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LIVRE BLANC

Les rseaux PON Passive Optical Network Elments dapprciation techniques, conomiques et rglementaires18 Dcembre 2006

Livre Blanc PON version finale 18-12-06

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SOMMAIRE1 2 PREAMBULE .................................................................................................................................................. 3 QUEST-CE QUUN RESEAU PON ? ............................................................................................................ 5 2.1 La technologie PON dans les rseaux daccs trs haut dbit ................................................................ 6 2.2. Comment fonctionne un rseau PON ?.......................................................................................................... 8 2.2.1. Les principes de base ................................................................................................................................ 8 2.2.2. Le PON accepte toutes les topologies de rseau ....................................................................................... 10 2.2.3. Les avantages de la fibre optique combins aux performances dquipements de rseaux entirement passifs ........................................................................................................................................... 11 UN RESEAU PON EST NEUTRE TECHNOLOGIQUEMENT.................................................................. 13

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4 LES RESEAUX PON AUTORISENT LA MUTUALISATION DES INFRASTRUCTURES PASSIVES ............................................................................................................................................................... 15 4.1 Organisation des infrastructures passives : .......................................................................................... 15 4.2 Mutualisation passive du PON.............................................................................................................. 17 4.3 Dimensionnements compars ................................................................................................................ 20 5 UN RESEAU PON EST ACCESSIBLE, EN MODE ACTIF, A TOUS LES OPERATEURS ..................... 22

6 LE PON : UNE TECHNOLOGIE UTILISEE PAR TOUTES LES CATEGORIES DOPERATEURS.................................................................................................................................................... 26 7 LE PON : DES PERFORMANCES ADAPTEES A TOUS LES BESOINS. ................................................ 30 7.1 Les dbits offerts par les rseaux Ethernet point point...................................................................... 30 7.2 Les dbits offerts par les rseaux PON ................................................................................................. 31 7.3 Comparaison avec le mode Bitstream sur la boucle de cuivre........................................................ 32 7.4 Les rseaux PON offrent toutes les garanties de scurit et de fiabilit:.............................................. 34 7.4.1. Fiabilit .................................................................................................................................................. 34 7.4.2. Confidentialit des donnes..................................................................................................................... 35

8 LES RESEAUX PON, UTILISES EN MODE PARTAGE, PERMETTENT AUX OPERATEURS DE FAIRE DES OFFRES DE SERVICES DIFFERENCIEES................................................... 37 8.1 Services rsidentiels............................................................................................................................... 37 8.2 Services aux entreprises ........................................................................................................................ 39 9 LE PON : UNE TECHNOLOGIE PERENNE QUI ANTICIPE LES BESOINS A VENIR......................... 43

10 LE DEPLOIEMENT DE RESEAUX PON EN MODE ACTIF : UN FACTEUR DE DIVERSIFICATION ET DACCELERATION DE LA CONCURRENCE.......................................................... 45 10.1 Mutualisation optique active et bitstream sur paire de cuivre........................................................ 46 10.2 Mutualisation active : ouvrir le champ de la concurrence par les services .......................................... 46 10.3 Mutualisation active, collectivits et utilisateurs finals......................................................................... 47 10.4 La concurrence, partir dun rseau PON, diffre en tous points de celle gnre par les rseaux cbls................................................................................................................................................. 48 11 LES RESEAUX PON : UNE ECONOMIE DINVESTISSEMENT ET DEXPLOITATION..................... 49 11.1 Des cots dinvestissement favorisant un environnement multi-oprateurs ........................................ 49 11.2 Les rseaux PON : des charges dexploitation optimises .................................................................... 52 11.3 Co-existence possible des technologies FTTH et des modes dexploitation .......................................... 53 ANNEXES ...................................................................................................................................................... 56

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GLOSSAIRE............................................................................................................................................................. 57

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PREAMBULE

Le dveloppement, en France, de rseaux daccs trs haut dbit sur fibre optique (FTTx)1 est quasiment inexistant, alors mme quil connat une trs forte croissance dans nombre de pays. Le Japon voit, pour la premire fois, en 2005, la proportion de liaisons dabonns sur fibre optique dpasser celle sur DSL, les Etats-Unis et en particulier les collectivits locales, en 2006, mettent en uvre des programmes de plusieurs millions de lignes FTTx, les pays scandinaves montrent galement un dynamisme trs fort dans ce domaine. Pendant que ces pays voluent vers le trs haut dbit, la France sinterroge : le Ministre de lIndustrie a dvoil le 27 novembre dernier, un plan daction du trs haut dbit, avec lobjectif datteindre 4 millions dabonns au trs haut dbit en 2012. Par ailleurs, lAutorit de Rgulation des Communications Electroniques et des Postes (ARCEP) a entrepris une srie de rflexion sur les moyens de favoriser les dploiements de rseaux daccs trs haut dbit 2 Si ces dmarches peuvent se justifier par la cration dun contexte favorable lessor du trs haut dbit il convient galement dclairer le dbat actuel sur les caractristiques des technologies FTTx (rseaux fibre point point contre point multipoints, infrastructures passives contre rseaux actifs) La neutralit technologique est en effet un facteur essentiel louverture des marchs, au succs dun plan national en faveur du trs haut dbit et la bonne intgration de ces technologies daccs dans des politiques publiques territoriales. Les conomies en termes de cots dinvestissement comme de charges dexploitation entrent galement directement dans lobjectif de ces politiques, tout comme la prennit et lvolutivit des technologies au regard de celles qui suivront constituent un troisime facteur essentiel. La technologie PON est une des solutions techniques qui satisfont ces exigences. Ce Livre Blanc, port par un ensemble dindustriels et quipementiers du domaine, a pour objet de montrer en quoi les technologies PON se sont prcisment dveloppes pour rpondre ces critres, travers leur standardisation, la plus universelle possible (Ethernet-IP), les conomies dinvestissement et dexploitation quelles gnrent compte tenu de leur capacit de mutualisation et dadministration, et consquemment la baisse des barrires lentre quelles entranent pour tous les oprateurs du march.

1 FTT(x) Rseaux fibre optique : (U) labonn, (H) la maison, (B) limmeuble, (N) au rpartiteur, (C) au trottoir 2 Voir : http://www.art-telecom.fr/fileadmin/reprise/dossiers/fibre/slides-fttx-prog101106.pdf

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Le PON est dores et dj significativement dploy dans le monde, notamment en Amrique du Nord et en Asie. Le PON est cependant considr, en France, comme une technologie nouvelle qui suscite des interrogations de la part dacteurs dj en place, mais galement du ct institutionnel et public. Il convient, en outre, de crer les conditions pour que les technologies PON accompagnent, tout comme dautres, les acteurs publics dans la conduite de leurs projets damnagement numrique de manire optimise et prenne. En France, les collectivits territoriales disposent, depuis 2004, dun cadre juridique adapt - larticle L 1425-1 du Code gnral des collectivits territoriales - qui leur permet doccuper le champ des rseaux de communications lectroniques sans restriction. Il ne faudrait pas, qu lheure de lessor des technologies FTTx, cette comptence leur soit dnie et leur statut ramen six ans en arrire, au temps des infrastructures fibre noire. Ce Livre Blanc vise clairer le dbat sur les technologies daccs. Au fil des pages il dmontre comment les technologies PON sont neutres, autorisent la mutualisation des infrastructures passives et laccs de tous les oprateurs des offres de capacits en gros, prsentent toutes garanties de scurit et de fiabilit. A partir de ces rseaux PON, les oprateurs sont capables de faire des offres de service diffrencies. Les rseaux PON offrent une technologie prenne qui anticipe les besoins venir et va contribuer acclrer et diversifier la concurrence tant par les infrastructures que par les services. Largumentaire dvelopp dans ce document doit permettre aux responsables des programmes damnagement et aux collectivits territoriales de disposer de vritables critres de dcision fonds sur lexplicitation des caractristiques des technologies PON et sur des retours dexpriences.

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Quest-ce quun rseau PON ?Les rseaux daccs Point Multipoints sur fibre PON utilisent la technologie du Rseau Optique Passif (PON - Passive Optical Network ). Les technologies PON constituent aujourdhui une rfrence en matire de rseaux daccs trs haut dbit dans la mesure o elles concilient trs forte capacit de transport et minimisation des infrastructures fibres ncessaires. Ces technologies utilisent des rseaux optiques passifs : optiques, car ils utilisent comme infrastructure sous-jacente des fibres optiques, passifs car les quipements de la partie intermdiaire de ces rseaux sont inactifs : ils ne sont pas aliments en lectricit et nembarquent aucune lectronique. Ces rseaux permettent un service dacheminement de flux bidirectionnels et multimdia trs haut dbit, jusqu l'utilisateur final, entreprise ou particulier. Les rseaux PON ont fait l'objet de procdures de normalisation au niveau international par les principaux organismes de normalisation : lITU (International Telecommunication Union) et le FSAN (Full Service Access Network), lIEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). Afin de rduire les cots dinfrastructure, poste prpondrant dans les investissements, les rseaux PON innovent par lutilisation de composants passifs sur le parcours de la fibre optique, permettant de diviser le signal optique sur plusieurs branches secondaires, galement en fibre optique. Les informations seront donc dmultiplies dans leur trajet vers lutilisateur final la manire classique des rseaux dacheminement deau, de gaz ou encore dlectricit. Dans le sens utilisateur vers rseau, les signaux optiques issus des diffrentes branches sont additionns. Des mcanismes dallocation permettent dviter les collisions entre informations mises par les utilisateurs en partageant lusage de la ressource optique dans le temps. En outre, en liminant la ncessit dinstaller des quipements actifs intermdiaires, aliments lectriquement, entre le point de prsence de loprateur et labonn, les rseaux PON diminuent fortement les contraintes d'exploitation des rseaux optiques. Les services de transport proposs dans ce cadre sont accessibles tous les types doprateurs. Ils sappuient sur la mutualisation des infrastructures de gnie civil (tranches, canalisations, chambres techniques, fourreaux), de la fibre noire mais aussi sur le partage de la couche active. Les rseaux PON trient les flux et permettent de partager des VLAN sans contraintes pour lusager, chacun des VLAN tant spcifique aux oprateurs partageant ces infrastructures. Ces rseaux sont en fait configurs pour tre utiliss par plusieurs oprateurs simultanment, que ce soit auprs de la clientle rsidentielle ou professionnelle.

