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Classes ODN et bilan de liaison PON

Le réseau de distribution optique (ODN) d’un PON a un budget de perte défini par classe : la fenêtre d’atténuation entre l’OLT et tout ONU dans laquelle toute paire de modules conforme doit fonctionner. Les coupleurs en consomment l’essentiel, la fibre et les connecteurs le reste, et ce qui reste est la marge qui décide si un client au bout d’un partage 1:64 reste en ligne par une journée chaude. Cette page donne les classes, les éléments de perte et un exemple de dimensionnement.

Classes

SystèmeClassePlage de perte ODN, dBRemarques
GPON (G.984.2)A5–20rare
GPONB10–25hérité
GPONB+13–28la classe de référence du résidentiel
GPONC15–30—
GPONC+17–32partage ou distance plus élevés ; récepteurs APD aux deux extrémités
GPONC++ (constructeur)~20–35étendue
XG(S)-PON (G.987.2 / G.9807.1)N114–29nominal 1
XG(S)-PONN216–31nominal 2
XG(S)-PONE118–33étendue 1
XG(S)-PONE220–35étendue 2
10G-EPON (802.3av)PR10 / PR20 / PR3020 / 24 / 29 maxnomenclature IEEE

La perte minimale compte aussi : un ONU trop proche de l’OLT avec trop peu de partage peut saturer son récepteur (saturation ONU GPON B+ à −8 dBm) — un raccordement court peut nécessiter un atténuateur (puissance Rx et bilan de liaison).

Classes de modules derrière les classes d’ODN

ClasseTx OLT, dBmSensibilité Rx OLT, dBmTx ONU, dBmSensibilité Rx ONU, dBm
GPON B++1,5 … +5−28+0,5 … +5−27
GPON C++3 … +7−32+0,5 … +5−30
XGS-PON N1+2 … +6−28 (1270 nm)+4 … +9−28
XGS-PON N2+4 … +8−30+4 … +9−28
XGS-PON E1/E2+6 … +10 / +8 … +12−30 / −32+4 … +9−28

Les modules OLT et ONU doivent être de classe assortie (ou supérieure) ; un OLT B+ sur un ODN conçu en C+ perd 4 dB de budget (transceivers PON, valeurs typiques).

Éléments de perte

ÉlémentPerte typiqueRemarques
Coupleur 1:23,5 dB3,0 idéal + excès
1:47,2 dB—
1:810,5 dB—
1:1613,7 dB—
1:3217,2 dBGPON résidentiel typique
1:6420,5 dBXGS-PON ou GPON C+
1:12823,5–24 dBrare — nécessite la classe E
Fibre de transport + distribution0,35 dB/km à 1310 nm (montant), 0,25 dB/km à 1490/1577 nmbudget sur la pire longueur d’onde : 1310 nm montant
Paire de connecteurs SC/APC0,3–0,5 dB3–6 paires dans un ODN typique
Épissure par fusion0,05–0,1 dB5–15 par chemin
Élément de coexistence (CEx)1–1,5 dBquand GPON et XGS-PON partagent l’ODN
Filtre de superposition vidéo / WDM0,5–1 dBsi la vidéo RF est présente
Marge de vieillissement et de réparation1–3 dBréserve de conception

Détails des éléments : connecteurs et fibre.

Exemple de dimensionnement : GPON B+, 1:32, 12 km

ÉlémentPerte, dB
Transport 10 km + distribution 2 km à 1310 nm12 × 0,35 = 4,2
Coupleur 1:3217,2
5 paires de connecteurs2,0
10 épissures0,8
Perte ODN totale24,2
Fenêtre classe B+13–28 → tient avec 3,8 dB de marge
Ajout du CEx pour la coexistence XGS-PON+1,5 → 25,7, marge 2,3 dB
Même ODN en 1:6424,2 − 17,2 + 20,5 = 27,5 → marge 0,5 dB : nécessite une optique C+ / N1

Rx ONU attendu (descendant 1490 nm, OLT +3 dBm) : 3 − (12 × 0,25 + 17,2 + 2,0 + 0,8) = −20 dBm → 7 dB au-dessus de la sensibilité de l’ONU B+. Rx OLT attendu par ONU (ONU +2 dBm montant) : 2 − 24,2 = −22,2 dBm → 5,8 dB au-dessus de −28 dBm.

Distance différentielle et règles de partage

  • Distance différentielle de fibre (de l’ONU le plus proche au plus éloigné) — 20 km standard, 40 km avec télémétrie étendue ; elle borne le délai d’égalisation, pas la perte.
  • Portée logique maximale — 60 km en GPON avec une classe adaptée ; en pratique, la portée physique est fixée par le budget de perte.
  • Ratio de partage contre portée — chaque doublement du partage coûte ~3,3 dB ≈ 9–13 km de fibre ; 1:32 à 20 km ou 1:64 à 10 km sont les compromis classiques B+/C+.
  • Les coupleurs en cascade (par exemple 1:4 puis 1:8) perdent ~0,5–1 dB de plus qu’un 1:32 unique, mais économisent de la fibre de transport.

Mesurer un ODN installé

OutilEmplacementCe qu’il fournit
Puissancemètre optique avec filtres PON (1310/1490/1550)au raccordement de l’ONUpuissance descendante chez le client — à comparer avec le Rx attendu
Source lumineuse + puissancemètreavant la mise en service de l’OLTperte de bout en bout par chemin
OTDR compatible PON (1310/1490/1550 ou 1625/1650 nm hors bande)côté ONU, ou côté OLT à travers le coupleur avec des limitesruptures et événements à forte perte ; côté OLT, le coupleur masque les raccordements individuels
Rx par ONU de l’OLTCLI/EMS de l’OLTpuissance montante par ONU issue de la télémétrie — le chiffre terrain qui compte
DDM de l’ONUstick ou interface web de l’ONU, CodingBox au bancRx descendant à l’ONU

Pannes terrain et leurs signatures : problèmes PON.

Dans CodingBox

Avant l’installation, la lecture au banc des modules OLT et ONU confirme leur classe (puissance d’émission et sensibilité déclarée), leur plan de longueurs d’onde et leur identité — les données d’entrée du budget ci-dessus. Sur le terrain, le Rx en DDM d’un stick d’ONU comparé à la valeur de conception indique si l’ODN reste dans sa fenêtre de classe (DDM).

Les allocations de perte pour coupleurs, épissures et connecteurs, et la méthode générale de budget derrière ces classes : ingénierie du bilan de liaison, infrastructure passive.

Pourquoi l’ODN exige l’APC et un ORL ≥ 32 dB — réflectance par composant, sensibilité des lasers et du BiDi aux réflexions, mesure avec OTDR et mesureurs ORL : réflexions et affaiblissement de réflexion.


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