Le principe PON : réseau optique passif
Le sigle PON (Passive Optical Network) désigne une architecture de réseau d'accès dans laquelle toute l'infrastructure entre l'équipement actif de l'opérateur (l'OLT, au NRO) et la prise de l'abonné (l'ONT) est entièrement passive : câbles optiques, boîtiers de jonction, splitters (diviseurs optiques). Aucun élément actif (alimenté électriquement) n'est nécessaire entre ces deux extrémités.
Cette architecture point-à-multipoint est économiquement très intéressante : un seul port OLT peut desservir jusqu'à 128 abonnés (ratio de splitpage 1:128, bien que 1:32 ou 1:64 soient les plus courants en France). Le coût en infrastructure passive est mutualisé entre tous les abonnés d'un même secteur.
GPON : le standard dominant actuel
Le GPON (Gigabit Passive Optical Network), défini par la recommandation ITU-T G.984, est la technologie FTTH dominante en France depuis 2010. Ses caractéristiques :
- Débit descendant : 2,488 Gbit/s (partagé entre tous les abonnés du même port PON)
- Débit montant : 1,244 Gbit/s (partagé)
- Longueurs d'onde : 1490 nm en descente, 1310 nm en montée
- Splitpage maximum : 1:128 (généralement limité à 1:64 en pratique pour maintenir la qualité de service)
- Portée : 20 km (différentielle entre l'ONT le plus proche et le plus éloigné)
- Budget optique : 28 dB (classe B+) ou 32 dB (classe C+)
Le GPON utilise un multiplexage par division dans le temps (TDMA) pour la voie montante : chaque ONT émet à un créneau temporel précis, orchestré par l'OLT, ce qui évite les collisions entre abonnés.
XGS-PON : la montée en débit vers 10 Gbit/s
Le XGS-PON (10-Gigabit-capable Symmetric Passive Optical Network), standardisé par l'ITU-T G.9807.1, représente l'évolution majeure des réseaux FTTH pour la décennie 2020-2030. Ses caractéristiques :
- Débit : 10 Gbit/s symétrique (10 Gbit/s en descente ET en montée)
- Longueurs d'onde : 1577 nm en descente, 1270 nm en montée (différentes du GPON)
- Budget optique : 29 dB (classe N1) ou 31 dB (classe N2)
- Cohabitation : peut fonctionner sur la même infrastructure passive que le GPON grâce à ses longueurs d'onde différentes
- Déploiement : en accélération depuis 2022, proposé par Orange, SFR et Bouygues sur les zones XGS-PON éligibles
Comparatif GPON vs XGS-PON
Le tableau suivant résume les différences clés :
- Débit descendant — GPON : 2,5 Gbit/s • XGS-PON : 10 Gbit/s
- Débit montant — GPON : 1,25 Gbit/s • XGS-PON : 10 Gbit/s
- Symétrie — GPON : non • XGS-PON : oui
- Longueur d'onde DL — GPON : 1490 nm • XGS-PON : 1577 nm
- Longueur d'onde UL — GPON : 1310 nm • XGS-PON : 1270 nm
- ONT requis — GPON : ONT GPON • XGS-PON : ONT XGS-PON (différent)
- Infrastructure passive — Compatible (même fibre, même splitters)
La cohabitation GPON/XGS-PON sur la même fibre
L'un des avantages majeurs du XGS-PON est sa capacité à cohabiter sur la même infrastructure passive que le GPON existant. Cela permet aux opérateurs de migrer progressivement leurs abonnés vers XGS-PON sans reconstruire le réseau passif.
Techniquement, un même OLT peut être équipé de cartes GPON et de cartes XGS-PON simultanément, chacune utilisant ses propres longueurs d'onde. Les splitters passifs standard (qui n'ont pas de notion de longueur d'onde) laissent passer les deux technologies indifféremment. La séparation se fait au niveau des ONT : un ONT GPON ne "voit" que le signal GPON, un ONT XGS-PON ne "voit" que le signal XGS-PON.
NG-PON2 et l'avenir des architectures PON
Au-delà de XGS-PON, l'ITU-T a standardisé NG-PON2 (G.989), qui multiplie les canaux de longueurs d'onde (TWDM-PON) pour atteindre 40 Gbit/s et plus. Cette technologie est encore principalement déployée sur des réseaux de transport et de collecte, mais elle dessine l'avenir des réseaux d'accès pour les années 2030.
Pour les techniciens terrain, les implications pratiques :
- Les câbles et connecteurs fibre monomode G.652.D actuels restent compatibles avec GPON, XGS-PON et NG-PON2 — pas de changement d'infrastructure passive nécessaire
- Les exigences de qualité sur les soudures et les connecteurs restent les mêmes, voire se renforcent à mesure que les débits augmentent
- La maîtrise du budget optique (calcul d'atténuation) devient encore plus critique : à 10 Gbit/s, une perte parasite de 0,5 dB peut faire basculer un lien en zone rouge