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La forte capacit de mutualisation tout niveau et la granularit des offres de transport simultanes quautorisent ces rseaux exploits en mutualisation active rendent ainsi le march accessible non seulement aux oprateurs de taille significative mais aussi aux oprateurs de services plus modestes, porteurs de forte valeur ajoute. Cette technologie favorise ainsi lintroduction de nouveaux services et de nouveaux acteurs sur le march, en complment des oprateurs actuels, pour leur part en mesure soit de dployer de la fibre optique ddie leurs seuls besoins, soit dtre locataires de fibre noire, notamment auprs de collectivits territoriales.

1.1

La technologie PON dans les rseaux daccs trs haut dbitLes grandes familles de rseaux FTTx sont rsumes dans les tableaux ci-dessous.

Deux familles principales

1. Fiber To The Curb (FTTC) , Fiber To The Node (FTTN*), Fiber To The Last Amplifier (FTTLA**) Le rseau fibre optique raccorde un point de distribution intermdiaire (sous-rpartiteur dimmeuble, armoire de rue, station de base ) et poursuit jusqu labonn en cuivre (VDSL, HFC) ou en radio.Switch Switch Ethernet Ethernet

FTTN * Sous-rpartiteur(DSLAM)

VDSL

Fibre optique

** AmplificateurHFC

FTTLA

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a) PON

ONU Utilisateur final

quipement passif Switch Switch Ethernet Ethernet OLT OLT

Coupleur Coupleur

2. Fiber To The User (FTTU/FTTH/ FTTB) Le rseau fibre optique raccorde jusqu lutilisateur final (habitation, immeubles bureaux ou rsidentiel) selon 2 modalits: a) Point multi-points (PON) b) Point point (Ethernet point point)

ONU Utilisateur final

b) Point PointActive Ethernet switch quipement actif Switch Switch Ethernet Ethernet Pt Pt Pt Pt quipement passif

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2.2. Comment fonctionne un rseau PON ?2.2.1. Les principes de base Un rseau PON, reprsent schmatiquement dans les figures ci-dessous, comporte un nud de raccordement optique (NRO), sur lequel sont connectes des sources multiples de services (vido, Internet et tlphonie classique). Ce NRO est lui mme interconnect, via la fibre optique, aux utilisateurs finals. On distingue trois composants principaux dans un rseau PON : Un quipement actif positionn au NRO a pour fonction dassurer dun ct linterconnexion du rseau PON avec les autres rseaux, de lautre danimer linformation au sein du rseau PON par lillumination des diffrentes fibres optiques. Cet quipement est appel communment OLT pour Optical Line Terminal ou Terminaison de Ligne Optique . Des quipements actifs, installs chez les utilisateurs finals du rseau et qui assurent la connexion avec les terminaux de lutilisateur, sur les interfaces spcifiques de ces derniers (RJ45 cuivre pour le PC sur Internet, connecteur coaxial pour la tlvision, RJ11 cuivre pour le tlphone analogique, ). Cet quipement est appel communment ONU ou ONT pour Optical Network Unit , Optical Network Terminaison ou Terminaison de Rseau Optique . Des composants passifs, installs sur le cheminement de la fibre optique entre lOLT et les ONU. Ils ont pour rle de partager le signal optique pour la voie dite descendante (de lOLT vers les ONUs) et de recomposer le signal partir des multiples signaux remontants dans lautre sens (des ONUs vers lOLT). Ces quipements sont appels communment splitters ou coupleurs/dcoupleurs.

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Larchitecture dun rseau PON vise rduire lutilisation des fibres optiques que linstallateur positionnera dans le rseau souterrain. Il s'agit principalement de rseaux arborescents, o chaque noeud sparant la fibre optique en branches secondaires est reprsent par un coupleur. Plusieurs coupleurs peuvent tre utiliss sur le parcours dune fibre optique. Lutilisation des coupleurs permet de constituer des arbres de transmission passifs. Ces arbres, caractriss par le dpart dune seule fibre lOLT, constituent un lment de base des rseaux PON. Le PON utilise la fois un multiplexage temporel et frquentiel en longueur donde afin de rduire au minimum le nombre de fibres optiques utilises dans le rseau. Un arbre PON reliant lOLT aux ONUs nutilise quune seule fibre optique par branche.

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ssens du tra fic1M odem Bank

2 3 2TA LK / D A TA TA LK R S C T R R D TD C S D

OLT

Coupleur

2

3TA LK / D A TA TA LK R S C S TR R D TD C D

3TA LK / D TA A TA LK R S C S TR R T D C D D

ONU

sens du trafic3M de Ba k o m n

2 1TA K / DA TA L TA LK RS C S TR RD TD CD

OLT

Coupleur2

2

1T ALK / DAT A TALK RS C T R RD TD CD S

1T ALK / DATA T ALK RS CS TR RD TD CD

ONU

2.2.2. Le PON accepte toutes les topologies de rseau Un rseau daccs PON sadapte aux topologies en fonction des contraintes du terrain et des besoins des clients grce lutilisation des coupleurs optiques totalement passifs et modulaires, positionns au plus prs des abonns, le tout sans ncessiter darmoires de rue ddies ni dalimentation spcifique. Les coupleurs autorisent tous les types de topologies possibles: en toile, en arborescence, en bus. Cette flexibilit dans la conception du rseau permet un dploiement beaucoup plus simple quavec toutes les technologies ncessitant des quipements actifs entre les ttes de rseau et les abonns.

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Les rseaux PON peuvent ainsi tre dimensionns de faon optimale et conomique quelles que soient les densits rencontres. Pour rpondre la croissance du nombre dutilisateurs et laugmentation de la consommation de services et donc de bande passante sur une zone, on procde un simple ajout de coupleurs optiques sur le rseau. Un lger surdimensionnement des coupleurs lors de la conception de dpart (en installant des coupleurs 1x4, 1x8, 1x16 voire 1x32 par exemple) avec quelques ports non utiliss permet galement trs simplement dtendre le rseau initial vers de nouveaux abonns. En outre, le support fibre permet denvisager des services ou des dbits insouponns aujourdhui, grce laugmentation de dbit nominal de fonctionnement ou la possibilit de multiplexage en longueur donde WDM, si bien quun rseau de fibres et de coupleurs PON, dploy aujourdhui, permettra, sans volution de la base installe, de rpondre aux besoins du futur. 2.2.3. Les avantages de la fibre optique combins aux performances dquipements de rseaux entirement passifs La transmission sur fibre optique permet de saffranchir des contraintes environnementales telles les parasites lectriques ou les interfrences radio. Les courants induits, les radiations ou les effets lectromagntiques ne peuvent pas gnrer de bruit parasitant le signal lumineux sur la fibre et donc ne peuvent absolument pas perturber le trafic. En outre, la fibre optique prsente une rsistance face la foudre incomparable au regard des autres supports. Cela combin au fait dutiliser des coupleurs entirement passifs assure une fiabilit sans quivalent, des cots de maintenance extrmement rduits et la possibilit de dployer le rseau daccs dans des endroits o lacheminement dnergie, les contraintes en temprature, humidit ou les interfrences lectriques ne lauraient pas permis. Les rseaux PON ont classiquement (de par la norme) une porte de 20 kilomtres, quels que soient les flux transports, ce qui permet en ralit de couvrir une superficie de 20 kilomtres de rayon sans aucun rpteur. Ni la fibre optique, ni les coupleurs optiques ne ncessitent de composants actifs. Les coupleurs optiques compacts et de trs faibles dimensions, sont trs accessibles et se dclinent en diffrents ratios allant de 1x2 1x32. A chaque tape la lumire est divise et redirige vers diffrentes directions, les budgets optiques tant totalement pris en compte et grs par les normes PON elles-mmes. Il est possible dutiliser des coupleurs symtriques qui partagent la puissance optique quitablement mais il existe aussi, si la topologie le requiert, des coupleurs asymtriques qui peuvent nextraire quune partie de la puissance lumineuse (trs utiles en topologie en bus). Dans le sens utilisateur rseau, les coupleurs optiquesLivre Blanc PON version finale 18-12-06

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additionnent purement et simplement les signaux optiques mis par les utilisateurs. Dans tous les cas, ces coupleurs optiques sont totalement passifs et ne requirent ni alimentation lectrique, ni protections environnementales spcifiques ou maintenance prventive. Ils peuvent tre installs sans protection sur le terrain mme si, par prcaution, les oprateurs prfrent habituellement les placer dans des armoires mme la voirie ou dans des chambres techniques quips dabris de protection).

Coupleur optique 1 x 2

Armoire de coupleurs

Diffrentes versions de technologies PON ont t normalises afin de favoriser linteroprabilit, principalement le BPON (Broadband PON ITU-T G.983), lEPON (Ethernet PON, IEE.3ah) ou le GPON (Gigabit PON ITU-T G.984). En rsum : Le PON est une technologie normalise au niveau international. Larchitecture dun rseau PON supporte toutes les topologies de rseau daccs en fonction des contraintes du terrain et des besoins des clients. Ses atouts que sont la rduction de lutilisation des fibres optiques, la possibilit de se dispenser darmoires de rue ddies ou dalimentation lectrique dans la partie intermdiaire du rseau, conduisent minimiser lencombrement du sous-sol et du sur sol. Le nombre limit de fibres termines au niveau du nud de raccordement optique permet enfin de restreindre la taille en superficie du local technique ncessaire. En consquence, cette technologie vite toute premption du march par un seul oprateur dont le rseau daccs conduirait une saturation des rserves techniques existantes ou une suroccupation du sous-sol considr comme une ressource rare. Ces rseaux permettent en outre un service dacheminement de flux bidirectionnels et multimdia trs haut dbit, qui autorise laccs de tous les oprateurs sans contraintes de dbits.

