vous pouvez nous contacter au 01 30 31 63 07 et demander le Service Prescription de. Nous suivre sur les réseaux sociaux : Pouyet SA Boulevard de l Oise 95006 Cergy Pontoise Cedex Tel: +33(0)1 30 31 63 07 Fax: +33(0)1 30 31 63 05 Internet: www.3m.fr/telecommunications