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Avec les progrès constants de la science et de la technologie, Internet s'est progressivement imposé dans les foyers. La vitesse du haut débit est devenue un sujet de préoccupation majeur, tant pour les loisirs que pour le travail. Du bas débit commuté à l'Internet haut débit, puis à la fibre optique, la technologie PON a connu une évolution fulgurante. Actuellement, deux normes PON prometteuses ont été officiellement publiées : la norme GPON, développée par l'UIT/FSAN, et la norme EPON, développée par le groupe de travail IEEE 802.3ah. La technologie PON représente sans aucun doute la solution idéale pour l'ère du FTTH. La question de savoir laquelle, entre EPON et GPON, dominera le marché du FTTH fait l'objet d'un débat animé. Quelle est la différence entre EPON et GPON ?
Différences entre GPON et EPON
La différence la plus marquante entre les deux protocoles réside peut-être dans leur architecture. GPON utilise trois réseaux de couche 2 : ATM pour la voix, Ethernet pour les données et une encapsulation propriétaire pour la voix. EPON, quant à lui, emploie un unique réseau de couche 2 utilisant le protocole IP pour transporter les données, la voix et la vidéo.
Une solution de transport multiprotocole prend en charge l'architecture GPON (Figure 1). Grâce à la technologie ATM, des circuits virtuels sont alloués aux différents types de services transmis depuis un central téléphonique, principalement vers les utilisateurs finaux professionnels. Ce type de transport offre un service de haute qualité, mais engendre une surcharge importante, car des circuits virtuels doivent être alloués pour chaque type de service. De plus, les équipements GPON nécessitent de multiples conversions de protocole, la segmentation et le réassemblage (SAR), la terminaison de canaux virtuels (VC) et le protocole point à point (PPP).
L'EPON assure une connectivité transparente pour tout type de communication IP ou par paquets (Figure 2). Grâce à l'omniprésence des équipements Ethernet, du réseau domestique aux réseaux dorsaux régionaux, nationaux et mondiaux, la mise en œuvre d'EPON peut s'avérer très rentable. De plus, grâce aux progrès constants du débit de transfert des liaisons Ethernet (jusqu'à 10 Gigabit Ethernet), les niveaux de service EPON proposés aux clients sont évolutifs, de T1 (1,5 Mbit/s) à 1 Gbit/s.
Bande passante en amont
La bande passante montante disponible est obtenue en soustrayant les surcharges liées au fonctionnement du système de la bande passante totale de transmission montante. Celle-ci dépend fortement du nombre d'ONU (Unités de Réseau de Transport) du système, du cycle d'interrogation de l'algorithme d'allocation dynamique de bande passante (DBA), du type de services transmis et de la répartition du trafic. EPON et GPON sont des technologies d'accès haut débit hébergeant des services de données IP pour entreprises. Nous allons calculer ci-dessous la bande passante montante disponible pour les services IP purs transmis par EPON et GPON, avec 32 ONU, un coupleur de fibres optiques et une période d'interrogation de 750 s.
EPON
Le débit montant EPON est de 1,25 Gbit/s. Grâce au codage de ligne 8B/10B, chaque groupe de 10 bits correspond à 8 bits de données valides, ce qui porte sa bande passante montante effective à 1 Gbit/s. La surcharge liée au débit montant EPON et sa part dans la bande passante totale sont les suivantes :
1. Utilisé pour la réception en rafale de la surcharge de la couche physique : environ 3,5 % ;
2. Surcharge d'encapsulation de trame Ethernet : environ 7,4 % ;
3. Surcharge du protocole de maintenance MPCP (Multi-Point Control Protocol) et OAM : environ 2,9 % ;
4. L'algorithme DBA entraîne un gaspillage des créneaux horaires restants (qui ne sont pas suffisants pour transférer un créneau horaire de trame Ethernet complet) : environ 0,6 % ;
5. La surcharge totale en amont de l'EPON est de 144 Mbit/s, la bande passante disponible est d'environ 856 Mbit/s.
GPON
Le GPON prend en charge différents débits et présente un débit asymétrique : la liaison descendante est de 2,5 Gbit/s ou 1,25 Gbit/s, tandis que la liaison montante est de 1,25 Gbit/s ou 622 Mbit/s. L’encodage NRZ de la bande passante totale de la liaison montante atteint 1,244 Gbit/s. La surcharge en amont du GPON est la suivante :
1. La proportion de sa bande passante totale utilisée pour la réception en rafale de la surcharge de la couche physique : environ 2,0 % ;
2. Surcharge d'encapsulation de trame GEM (méthode d'encapsulation GPON) et de trame Ethernet : environ 5,8 % ;
3. La surcharge du protocole PLOAM (opération, gestion et maintenance de la couche physique) : environ 2,1 % ;
4. Les emplacements restants de l'algorithme DBA ont introduit une surcharge d'encapsulation supplémentaire : environ 0,8 %.
5. La surcharge totale en amont du GPON est de 133 Mbit/s, la bande passante disponible étant d'environ 1111 Mbit/s.
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