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2 Un rseau PON est neutre technologiquementPour tre considr comme neutre technologiquement un rseau doit tre ouvert, non contraignant et non discriminatoire, et, ce titre, il doit,a minima, respecter les principes suivants : o le rseau daccs doit tre transparent et ouvert de manire quitable aux flux de fournisseurs de services (quils soient ou non oprateurs de ce rseau daccs) ; ceux-ci ne doivent en aucun cas affecter son fonctionnement ni donc avoir un impact sur les autres oprateurs usagers du rseau daccs ; o le rseau daccs doit tre exploit et administr de manire neutre par rapport tout autre rseau ; o les interfaces entre points dinterconnexion au niveau du rseau daccs doivent tre normalises et standardises et ne pas prsenter de frein technologique au dveloppement de nouveaux services par les oprateurs usagers ; o la problmatique dAuthentification, dAutorisation et de Facturation (Authentification, Authorization and Accounting : AAA) de lutilisateur final doit tre gre de manire indpendante par loprateur de service usager du rseau, sans interface pour loprateur du rseau daccs ni les autres oprateurs usagers. Les rseaux daccs PON Ethernet sont bass sur le protocole universel Ethernet et sont normaliss au niveau international. Ils remplissent les conditions douverture et de neutralit technologique prcdemment dcrites dans la mesure o : o les services de transport sont dlivrs en tous points du rseau ; o le rseau est transparent aux flux des oprateurs usagers qui peuvent fournir aux utilisateurs finals, quel que soit le mdia utilis : Voix (voix sur IP ou traditionnelle), vido (RF ou IP), et donnes (IP, Flux Ethernet, VPN ) ; o les services de transport fournis aux oprateurs usagers (point point Ethernet, point multipoints Ethernet, point point VLAN, point multipoints VLAN, vido RF ) le sont tous sur des interfaces standardises (E1, POTS, natif VOIP sur Ethernet, Ethernet optique ou cuivre) ; o loprateur de transport PON assure la gestion de laccs/authentification, la gestion de la qualit de service (QoS) et la gestion de la bande passante, par flux individualiss, en environnement multi-oprateurs : tous les oprateurs transitant simultanment sur le rseau, quils soient de services Internet, de services voix, de services vido ou de triple play, bnficient de conduits tanches. La gestion des droits et des services aux utilisateurs finals est faite par chacun des oprateurs de services indpendamment des autres. Lutilisateur final peut ainsi bnficier de flux en provenance de diffrents oprateurs sans contrainte.

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o le systme dallocation de ressource, ddi au rseau PON, garantit ltanchit des flux entre diffrents fournisseurs de services et donc la neutralit du rseau en univers multi-oprateurs. o Les quipements PON, qui supportent le protocole SNMP, sont de ce fait intgrables dans les plateformes de supervision de rseaux classiques (par exemple bases sur Open View de Hewlet Packard). Les variables dexploitation sont renseignes dans des tables interrogeables et modifiables distance. o le processus dAuthentification, dAutorisation, et de Facturation (AAA) de lutilisateur final est gr de manire indpendante par loprateur de service, usager du rseau, sans contraintes de la part de loprateur du rseau daccs ni des autres oprateurs usagers : le rseau permet de dlivrer le service lutilisateur final soit sur ONT/ONU directement , soit sur un quipement propre loprateur usager (type oprateur box ) connect lONT/ONU par une interface standardise. Loprateur usager facture ses utilisateurs finals avec ses propres outils o les services sont tous fournis sur interfaces normalises, que ce soit ct oprateurs ou ct utilisateurs finals.

Le PON rpond aux critres de neutralit technologique propres tous les rseaux fonctionnant en mode ouvert et multi-oprateurs: o il supporte tous types de flux de manire transparente pour les usagers, o il garantit ltanchit des flux entre oprateurs, o les services de transport sont dlivrs sur interfaces standardises, o loprateur de transport PON assure la gestion de la qualit de service (QoS) et la gestion de la bande passante, par flux individualiss en environnement multi-oprateurs. . Enfin, chaque oprateur ou fournisseur de services gre, de manire indpendante, sa relation technique et commerciale avec ses clients sans interfrence avec loprateur du rseau daccs. Lutilisateur final peut ainsi bnficier, simultanment, de flux en provenance de diffrents oprateurs et fournisseurs de services.

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Les rseaux PON autorisent la mutualisation des infrastructures passivesOrganisation des infrastructures passives :Quelle que soit la topologie de rseau utilise (PON, Ethernet point point ou Ethernet actif), la distribution des fourreaux et de linfrastructure de fibre optique suit le mme schma. A lexprience, les dploiements oprationnels font en particulier apparatre dans la plupart des cas lexistence dun ou de plusieurs points de brassage ou points de flexibilit fibre . Ces topologies prsentent toutefois de grandes diffrences dans le dimensionnement des fourreaux et le nombre de fibres devant tre passes, ainsi que par la prsence ou pas dquipements actifs dans les points de concentration/drivation ou points de flexibilit fibre .

3.1

Infrastructures de dploiement FTTH

Equipement daccs actif (NRO ou POP) (>10k abonns)

Section 1

Point de Flexibilit Fibre Noire (DFFP)

Section 2

Section 3

PON

PON OLT

Cble dalimentation

Coupleur

Cble de distribution

Point de prsence Fibre P2P (< 10 k abonns) P2PConcentrateur Ethernet Cble dalimentation Commutateur Ethernet Cble dalimentation Epissurage Rpartition Cble de distribution

Cble daccs

Cble daccs

Linfrastructure de fibre passive est compose de trois parties: Section 1 : Le cble de transport (feeder cable) entre le nud de raccordement optique (NRO) et le point de flexibilit fibre noire (DFFP), Section 2 : Le cble de distribution entre le point de flexibilit fibre et limmeuble ou le pavillon, Section 3: Le cble de raccordement (drop cable) entre le domaine public et le rseau domestique de labonn.

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Le positionnement et le format des points de flexibilit fibre dpendent intimement de la topologie de linfrastructure support du rseau. Dans le cas de lEthernet point point, le point de flexibilit fibre se trouve aux points majeurs de drivation/concentration des fibres. Il nest pas toujours ncessaire. Mais, en pratique, moins de mettre en place, ds le dploiement initial du projet, une couverture de 100%, il faut un point de flexibilit passif prs des abonns pour sadapter aux tirages de fibres ultrieurs lors de la monte en charge du rseau. Dans la variante de lEthernet point point actif, les points de flexibilit fibre vont hberger les commutateurs qui permettent de distribuer les fibres vers les abonns au plus prs de ceux ci. Ces sites doivent donc tre facilement accessibles, tre suffisamment spacieux pour recevoir des quipements actifs, et disposer dnergie et des conditions environnementales indispensables un quipement actif (climatisation par exemple). Dans le cas du PON, les points de flexibilit fibre hbergent les coupleurs optiques et permettent ainsi le raccordement dutilisateurs au fur et mesure de la progression de la pntration ; simplement en tirant simplement des fibres entre ce point de flexibilit et les nouveaux abonns. Il nest en gnral pas ncessaire de tirer de la capacit supplmentaire entre le nud de raccordement optique (NRO) et le point de flexibilit, ce qui constitue un atout majeur de larchitecture point multipoints. Le point de flexibilit fibre permet le raccordement des abonns sur les coupleurs optiques des diffrents fournisseurs de service dans le cas de la mutualisation dinfrastructures passives.

Dans tous les cas, la capacit du rseau en nombre dabonns sera limite par le tirage initial de fibre entre le noeud de raccordement optique (NRO) et le point de flexibilit fibre. Et il faudra compter en tout tat de cause beaucoup plus de fibres optiques dans un rseau point point que dans un rseau PON. Il faut noter quil est tout fait possible dutiliser simultanment une topologie point point et point multipoints sur une mme zone et de basculer des abonns dun rseau vers lautre au point de flexibilit de la fibre. En revanche, les solutions actives exigent des points de flexibilit plus vastes disposant dnergie. Un degr de flexibilit demeure sous rserve que le dploiement initial ait prvu la configuration active. Quelle que soit la topologie retenue, le partage et la mutualisation de linfrastructure passive (fourreaux, tubes, cbles et points de flexibilit fibre) est possible.

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En revanche, ce choix aura un impact significatif sur la taille des fourreaux et sous-fourreaux, PON et Ethernet actif tant plus conomes que lEthernet point point, mais galement sur les points de flexibilit fibre pour lesquels les solutions Ethernet actives sont plus coteuses.

Utilisation de la fibre de transport vers les points de flexibilit fibre : Ethernet Point Point : une fibre par abonn est utilise sur les sections 1, 2 et 3. Cela a, bien videmment, une incidence sur le nombre total de fibres tirer et la taille des fourreaux de la section 1. Sur cette section, et dans lhypothse de plusieurs fournisseurs de service diffrents, il faudra tirer un nombre beaucoup plus consquent de fibres dans une solution point point que dans le cas dune solution PON (Cf. dtail 4.3.). En outre, il faut prvoir suffisamment de capacits sur cette mme section 1 car il est trs difficile et coteux de laugmenter aprs le dploiement initial. Ethernet point point actif : Nous sommes dans le mme cas que dans la topologie PON. En revanche, le point de flexibilit fibre doit hberger les commutateurs Ethernet de chacun des fournisseurs de service, une solution coteuse tant en investissement quen maintenance et en exploitation (raccordement lectrique).

PON: Chaque fournisseur de services doit disposer de sa propre fibre dans la section 1 (transport) et de ses propres coupleurs optiques dans le point de flexibilit fibre. Il faut noter que ces quipements sont compltements passifs et se prsentent sous un format trs compact (positionnable en chambre). Chaque utilisateur final dispose dune fibre qui lui est ddie sur la section 2 (distribution) et la section 3 (accs). Sur des zones de faible densit, il est possible dutiliser un second niveau de flexibilit fibre pour limiter la longueur de la section 2. Les rseaux PON supportent en effet une topologie hirarchique avec plusieurs niveaux de coupleurs optiques.

3.2

Mutualisation passive du PONLe schma ci-dessous reprsente une configuration dans laquelle deux oprateurs daccs exploitent chacun leur OLT alimentant des coupleurs optiques situs dans les points de flexibilit et qui leur sont propres (fournis par leurs soins ou allous par le propritaire du rseau passif, par exemple la collectivit locale ou son dlgataire. Lorsquun utilisateur final souhaite changer doprateur, il suffit loprateur du rseau daccs, dintervenir au point de flexibilit et de basculer la connexion fibre de distribution de lutilisateur final du coupleur de lancien oprateur vers le coupleur du nouvel oprateur.

