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
| Système | Classe | Plage de perte ODN, dB | Remarques |
|---|---|---|---|
| GPON (G.984.2) | A | 5–20 | rare |
| GPON | B | 10–25 | hérité |
| GPON | B+ | 13–28 | la classe de référence du résidentiel |
| GPON | C | 15–30 | — |
| GPON | C+ | 17–32 | partage ou distance plus élevés ; récepteurs APD aux deux extrémités |
| GPON | C++ (constructeur) | ~20–35 | étendue |
| XG(S)-PON (G.987.2 / G.9807.1) | N1 | 14–29 | nominal 1 |
| XG(S)-PON | N2 | 16–31 | nominal 2 |
| XG(S)-PON | E1 | 18–33 | étendue 1 |
| XG(S)-PON | E2 | 20–35 | étendue 2 |
| 10G-EPON (802.3av) | PR10 / PR20 / PR30 | 20 / 24 / 29 max | nomenclature 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
| Classe | Tx OLT, dBm | Sensibilité Rx OLT, dBm | Tx ONU, dBm | Sensibilité 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
| Élément | Perte typique | Remarques |
|---|---|---|
| Coupleur 1:2 | 3,5 dB | 3,0 idéal + excès |
| 1:4 | 7,2 dB | — |
| 1:8 | 10,5 dB | — |
| 1:16 | 13,7 dB | — |
| 1:32 | 17,2 dB | GPON résidentiel typique |
| 1:64 | 20,5 dB | XGS-PON ou GPON C+ |
| 1:128 | 23,5–24 dB | rare — nécessite la classe E |
| Fibre de transport + distribution | 0,35 dB/km à 1310 nm (montant), 0,25 dB/km à 1490/1577 nm | budget sur la pire longueur d’onde : 1310 nm montant |
| Paire de connecteurs SC/APC | 0,3–0,5 dB | 3–6 paires dans un ODN typique |
| Épissure par fusion | 0,05–0,1 dB | 5–15 par chemin |
| Élément de coexistence (CEx) | 1–1,5 dB | quand GPON et XGS-PON partagent l’ODN |
| Filtre de superposition vidéo / WDM | 0,5–1 dB | si la vidéo RF est présente |
| Marge de vieillissement et de réparation | 1–3 dB | réserve de conception |
Détails des éléments : connecteurs et fibre.
Exemple de dimensionnement : GPON B+, 1:32, 12 km
| Élément | Perte, dB |
|---|---|
| Transport 10 km + distribution 2 km à 1310 nm | 12 × 0,35 = 4,2 |
| Coupleur 1:32 | 17,2 |
| 5 paires de connecteurs | 2,0 |
| 10 épissures | 0,8 |
| Perte ODN totale | 24,2 |
| 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 1:64 | 24,2 − 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
| Outil | Emplacement | Ce qu’il fournit |
|---|---|---|
| Puissancemètre optique avec filtres PON (1310/1490/1550) | au raccordement de l’ONU | puissance descendante chez le client — à comparer avec le Rx attendu |
| Source lumineuse + puissancemètre | avant la mise en service de l’OLT | perte 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 limites | ruptures et événements à forte perte ; côté OLT, le coupleur masque les raccordements individuels |
| Rx par ONU de l’OLT | CLI/EMS de l’OLT | puissance montante par ONU issue de la télémétrie — le chiffre terrain qui compte |
| DDM de l’ONU | stick ou interface web de l’ONU, CodingBox au banc | Rx 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.