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SD

P oC ve r ur 8000 H P J4110A

SD

P oC ve r ur 8000 H P J4110A

Mutualisation des infrastructures passives dun rseau PON

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Afin dobtenir un gain optimal en cas de mutualisation des infrastructures passives des rseaux PON, on considre les conditions de dploiement suivantes : On installe autant de coupleurs optiques que ncessaire dans le point de flexibilit, en fonction du nombre doprateurs et du nombre total dutilisateurs finals prvus. Les cbles de transport, les coupleurs optiques et les fibres daccs sont allous aux oprateurs en fonction du nombre de leurs clients utilisateurs ; o si leur nombre dutilisateurs augmentait, les ressources physiques qui leur sont attribues augmenteraient en consquence ; o si leur nombre dutilisateurs diminuait, les ressources physiques qui leur sont attribues diminueraient en consquence. Pour faciliter lexploitation, certaines ressources non utilises peuvent tre pr-alloues Il est ncessaire doptimiser lemplacement des points de flexibilit en fonction de deux types de contraintes : o le point de flexibilit doit tre le plus proche possible des utilisateurs finals afin de maximiser leffet de couplage (minimiser les longueurs de fibre aprs le coupleur optique) o le point de flexibilit doit tre suffisamment loin des utilisateurs pour maximiser le taux de remplissage du coupleur optique. Ces deux lments agissent en sens inverse. En pratique, la dtermination de la position optimale des points de flexibilit revient loprateur qui dploie le rseau, dans le cadre des dtudes dingnierie du rseau qui ont pour but doptimiser le dploiement de la fibre chez les utilisateurs finals ainsi que la localisation des points de flexibilit et le surdimensionnement ventuel de la section de transport en fonction essentiellement de lemplacement et de la densit des habitations.

Pour conclure sur lexploitation passive dun rseau PON, il est toujours possible de mutualiser lutilisation des fourreaux, des tubes, des fibres, des coupleurs optiques et du point de flexibilit entre plusieurs oprateurs sans restreindre la possibilit pour lutilisateur final de choisir son FAI et den changer. Lorganisation plus distribue des points de raccordement rend dailleurs un tel changement plus simple et donc plus sr.

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3.3

Dimensionnements comparsPour illustrer le gain obtenu entre une architecture point point et une architecture PON, prenons le cas dun rseau utilis simultanment par quatre oprateurs, avec un NRO dimensionn pour 1000 abonns. Le nombre de fibres sur les cbles de la section 1 requis dans le cas du point point est de 1000, soit un groupe de cbles dune capacit de 1024 Fibres, quand il est de 36 40 dans le cas du PON (cas dun couplage de 32), soit au final un cble de seulement 48 fibres. On obtient donc un rsultat permettant de diminuer le nombre de fibres par un facteur 22. Les dtails du calcul dans le cas du PON avec un couplage de 32 sont les suivants : Prenons le cas des 1000 abonns et partons du principe que le taux de rpartition est le suivant: OPERATEUR A: 400 abonns OPERATEUR B: 300 abonns OPERATEUR C: 200 abonns OPERATEUR D: 100 abonns Le nombre de splitters par oprateur sera donc comme suit: OPERATEUR A: 400/32=12,5 disons 15 pour garantir une volutivit confortable OPERATEUR B: 300/32=9,375 disons 11 OPERATEUR C: 200/32=6,25 disons 8 OPERATEUR D: 100/32=3,125 disons 4 Soit 38 fibres sur le transport (36 en ne prenant pas de marge dvolutivit) Dans tous les cas on passera au moins un cble de 24 paires, soit 48 fibres donc le gain rel est de 1024/48 soit 21,3. Ce calcul est ralis dans lhypothse dun taux dactivation des utilisateurs finals du rseau de 100%. Si nous nous plaons dans des conditions diffrentes (35%), le rsultat est proche cette fois de 24/25.

Les rseaux PON sont mutualisables au niveau de linfrastructure optique passive. Le point de flexibilit fibre permet le raccordement des abonns sur les coupleurs optiques des diffrents oprateurs et fournisseurs de service dans le cas dune infrastructure mutualise. Quelle que soit la topologie choisie, point point ou point multipoints, le partage des fourreaux et des points de flexibilitLivre Blanc PON version finale 18-12-06 20

fibre est possible. Dans tous les cas de figure, les rseaux PON sont plus conomes que les rseaux point point en taille de fourreaux, en points de flexibilit et en dimensionnement de cbles optiques que les rseaux point point qui ncessitent 20 22 fois plus de fibres optiques.

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Un rseau PON est accessible, en mode actif, tous les oprateursLa lgislation franaise autorise les collectivits locales tablir et exploiter des rseaux de communications lectroniques (Article L 1425-1 du CGCT). A ce titre, une collectivit est en droit de mettre en uvre un rseau actif et de lexploiter de manire neutre et non discriminatoire dans le cadre dune activit doprateur doprateurs. Dans ce cas, les trois modles de topologies (PON, Ethernet point point, Ethernet actif) ont la mme offre aux oprateurs et fournisseurs de service, savoir la mise disposition de bande passante vers labonn, assortie des services connexes de gestion, de qualit de service et de scurit. Il revient toutefois aux services de transport supports par des rseaux PON de bnficier datouts spcifiques lis la grande flexibilit de cette technologie. Le PON permet notamment de dlivrer lutilisateur final de 1 M bits/s 1 Gbit/s (5 10 Gbit/s demain) sans changer lquipement terminal. Laccs partag et mutualis un rseau PON est garanti par la technologie retenue, Ethernet/IP, et les spcifications de ces rseaux. Comme on la vu en traitant la question de la neutralit de la technologie PON, les services de transport, dans ce cas, sont tous fournis aux oprateurs usagers (point point Ethernet, point multipoints Ethernet, point point VLAN, point multipoints VLAN, vido RF ) sur des interfaces standardises (E1, POTS sur RJ11, natif VOIP sur Ethernet, Ethernet optique ou cuivre). En outre, loprateur de transport PON assure la gestion de laccs/authentification au rseau (mais pas au service), la gestion de la qualit de service (QoS) et la gestion de la bande passante, par flux individualiss : tous les oprateurs transitant simultanment sur le rseau, quils soient fournisseurs de services Internet, de services voix, de services vido ou de triple play, etc, bnficient de conduits tanches et scuriss (accs + cryptage des donnes). Les flux des diffrents fournisseurs de service et des diffrents clients sont rigoureusement spars dans les quipements daccs et dagrgation partags. A ce titre, les trois topologies existantes (Ethernet point point, Ethernet actif et PON) utilisant les mmes protocoles et les mmes technologies ouvertes bases sur les standards Ethernet et IP, elles garantissent un fonctionnement lidentique pour un oprateur quelle que soit la solution retenue par loprateur doprateurs. Il est noter que les solutions PON intgrent en standard des solutions de cryptage et dauthentification pointues. Cela vaut aussi dans le cas o le dlgataire de la collectivit territoriale assure galement lagrgation sur un rseau MAN avec une infrastructure MPLS.

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Il est significatif, cet gard, de voir que les rseaux PON ont intgr demble, et de manire native, les rgles de l open access , accs ouvert, imposes aussi bien par les collectivits territoriales nordamricaines queuropennes aux oprateurs souhaitant intervenir sur le march des rseaux mtropolitains publics. Le retour dexprience montre que les collectivits territoriales qui ont mis en place ou dlgu le dploiement de rseaux daccs PON bnficient des offres de plusieurs oprateurs, conjointement sur le mme rseau. Cest le cas du rseau PON de lagglomration de Grant County aux Etats-Unis, Zipp Networks , qui supporte 15 FAI, 2 fournisseurs de TV IP et 2 oprateurs de tlphonie alternatifs ou du rseau PON de Chelan County qui rassemble 14 fournisseurs de services. Le rseau PON de la Ville de Jackson, prsente les mmes caractristiques et compte ds son dmarrage plusieurs oprateurs Internet et vido.

Exemple daccs partag un rseau PON

Le schma ci-dessous reprsente une configuration dans laquelle deux oprateurs utilisent le rseau daccs dun oprateur doprateurs. La connexion au rseau se fait en amont de lOLT (BAS, routeur, switch Ethernet, OLT). Le canal ddi la fourniture du service, de loprateur lutilisateur final, est gr distance par loprateur doprateurs. LOLT intgre nativement un logiciel de supervision et de maintenance appropri.

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SD

P oC ve r ur 8000 H P J4110A

Partage actif de rseaux PON

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Cette solution permet une mutualisation suprieure celle obtenue dans le cas dun rseau passif, en particulier en terme de souplesse et dadaptation au souhait des utilisateurs, et garantit une grande transparence de larchitecture pour le fournisseur de services grce lutilisation exclusive des standards de lindustrie.

Les rseaux PON sont, par nature, partageables au niveau de la partie active. Laccs ouvert un rseau actif en PON est garanti par la technologie retenue, Ethernet/IP. Les flux des diffrents fournisseurs de service et des diffrents utilisateurs finals sont rigoureusement spars dans les quipements daccs et dagrgation partags ce qui assure le caractre neutre et indpendant du rseau. Tous les fournisseurs de services et oprateurs usagers transitant simultanment sur le rseau, quils soient de services Internet, de services voix, de services vido ou de triple play bnficient de conduits tanches et scuriss (accs + cryptage des donnes). Les rseaux PON intgrent en standard des solutions de cryptage et dauthentification pointues. Le retour dexprience a montr, depuis plusieurs annes, le caractre oprationnel du partage de rseau PON, que ce soit aux Etats-Unis, en Asie ou en Europe du Nord. Cest chaque fois plusieurs dizaines de FAI, oprateurs voix et vido qui utilisent simultanment ces rseaux et disposent de bande passante sans commune mesure avec celle des rseaux cuivre. Ceci est le rsultat de lintgration, de manire native, par la technologie PON, des rgles de l open access , accs ouvert,

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Le PON : une technologie utilise par toutes les catgories doprateursLe PON est une technologie, certes rcente (normalisation par lITU, International Telecommunication Union et par lIEEE, Institute of Electrical and Electronics Engineers entre 2000 et 2005 selon les protocoles) mais qui, depuis, a t adopte par des acteurs aussi bien historiques que nouveaux entrants. Contrairement une ide rpandue, les rseaux PON ne sont pas, en effet, rservs aux seuls dploiements conduits par les oprateurs historiques. A ct de plusieurs dentre eux, qui ont effectivement retenu cette technologie pour des dploiements de masse, optimisant ainsi leurs cots dinvestissements et dexploitation (SBC et Verizon aux Etats-Unis, NTT au Japon, China Telecom en Chine, France Telecom en France), et qui reprsentent plusieurs millions de lignes PON, on trouve de nombreux oprateurs indpendants, nouveaux entrants: - des oprateurs privs : oprateurs alternatifs locaux ou nationaux aux Etats-Unis (ILEC3, CLEC4) ou en Asie - des oprateurs intervenant aux cts des collectivits territoriales issus des utilities (Etats-Unis), des rgies dlectricit (Pays scandinaves) ou bien tablis linitiative des collectivits territoriales elles-mmes (France, Espagne). On note une forte reprsentation doprateurs nouveaux entrants (publics et privs) dans les rseaux PON (Cf Tableau ci-aprs). Dans la mesure o ces oprateurs partent dune page blanche ( greenfields ) et nont amortir aucune plateforme technique antrieure, ni intgrer des choix technologies antrieurs, ils choisissent des solutions techniques leur permettant, demble, une optimisation maximale des cots dquipements et des charges dexploitation.

3 ILEC Independant Local Exchange Carrier 4 CLEC Competitive Local Exchange Carrier - Oprateur local alternatif ; IOC

Independant Operating Company - Oprateur indpendant.06-4551-4- Livre Blanc Rseaux PON Edit le 27-11-2006

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Pays

Oprateurs Historiques

Collectivits territoriales/UtilitiesJackson Energy Authority Bristol, VA Chelan County PUD Dalton Utilities City of Quincy Grant County Utah County China Netcom (Ville de Shanghai) EnergiMidt Broadband Sydfyns Efforsyning Rgion des Asturies Rgion de Tallinn Ville de Moscou Sicoval Toulouse Sud-Est Sipperec Ville de Lodz

Oprateurs Indpendants (IOC)Embarq* TDS* Citizens* Windstream*

Amrique du Nord

SBC Verizon

AsiePacifique

NTT Korea Telecom China Telecom

Europe

France Telecom

Oprateurs ayant retenu une technologie PON (*) En phase de tests en 2006 Source FTTH Forum Council- 2006

Les rseaux PON exploits par les oprateurs historiques comme par une partie des indpendants semblent ltre pour le moment sur une base mono-oprateur pour des raisons essentiellement de choix stratgiques, aucune contrainte technique nimposant ce mode de fonctionnement, ainsi que nous lavons montr. Ces rseaux sont exploits de manire non mutualiss, soit parce que les lgislations nationales nimposent aucune obligation de dgroupage sur ce segment aux oprateurs rputs puissants, soit parce que les acteurs du march se positionnent en oprateurs de dtail et nintgrent pas, dlibrment, doffres de gros. En revanche, les collectivits territoriales comme nombre doprateurs indpendants nouveaux entrants mettent en uvre des rseaux PON mutualiss et en accs ouvert (cf. Tableau ci-aprs). En principe comme dans la ralit des dploiements dj entrepris, les rseaux PON sont mutualisables la fois de manire passive et de manire active. De ce fait et sils savrent adapts aux stratgies des oprateurs tablis sans modification des cadres rglementaires, ils rpondent particulirement bien aux besoins des collectivits qui souhaitent assurer

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une ouverture maximale de leur rseau aux oprateurs et fournisseurs de services. On trouve de nombreux exemples travers le monde o les collectivits locales ont choisi des solutions PON pour amener le haut dbit leurs administrs avec des contraintes fortes sur la neutralit du rseau dploy. Plusieurs de ces projets sont dcrits en annexe.Jackson Energy Authority (Tennessee) E-U GRANT COUNTY Etat de Washington E-U CHELAN COUNTY Etat de Washington E-U Ville de Moscou Russie Toulouse Sud-Est Sicoval France Sipperec France Rgion des Asturies Espagne (en cours) Voix, Vido RF (analogique, numrique, TVHD, services video interactifs ) Internet=> Rseau ouvert: 10 oprateurs Zipp Network: Voix, Video, Internet; Rseau ouvert : 15 FAI, 2 fournisseurs de TV IP , 2 oprateurs (CLEC ) Voix, Video, Internet- Rseau ouvert : 14 oprateurs Rseau ouvert : 5 oprateurs majeurs russes FAI, Voix TDM et services bancaires Rseau ouvert (en cours de dploiement) : FAI, oprateurs voix, oprateurs vido Rseau ouvert (en cours de dploiement) : FAI, oprateurs voix, oprateurs vido, oprateurs donnes Rseau ouvert :Cblo-oprateur, FAI, oprateur voix

Exemples de rseaux PON multi-oprateurs

Les rseaux PON sont dploys aussi bien par des oprateurs historiques que par de nouveaux entrants. Parmi ces derniers, on compte la fois des acteurs privs et des acteurs issus du monde des collectivits territoriales (socits de gestion dnergie par exemple). Aux Etats-Unis, ct des ex Baby Bell (SBC ou Verizon) qui mettent en uvre plusieurs millions de lignes PON, des oprateurs alternatifs exprimentent et dploient ces mmes solutions techniques. Ils sont cits par le FTTH Forum Council5 comme sinscrivant dans la tendance forte de ces deux dernires annes vers le dploiement de rseaux fibre jusqu labonn. Il sagit des socits Embarcq, TDS, Citizens, Windstream qui ont 4 5 ans dexprience et privilgient des technologies daccs offrant le meilleur ratio cot/bande passante disponible. En parallle, lappropriation des rseaux PON par les collectivits ou leurs manations est forte. Parce quil sagit dune technologie5 Intervention Journes de lIDATE Novembre 2006 : Joe Savage - Reprsentant du FTTH Forum Council-E-U 06-4551-4- Livre Blanc Rseaux PON Edit le 27-11-2006

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naturellement ouverte, elles sont nombreuses lavoir choisie : Jackson Energy, Chelan County, Grant County. Ces rseaux PON sont dsormais utiliss par une quinzaine de fournisseurs de services en moyenne. LAsie voit galement le dveloppement simultan de liaisons PON par des oprateurs historiques (NTT au Japon, Korea Telecom, China Telecom) et par de nouveaux entrants auxquels les collectivits sont associes (China Netcom/Ville de Shanghai). LEurope de lEst (Ville de Moscou), les Pays nordiques, lEspagne (Rgion des Asturies) dploient leur tour, des rseaux PON neutres et ouverts tous les oprateurs. Enfin, la France nest pas en reste, puisquaux cts de loprateur historique, France Telecom, qui teste sa solution PON, des collectivits comme le Sicoval (Technopole de Toulouse Sud-Est ou le Sipperec (DSP ZDE) mettent en uvre des rseaux PON multi-services et multi-oprateurs. Les deux positionnements, rseau ouvert ou mono-oprateur, coexistent, mais ne sexcluent pas.

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Le PON : des performances adaptes tous les besoins.Une ide reue veut que les dbits offerts par le point point sont suprieurs ceux du PON et que le point point permet doffrir des dbits garantis, contrairement au PON. A ce propos, il est important de comparer deux solutions fournissant des services quivalents, que ce soit du point de vue de lutilisateur ou du point de vue de loprateur. Il faut donc comparer les performances du PON par rapport de lEthernet point point et non pas une offre fibre noire point point, comme on le voit rgulirement de manire errone. On peut certes atteindre des dbits symtriques trs importants sur de la fibre noire (exprimentation de 14 Tbit/s sur une seule fibre au Japon). En ralit, le vrai facteur limitant pour les oprateurs qui utilisent la fibre noire est la capacit mise disposition par les quipements actifs. Dans le cas dune topologie de rseau rsidentiel, le but est de fournir des dbits satisfaisant les besoins des particuliers. Il est couramment admis quun dbit de 2*100 Mbit/s symtriques offert lutilisateur final est suffisant dans un futur prvisible.

6.1

Les dbits offerts par les rseaux Ethernet point pointEn observant les rseaux point point actuellement dploys, on constate que les dbits offerts lutilisateur sont de 100 Mbit/s maximum (le dploiement de solutions Gbit/s prsentant des contraintes technicoconomiques rdhibitoires). Free a rcemment annonc des offres 50 Mbit/s tandis que Erenis annonce une volution de son offre de 50 100 Mbit/s. En tout tat de cause, ces annonces occultent le fait que la somme des dbits fournis aux utilisateurs ne peut dpasser les capacits du commutateur Ethernet vers le rseau. Il faut effectivement considrer les dbits disponibles tous les niveaux du rseau (rseau rsidentiel, rseau daccs, rseau MAN, rseau WAN). Rappelons que dans le cas des rseaux ADSL et malgr des offres commerciales annonant des dbits de plusieurs Mbit/s, le dbit effectivement provisionn pour chaque utilisateur (en rsidentiel) dans le rseau nest que de 100 kbit/s. Considrons le cas dun rseau Ethernet point point fournissant thoriquement un dbit par utilisateur de 100 Mbit/s. Chaque utilisateur est

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reli par au moins une fibre jusquau NRO. Mme dans le cas dun petit NRO avec seulement 500 connexions, ce NRO devrait donc dbiter 500 * 100 Mbits soit 50 Gbit/s ct rseau pour tre en mesure dassurer les 100 Mbit/s affichs par utilisateur. Le dimensionnement requis est videmment excessif et, en tout tat de cause, ce NRO nassurera un dbit montant que de quelques Gbit/s, voire une liaison 10 Gbit/s dans un rseau oprationnel. Les rseaux point point ne permettent donc pas plus que les autres de garantir un usage permanent du dbit crte. A linverse, les rseaux Ethernet point point ne permettent pas dallouer la vole de la bande passante au-del de 100Mbit/s, ni de supporter dans les mmes poches dusagers des utilisateurs ayant une grande disparit de dbits (1Mbit/s et 500 Mbit/s par exemple) sans contraintes technicoconomiques rdhibitoires.

6.2

Les dbits offerts par les rseaux PONLarchitecture PON tire parti du fait que lutilisateur na pas besoin en permanence du dbit crte. La mutualisation de la bande permet alors de garantir des dbits crte levs chaque utilisateur tout en moyennant lutilisation de la bande en ltalant dans le temps. Lquation conomique est alors trs favorable sans dgrader le dbit disponible pour lutilisateur. Dans le cas des versions actuelles du PON, un dbit de 1 2,5 Gbit/s est partag entre N utilisateurs, N pouvant aller jusqu 64. Les ONUs ont des interfaces standardises RJ45 avec des ports 10/100 Base-T ou 10/100/1000 Base-T autorisant des dbits instantans jusqu 1 Gbit/s (jusqu 5 10 Gbit/s demain). Les architectures PON offrent une grande flexibilit pour lallocation de la bande passante. La bande passante est en effet alloue de manire totalement dynamique lensemble des utilisateurs ayant besoin de dbit un instant donn. Cette allocation de la bande est gre par les algorithmes DBA (Dynamic Bandwidth Allocation) qui permettent doffrir un dbit minimum garanti (typiquement 30 Mbit/s symtriques) chaque utilisateur y compris pendant les phases o le trafic est plus dense. Le reste de la bande passante disponible est allou quitablement entre les utilisateurs actifs tout en respectant la qualit de service : dbit minimum garanti, paramtres de SLA (Service Level Agreement). Cette gestion dynamique de la bande passante est dautant plus importante que lensemble des services migre progressivement vers IP avec le dveloppement de services caractriss par des rafales de donnes sur de trs courtes priodes de temps. Cest le cas du tlchargement de fichiers (peer to peer ...), de la vido la demande (tlchargement de DVD), du chargement dune page Web avec un contenu multimdia.

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Rafales de donnes Vido continue Rafales de donnes

Chat audiovisuel

Typologie des services Temps de rponse Dlai

Haute capacit mutualise PON

temps

Capacits individuelles point--point

Allocation de la bande passante selon les diffrentes architectures

6.3

Comparaison avec le mode Bitstream sur la boucle de cuivreLes offres de services de transport sur rseau daccs fibre optique point multipoints PON avec mutualisation active ne peuvent tre assimiles des offres de type bitstream sur rseau cuivre de France Telecom, que ce soit sur le plan technique ou sur le plan tarifaire6 (cf. tableau cidessous). Contrairement au cuivre, les rseaux optiques ne souffrent pas dune diminution de dbit avec lloignement de lutilisateur par rapport au NRO. Les rseaux optiques, entre autres les rseaux PON, permettent

6 Sagissant du bitstream sur paires de cuivre, les freins techniques, parfaitement cerns, ont trs tt t mis en avant par les oprateurs alternatifs et le Conseil de la Concurrence. Cf Livre Noir du haut dbit en France 2001; Dcision du Conseil /Aforst ; Plainte au Conseil de 9T.

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ainsi de rduire la fracture numrique. La contrainte de localisation des NRA existant dans le cas du cuivre disparat dans le cadre des rseaux PON. De surcrot, les rseaux PON permettent une allocation dynamique de la bande passante disponible chaque utilisateur en fonction de ses besoins, sans souffrir dune limitation thorique du mdia physique. Le PON peut donc supporter des rafales de trafic, contrairement lADSL. En outre, les mcanismes et protocoles associs la gestion/allocation/garantie de la bande passante dynamique sont normaliss, contrairement au mode Best Effort de loffre Bitstream sur la boucle de cuivre.

Comparaison

"Bitstream" sur la boucle cuivre FT Tous les flux doivent avoir le mme protocole source (Ethernet ou IP) Les flux sont prioritiss en fonction de l'offre souscrite. Non support de manire industrielle, donc pas de rel support pour les flux vido. Doit tre ralise en amont, pas de support du VPN Ncessite un quipement permettant de router les paquets sur le site.

Services de Transport sur Rseau PON Tous types de Flux de Tlcommunication Voix Traditionnelle, Video RF, Transports Ethernet et IP Les flux ont une garantie de bande passante en fonction de l'offre souscrite. Multicast natif, Support Idal pour des offres Video et Video on Demand (VOD)

Flux Transports

Qualit de Service

Multicast Interconnection d'usagers professionnels dans le mme rseau

Support Natif de service inter/intra VLAN

Equipements Usager

Equipement de Terminaison PON est un routeur

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6.4

Les rseaux PON offrent toutes les garanties de scurit et de fiabilit:

7.4.1. Fiabilit Fiabilit des quipements PON Le systme PON est fiable. La probabilit de dfaillance dun ONU est infime et en tout hypothse comparable celle de nimporte quel autre modem ADSL ou optique. Celle dun OLT est comparable celle de nimporte quel quipement dagrgation Ethernet actif, et lon trouve moins de terminaisons optiques dans un PON que dans un rseau point point. La question est parfois pose de lincidence du dysfonctionnement dun ONU sur les autres ONUs connects une mme terminaison ct OLT (une terminaison optique ct OLT pour 32 64 ONUs). Le seul problme identifi, pouvant nuire au bon fonctionnement des autres ONU, est celui de lONU qui, pour une raison quelconque, se met mettre de la lumire en continu dans le sens montant. Il blouirait alors la terminaison optique ct OLT, empchant ainsi de localiser lONU dfaillant. Il faut remettre cette probabilit de dfaillance en perspective dautres types de dfaillance sur les rseaux Internet. A titre indicatif, ce problme dONU dfaillant na jamais t constat sur les quelques millions de lignes PON dj dployes depuis quelques annes. A contrario, les interruptions de service dues des problmes de serveurs, ou bien derreurs de cblage lors dun changement doprateur sont bien relles et malheureusement trop frquentes. Dune manire plus gnrale, la scurisation des rseaux PON est un problme de conception systme et de configuration de laccs. LITU a dj travaill sur la redondance des rseaux permettant en cas de panne dun lien de basculer vers un lien secondaire (mcanismes de protection ). Pour les raccordements ultrasensibles, cela peut aller jusqu une duplication complte de laccs peut devenir ncessaire, avec routages physiques spars. Le rsultat de ces travaux est inclus dans la norme ITU-T G983.5. Notons au passage que cette question nest en rien spcifique de la technologie PON.

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Malveillance Rcurrente depuis que les rseaux tlcoms existent la question de la malveillance se pose galement. Le cas le plus probable , car plus simple de mise en uvre et moins onreux, est la destruction complte dune fibre ou dun fourreau de fibres optiques. Il nest en aucune faon spcifique au PON. Il est dailleurs plus complexe traiter dans le cas du point point en raison du plus grand nombre de liaisons rtablir. 7.4.2. Confidentialit des donnes Un rseau PON offre un mode de fonctionnement scuris en ce qui concerne la confidentialit des donnes. Il faut prciser que, de par la nature mme de la technologie PON, il est extrmement difficile pour une personne malveillante de parvenir falsifier un ONT ou encore dessayer de capter des donnes qui ne lui seraient pas destines. Dans un rseau IP de type point point, il est en revanche ais de positionner un quipement falsifi en position despion en tout endroit de la fibre. Toutefois, pour rpondre tous les cas imaginables de malveillance malgr leur improbabilit, le PON a mis en place des mcanismes afin quun abonn ne puisse lire que les donnes qui lui sont adresses. Le mcanisme de scurisation intgr est le suivant : o Le trafic descendant est crypt. Il utilise lalgorithme standardis AES 128-bits : - chaque quipement client a sa propre cl de cryptage/dcryptage prive ; - de nouvelles cls sont automatiquement changes par lOLT et lONU des intervalles rguliers. o Le trafic remontant est mis en utilisant une couleur optique de 1310 nm. Les modems client nont aucun moyen de dtecter ce signal optique et par consquence de lire le trafic remontant des autres clients. o Linterception par une tierce partie provoquerait linterruption temporaire de tous les flux optiques (ce qui serait immdiatement dtecte par lOLT et gnrerait une alerte majeure). Enfin, des mcanismes dauthentification des ONT permettent de refuser la connexion pirate dun nouvel ONT sur le rseau. Cette tentative restera infructueuse et sera automatiquement dtecte par une alarme au niveau central. Sagissant des performances des rseaux PON, la comparaison avec des solutions offrant des services de mme nature (Ethernet point point) met en vidence la supriorit des solutions PON 06-4551-4- Livre Blanc Rseaux PON Edit le 27-11-2006

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celle des rseaux point point. Les versions actuelles du PON permettent des dbits lutilisateur final de 1 Gbit/s (10 Gbit/s en cours de normalisation). Sur les rseaux point point actuellement dploys, les dbits offerts lutilisateur sont de 100 Mbit/s maximum (le dploiement de solution Gbit/s reprsentant de lourds investissements. De plus, en tout tat de cause, la somme des dbits fournis aux utilisateurs ou crs par les utilisateurs ne peut dpasser la capacit des liens du commutateur Ethernet vers le rseau. Sur les rseaux PON, la bande passante tant alloue de manire totalement dynamique lensemble des utilisateurs en fonction de leurs besoins, un instant donn, la mutualisation des accs sur la liaison PON entre 6, 8, 16, 32 ou 64 abonns autorise des dbits crtes suprieurs 100 Mbit/s (par exemple 1 Gbits). En outre, la possibilit dallouer de la bande passante la vole sur un rseau PON maximise ses capacits. Cette allocation ne souffre pas dune limitation thorique du mdia physique comme cest le cas avec le DSL, la comparaison avec le mode du bitstream spcifique la paire de cuivre devenant de ce fait sans objet. En revanche, les rseaux Ethernet point point ne permettent pas actuellement daffecter la vole de la bande passante suprieure 100Mbit/s, ni de supporter dans les mmes poches dusagers des utilisateurs ayant une grande disparit de dbit (1Mbit/s et 500 Mbit/s par exemple) sans contraintes technico-conomiques rdhibitoires. Quant la scurisation des rseaux PON, elle est encadre par la norme ITU-T G983.5. La confidentialit des donnes est assure au travers dun mcanisme de scurisation intgr ddi aux rseaux PON.

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7

Les rseaux PON, utiliss en mode partag, permettent aux oprateurs de faire des offres de services diffrenciesLes services sont traditionnellement segments en deux grandes familles de clientle : le rsidentiel et lentreprise. La mise en place dun rseau PON, en mode partag, garantit aux oprateurs de pouvoir faire des offres de services diffrencies auprs de ces deux catgories dutilisateurs finals.

7.1

Services rsidentielsDans le march rsidentiel, le positionnement relatif des offres de services a considrablement volu depuis le lancement du haut dbit travers lADSL et les rseaux cbls. Dans un premier temps, durant la phase de pntration, la diffrentiation des offres sest faite sur la bande passante mise disposition de labonn et sur les prix. Larrive du dgroupage total a acclr lrosion des prix pour arriver au plancher actuel. La concurrence sest ensuite installe sur le dbit de laccs Internet jusqu arriver la limite impose par la technologie de transport. De surcrot, le dbit maximum de 25 Mbit/s pour lADSL chute rapidement en fonction de la distance entre lutilisateur et le DSLAM (tte de rseau). Aussi, depuis prs de deux ans, la diffrenciation entre les fournisseurs de services haut dbit rsidentiels se joue plus sur la multiplication des services dans une offre tout-en-un plutt que sur le prix ou la bande passante. Le march actuel sarticule autour doffres Triple Play qui amnent la fois les communications voix et visiophonie, laccs Internet haut dbit et la vido (diffusion et vido la demande) lutilisateur. Dans une premire phase, le modle actuel sera transpos sur le march rsidentiel du trs haut dbit. Au del de la prsence dun acteur sur un accs fibre qui lui ouvrira des bandes passantes de 50 100 Mbit/s, ce sera la richesse de son offre de services qui lui permettra se distinguer de ses concurrents. Cependant, la possibilit davoir accs une bande passante symtrique et plus leve que sur les technologies actuelles va permettre le dveloppement de nouveaux services lis au partage de contenus, la domotique et lInternet v2 (Web 2.0) qui sont difficilement mis en uvre, sinon inaccessibles actuellement.

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En gras, les applications ncessitant le trs haut dbit

Dans le contexte dun rseau dinitiative publique de type oprateur doprateurs , la valeur ajoute de lexploitant du rseau se limite la fourniture de laccs au client final avec une bande passante symtrique de 50 100 Mbit/s ou plus, et acheminer les flux des abonns chaque fournisseur de services selon des modles rseaux bass sur Ethernet et/ou IP. Evidemment, ces flux de donnes exigent des traitements spcifiques au niveau de la qualit de service, selon leur origine. L o le trafic Internet peut se contenter dun transport non synchrone, des applications comme la voix, la tlvision ou bien la vido la demande exigent des garanties de temps de transport, de gigue et de perte de paquet bien plus strictes. Les rseaux point multipoints PON offrent naturellement, de par leur architecture, une gestion multi-utilisateurs optimisant lallocation de la bande passante tout en grant une diffrenciation de la qualit de service en fonction des contraintes desdits services. Les rseaux PON permettent dassurer la confidentialit des donnes grce des algorithmes performants de cryptage et la parfaite sparation des flux des diffrents clients et des diffrents fournisseurs de services. Par ailleurs, du fait de lutilisation du standard Ethernet ct rseau et ct utilisateur, les PONs garantissent linteroprabilit avec les rseaux existants. Les quipements de terminaison daccs chez labonn, exploits par loprateur doprateurs sont capables de fournir une grande varit dinterfaces (POTS, Ethernet, CATV, VDSL). On peut donc envisager quun abonn puisse souscrire des services fournis par diffrents acteurs et en changer facilement. Un abonn peut par exemple souscrire au service voix de loprateur historique, au service Internet dun oprateur alternatif, et au service de tlvision dun oprateur de tlvision local grce au support du transport de la tlvision analogique et numrique au format DVB.06-4551-4- Livre Blanc Rseaux PON Edit le 27-11-2006 p38/65

La figure suivante illustre la faisabilit de la multiplicit des offreurs de services chez un mme utilisateur.

FAI X

NNIFAI Y

Rseau d'accsOLT ONU

UNI

"X-Box"

Domaine client

"Y-Box"

"Z-Box" FAI Z

STB

Offres de servicesRseau coeurAcronymes BOX FAI STB UNI NNI Passerelle rsidentielle (spcifique au FAI) Fournisseur dAccs Internet Set Top Box vido User to Network Interface Network to Network Interface

PON

Rseau rsidentiel

Les interfaces UNI et NNI sont de lEthernet standard (10/100/1000 Base T)

En conclusion et pour les services rsidentiels, au-del de la latitude offerte aux fournisseurs de services en matire de diffrenciation et de cration de nouveaux services, les rseaux PON permettent de sortir du modle captif de services packags actuels pour apporter une complte libert de choix de fournisseur au le client final. Ils permettent galement de petites structures locales de fourniture de services daccder au client final sans avoir investir dans le dploiement et la maintenance dquipements actifs (raccordement sur le rseau daccs de la collectivit locale).

7.2

Services aux entreprisesDans le cas des services destins aux entreprises, le support des standards de rseaux de donnes que sont Ethernet et IP sont indispensables. On trouve trois familles de services de base pour le march des entreprises :

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Les services de transport de donnes transparents sur Ethernet (VLL, VPLS) ; Les services de transport de donnes au niveau IP avec interaction de routage (IP VPN) ; Les services de voix et de voix sur IP (VoIP). Ces services reposent sur un transport standardis sur IP et Ethernet qui est compltement support et interoprable sur les rseaux PON, quil sagisse dun rseau activ ou dun rseau passif. Par ailleurs et quelle que soit la topologie du rseau (Ethernet point point, Ethernet actif et rseau point multipoints), ces services ncessitent un support de MPLS au niveau des commutateurs dagrgation et des routeurs de point de prsence (IP Edge) qui sont le domaine des fournisseurs de services ou de loprateur doprateurs. Quel que soit le cas de figure, lutilisation exclusive dans les quipements PON des standards ITU, IEEE, IETF ou FSAN, garantit une parfaite interoprabilit entre labonn, loprateur doprateurs et les fournisseurs de services. Au del de ces services de simple connectivit point point ou de connectivit intelligente comme cest le cas des services de rseaux privs multipoints (VPLS et IP VPN), la diffrenciation des fournisseurs de services se joue plus haut dans la chane de valeur, avec des applications qui touchent le mode de travail (interactions entre collaborateurs) ou les applications mtiers (ERP Enterprise Ressource Planning, par exemple SAP).

Exemple de services Optimisa tion des processes mtier Intera ction client Optimisation des CRM ERP

Virtual Contact Centers Managed Self-Service (next gen IVRs) Advanced call routing & charging

Intera ction des employs

E-mail Mobile et Internet Unified messaging Services de Collaboration Services de prsence

Communica tion

Convergence fixe mobile Intgration des communications IP sur le rseau Contrle des communications mobiles Ethernet WAN/VPLS IP-VPN VLL

N etworking

Chaine de va leur

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Au final, la simple fourniture de bande passante sefface au profit dun partenariat tripartite entre oprateurs, fournisseurs de services et clients entreprises pour llaboration de solutions clef en main qui demandent un travail conjoint de dfinition et dintgration entre les diffrents partenaires. Dans ce contexte, linfrastructure de loprateur doprateur de la collectivit territoriale a un rle de simple connectivit qui noblitre en aucune faon la capacit des diffrents fournisseurs construire sur ce socle des offres de services pertinentes et diffrencies. En revanche, il est indispensable pour linfrastructure de loprateur doprateur de supporter toutes les technologies et les pr-requis pour le transport de ces services avancs : Un support de MPLS dans lagrgation, seul capable de garantir de la bande passante en environnement mutualis et garantissant une correction de panne en moins de 50 millisecondes ; Le support des services de connectivit intelligents sur MPLS, qui permettent de simplifier la gestion des services pour lexploitant du rseau et doffrir plus de souplesse et autonomie aux fournisseurs de services ; Une gestion stricte et interoprable de la qualit de service au niveau Ethernet et IP ; Un transport garanti de la voix sur IP et des applications synchrones (Vido, CFAO, scurit, Scada) ; Une bande passante symtrique pour les applications dhbergement Intranet, Extranet et Internet ; Une excellente sparation des flux sur media partag pour garantir la scurit des donnes de chaque entreprise. Ces pr-requis ont t pris en compte lors de la conception des rseaux PON, qui permettent par ailleurs une optimisation des investissements et un cot rduit dopration de linfrastructure passive. La mise en place dun rseau PON, en mode partag, garantit aux oprateurs de pouvoir faire des offres de services diffrencies auprs des entreprises comme des particuliers. En effet, quel que soit le cas de figure, lutilisation exclusive dans les quipements PON des standards ITU, IEEE, garantit une parfaite interoprabilit entre labonn, loprateur doprateurs et les fournisseurs de services. Les rseaux PON, tant bass sur Ethernet et IP, sont compatibles avec les solutions dj mises en uvre pour les entreprises ou les particuliers. En outre, la possibilit, sur les rseaux PON, davoir accs une bande passante symtrique et plus leve que sur les technologies06-4551-4- Livre Blanc Rseaux PON Edit le 27-11-2006

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actuelles permet le dveloppement de nouveaux services lis au partage de contenus, la domotique et lInternet v2 qui sont difficilement mis en oeuvre actuellement.

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Le PON : une technologie prenne qui anticipe les besoins venirLa question se pose rgulirement de savoir si les architectures PON sont suffisamment volutives pour satisfaire les besoins en dbits croissants des utilisateurs. Malgr lintrt vident des architectures PON qui permettent de mutualiser les dbits de manire dynamique entre plusieurs utilisateurs, faudra-t-il un jour fournir une liaison point point chaque utilisateur, comme le suggre une autre ide reue ? Une observation des futures technologies de rseaux daccs optiques permet de voir se dessiner deux tendances : Evolution vers une nouvelle gnration dquipements actifs pour supporter de plus hauts dbits sur le PON. LIEEE a dj commenc de dfinir une nouvelle gnration de PON avec un dbit de 10 Gbit/s. Laugmentation du dbit permettra ou bien daugmenter le couplage ou bien daugmenter les dbits en gardant un couplage quivalent (plus de 300 Mbit/s garantis pour un couplage de 32 ou 150 Mbit/s garantis pour un couplage de 64). La technologie DWDM (multiplexage en longueur donde) apparat progressivement dans les rseaux daccs et semble tre la technologie du futur. Cette technologie a dj permis dobtenir des dbits de plusieurs Tbit/s sur une seule fibre. Le DWDM permettra doffrir lutilisateur, en cas de besoin, des liaisons point point optiques superposes en environnement PON.

Il est intressant de noter, sur cette dernire technologie, que la longueur donde est dsormais considre par le rgulateur franais comme une infrastructure passive7. Le PON WDM satisfera ainsi pleinement ceux qui souhaiteraient voir les collectivits investir dans des rseaux daccs FTTx exclusivement passifs et de fait clturera le dbat, dfinitivement cette fois, sur les avantages compars des infrastructures fibre noire point point et des rseaux PON, en permettant de superposer sur la mme topologie arborescente de fourreaux et de fibre des topologies daccs PON et des topologies daccs point point. PON et WDM permettront donc dans les annes venir daccompagner la demande en bande passante des utilisateurs finals des cots comptitifs. Dans un futur plus lointain, les dbits devraient encore augmenter avec, entre autre, de nouveaux schmas de modulation du signal lumineux.

7 Ce qui ntait pas le cas durant tout le dbat sur le passage de larticle L 1511-6 du CGCT larticle L 1425-1. 06-4551-4- Livre Blanc Rseaux PON Edit le 27-11-2006

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Notons que ces volutions se feront sans remettre en cause linfrastructure fibre installe. Elles nauront dimpact que sur les quipements dextrmit et, peut-tre, sur les coupleurs.

DWDM PON DWDM + PON

10G PON EPON/ GPON

BPON

10 Mbps

100 Mbps

1 Gbps

10 Gbps

100 Gbps

1 Tbps

Dbits offerts lutilisateur

Les architectures PON sont volutives et permettront daugmenter les dbits avec des nouvelles gnrations de terminaison actives. Des liaisons PON ddies pourront galement tre proposes aux utilisateurs en cas de besoin avec lintroduction du DWDM et laffectation dune longueur donde par utilisateur. Les quipements actifs chez lutilisateur actuels fournissent actuellement des capacits minima d1 Gibt/s, niveau plus que suffisant pour rpondre la demande. Les quipements PON ne constitueront donc pas un frein la demande croissante des utilisateurs au niveau de la bande passante. La flexibilit des rseaux PON permettra daccompagner cette demande cots matriss. au contraire

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Le dploiement de rseaux PON en mode actif : un facteur de diversification et dacclration de la concurrenceTechnologie adapte, en mode passif et au mme titre que dautres technologies passives, une mise en concurrence par les infrastructures, technologie qui rend possible en mode actif, et au mme titre que dautres technologies actives, mais de manire intrinsque et optimise, une mise en concurrence par les services, le PON ninduit aucun mode de concurrence a priori. Cependant, le PON exploit en mutualisation active ouvre des perspectives indites : - ses performances en termes de capacit, de porte et de qualit rendent tout fait inadquate toute comparaison avec la paire de cuivre ; ce commentaire sapplique de fait lensemble des technologies FTTH exploites en mode actif : afin de tirer tout le bnfice de la vraie rupture quinduit la fibre optique, il convient de r-interrroger la validit des modles de mise en concurrence par les infrastructures adopts juste titre pour la paire de cuivre ; - ladoption dinterfaces standardises Ethernet-IP garantit la transparence vis--vis des fournisseurs de services, sous rserve que leurs quipements ( x-Box ) ne soient pas dots dinterfaces peu ou prou propritaires ; - ses caractristiques en font une technologie conue pour tirer intrinsquement le meilleur parti de la typologie des services Internet ; cela lui permet douvrir des perspectives inaccessibles aux technologies alternatives dans les mmes conditions conomiques ; - la topologie retenue en fait la seule technologie capable de tirer un vritable parti de lvolution technologique annonce vers le multiplexage en longueur donde. Ainsi et sous rserve que le rgulateur prenne acte dun cadre technologique qui a volu et redfinisse en consquence le cadre juridique dune concurrence neutre, transparente et non discriminatoire, la mutualisation active en gnral et la technologie PON en particulier ne sauraient tre un frein, mais seront au contraire un facteur dlargissement et de diversification de la concurrence. Ils modifieront en profondeur les conditions dune concurrence qui ouvre la voie : - de nouveaux fournisseurs de services trs forte valeur ajoute, carts par les barrires conomiques de mise en oeuvre de fibre noire, pour lesquels la location de capacit est de loin la plus adquate ; - aux collectivits ou leurs dlgataires qui pourront mettre profit dans des conditions viables larticle L.1425-1 du CGCT, en abaissant les barrires conomiques dentre ;

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une libration des utilisateurs vis--vis de loffre actuelle de services captifs sur le mode triple play et x-Box qui prvaut actuellement.

Dans un modle de concurrence ainsi redfini, cest la satisfaction des utilisateurs finals qui est privilgie : ils peuvent bnficier, simultanment, doffres diversifies. Les rseaux ouverts actifs signent ainsi la fin dun modle de concurrence centr sur les seuls oprateurs et redonne enfin leur place aux utilisateurs finals et des modes de consommation de moyens de communication pluriels et spcifiques.

9.1

Mutualisation optique active et bitstream sur paire de cuivreSagissant de la paire de cuivre, on comprend bien la ncessit dune concurrence par les infrastructures, par opposition la seule revente de dbit achet en gros France Telecom, qualifie de bitstream . A vouloir transposer cette analyse au cas des rseaux daccs sur fibre optique, quils soient point point ou point multipoints, on mconnat la fois : - les capacits de transport de la fibre optique, qui ne peuvent tre compars celles sur DSL, - labsence de contrainte linaire lie la localisation des points de flexibilit en matire dligibilit de lignes (contrairement celle lie la proximit des NRA), - et, sagissant du PON, le caractre natif du partage de capacits avec QoS sur ce type de rseaux, la granularit des dbits allant de la communication tlphonique jusqu la longueur donde. Assimiler une longueur donde une paire de cuivre, dans ses effets sur la diversification des services, la baisse des tarifs et le nombre dacteurs quelle induit, parat donc peu pertinent.

9.2

Mutualisation active : ouvrir le champ de la concurrence par les servicesLoin de remettre en cause la concurrence ou de constituer un retour au monopole, la mutualisation de structures actives, comme dans les rseaux PON, cre une nouvelle dynamique en rendant accessible au plus grand nombre ce qui tait rserv jusqu prsent aux seuls grands groupes : la capacit de transport sur fibre native. De fait, des services de transport de capacit sur fibre, tels que les rseaux actifs les autorisent, vont provoquer, pour les entreprises et les particuliers,

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larrive de nouveaux fournisseurs de contenus et dapplications, notamment forte valeur ajoute (ensemble des tlservices aux entreprises : tlarchivage, tlscurit et tlback-up, et aux particuliers). Ils ouvrent le march des fournisseurs de services ny ayant pas accs aujourdhui, compte tenu du niveau tarifaire et du type de services. On mesure les changements de paradigme que sont susceptibles de crer, dans ses principes de rgulation, lmergence de technologies de transport de gros multi-services et multi-oprateurs, si celles-ci venaient gnrer une relle dynamique conomique pour les oprateurs de dtail, tablissant ainsi une concurrence effective partir des services. Le retour dexprience international montre que les rseaux FTTH en accs actif ouvert permettent la mise disposition de capacits de transport trs large bande et jouent un rle dmultiplicateur sur la cration de services en aval et laugmentation de la qualit de ces services.

9.3 Mutualisation active, collectivits et utilisateurs finalsLe 7 janvier 2004, lors des dbats parlementaires dans le cadre de la loi sur la confiance dans lconomie numrique et le futur article L 1425-1, la Ministre dlgue en charge de la prsentation du projet de loi sexprimait ainsi : Les collectivits devraient pouvoir disposer de la comptence d'oprateur d'oprateurs afin de favoriser le dveloppement des services. En effet, l'optimum conomique veut que certains quipements puissent tre utiliss simultanment par plusieurs oprateurs. Si la collectivit ne dispose pas de la comptence d'oprateur d'oprateurs, elle n'aura d'autre choix que de louer ses quipements actifs un unique oprateur, sans pouvoir contraindre ce dernier en permettre un accs raisonnable des concurrents . Et de prciser que cette comptence doprateur actif doit permettre la collectivit d'organiser la mutualisation de son rseau .

Non seulement la mutualisation active baisse les barrires dentre pour les collectivits et pour les fournisseurs de services et sinscrit ainsi dans loptimum conomique vis par la loi mais elle libre les utilisateurs finals de toute forme de services captifs. Parmi dautres possibilits de mutualisation active et dans de meilleures conditions conomiques et techniques, les rseaux PON permettent daller plus loin dans la diffrenciation des offres commerciales en sortant du modle doffre multiservice triple play qui prvaut actuellement dans le haut dbit. Ils offrent la possibilit dinstaller plusieurs x-Box derrire la mme liaison et dactiver, en temps rel, diffrents oprateurs ventuellement concurrents sur leur secteur.

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9.4 La concurrence, partir dun rseau PON, diffre en tous points de celle gnre par les rseaux cblsLa concurrence, partir dun rseau PON, diffre de celle autorise par un rseau cbl, la fois sur les plans quantitatif et qualitatif. Un rseau PON permet de dlivrer, une multitude doprateurs usagers, simultanment et sans investissement supplmentaire, toute une panoplie de services configurables la demande. Il ny a aucune restriction sur le nombre doprateurs usagers. La limite en bande passante est trs suprieure celle dun rseau cbl ; elle est surtout garantie par utilisateur et alloue de manire dynamique, permettant de rpondre en temps rel aux besoins des utilisateurs finals. Le PON est dot de fonctions multi-oprateurs , de faon native, pour les exploitants qui le souhaitent, avec les modes de management ddis au partage de ressources. Il sinscrit dans une logique de concurrence particulirement adapte aux fournisseurs de services ractifs, en termes commerciaux et de contenus. Les rseaux PON dveloppent un modle de concurrence diffrent et complmentaire de celui mis en uvre sur les seules infrastructures fibres noires : - diffrent parce quil met disposition du plus grand nombre de fournisseurs de services des capacits de transport trs haut dbit qui ne leur seraient accessibles quen mode propritaire. Laccs natif de lIP ou de lEthernet sur fibre optique est dsormais ouvert tous sans contraintes de dbits. - complmentaire parce quil mobilise non seulement des acteurs de premier rang comme pour les infrastructures fibre noire mais aussi des oprateurs sectoriels susceptibles dapporter leur valeur ajoute des services encore trs standardiss autour du seul triple play. Ce modle de concurrence privilgie en outre la satisfaction des utilisateurs finals qui peuvent bnficier, simultanment, doffres diversifies.

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10

Les rseaux PON : une dinvestissement et dexploitation

conomie

10.1

Des cots dinvestissement favorisant un environnement multi-oprateursLa solution PON prsente des avantages importants et facilement quantifiables par rapport aux autres topologies de rseau, Active Ethernet et Ethernet point point. Dans le cas dune exploitation passive du PON : Si on prend lexemple dun rseau PON mutualis servant 10 oprateurs, lconomie en fibre obtenue sur la section 18 - qui reprsente la plus grande longueur de fibre optique