ONT vs. Routeur : Principales différences entre les appareils FTTH

Comme Fiber to the Home (FTTH) deviennent de plus en plus populaires, de nombreux utilisateurs se sentent souvent déconcertés par les limites fonctionnelles entre les réseaux de l ONT (Optical Network Terminal) et Routeur lors du déploiement de réseaux domestiques. Bien que ces deux appareils soient des composants clés des réseaux FTTH, ils présentent des différences significatives en termes de principes techniques, de positionnement fonctionnel et de scénarios d'application. Cet article analyse en profondeur les différences fondamentales entre les deux appareils sous plusieurs angles, tels que l'architecture technique, les paramètres de performance et les applications pratiques, et combine des scénarios d'utilisation typiques des réseaux domestiques pour aider les utilisateurs à comprendre clairement comment optimiser la configuration de l'appareil pour améliorer l'expérience du réseau.

Table des matières

• I. Architecture du réseau FTTH : Positionnement du rôle de l'ONT et du routeur
• II. Différences dans les principes techniques : De la conversion des signaux à la gestion des réseaux
  • (1) Traitement des signaux FTTH et protocoles de transmission
  • (2) Architecture matérielle et modules fonctionnels
• III. Comparaison fonctionnelle : Division du travail au sein du réseau, de la couche d'accès au côté utilisateur
  • (1) Tableau des différences entre les fonctions essentielles
  • (2) Analyse fonctionnelle basée sur des scénarios
• IV. Paramètres de performance et impact sur l'expérience de l'utilisateur
  • (1) Vitesse et latence
  • (2) Couverture et capacité de pénétration dans les murs
• V. Problèmes courants et dépannage
  • (1) Problèmes causés par la confusion des fonctions de l'appareil
  • (2) Processus de dépannage
• VII. Évolution de la technologie FTTH : La tendance à l'intégration de l'ONT et du routeur

I. Architecture du réseau FTTH : Positionnement du rôle de l'ONT et du routeur

Le réseau FTTH adopte une architecture à trois niveaux "terminal de ligne optique (OLT) - réseau de distribution optique (ODN) - terminal de réseau optique (ONT)", où l'ONT, en tant que centre de conversion entre les signaux optiques et les signaux électriques, assume la fonction clé de la couche d'accès. Les opérateurs grand public tels que Verizon Fios et AT&T Fiber déploient généralement des dispositifs ONT au domicile des utilisateurs pour convertir les signaux optiques transmis par les fibres optiques en signaux Ethernet ou Wi-Fi. Le routeur, qui fait partie du dispositif réseau côté utilisateur, a pour fonctions principales de réaliser le routage et le transfert des paquets de données, la traduction d'adresses réseau (NAT) et la gestion des connexions multi-appareils.

Prenons l'exemple d'une famille typique. Lorsque les techniciens de Verizon auront terminé la pose de la ligne FTTH, ils installeront un dispositif ONT dans le couloir ou le bureau, qui est connecté au câble optique extérieur par une interface de fibre optique SC/APC et fournit 1 à 4 ports Ethernet RJ45 et des interfaces vocales. À ce moment-là, si les utilisateurs ont besoin d'obtenir une couverture Wi-Fi complète à domicile, ils doivent généralement connecter un routeur sans fil supplémentaire, accéder au signal réseau émis par l'ONT vers le routeur via le port WAN, puis le routeur le distribue aux terminaux tels que les téléphones mobiles et les téléviseurs intelligents via les ports Wi-Fi ou LAN. Ce mode combiné "ONT + Routeur" constitue la configuration standard des réseaux FTTH domestiques.

II. Différences dans les principes techniques : De la conversion des signaux à la gestion des réseaux

(1) Traitement des signaux FTTH et protocoles de transmission

La technologie de base de l'ONT réside dans la conversion du signal optique en signal électrique, qui intègre des modules émetteurs-récepteurs optiques (tels que les émetteurs-récepteurs à double longueur d'onde 1310nm/1490nm) et des puces de couche physique, conformément aux normes d'accès optique telles que GPON (G.984) ou EPON (IEEE 802.3ah). Prenons l'exemple de l'ONT GPON : son débit descendant peut atteindre 2,5 Gbps et son débit ascendant 1,25 Gbps, ce qui permet de répondre aux exigences d'accès à large bande gigabit définies par la Commission fédérale des communications (FCC). Le routeur, basé sur la pile de protocoles IP, reçoit les paquets de données IP émis par l'ONT via le port WAN (généralement une interface Ethernet 10/100/1000Mbps) et réalise ensuite le transfert des paquets de données via l'algorithme de la table de routage.

(2) Architecture matérielle et modules fonctionnels

La conception matérielle de l'ONT se concentre davantage sur le traitement des signaux optiques, et ses principaux composants sont les suivants :

• Module optique : responsable de la réception et de la transmission des signaux optiques
• Puce MAC (Media Access Control) : traite les protocoles GPON/EPON
• Module de gestion de l'alimentation : prend en charge l'alimentation DC 12V ou POE (certains modèles)

L'architecture matérielle du routeur est plus complexe et comprend généralement les éléments suivants :

• CPU : tel que Qualcomm IPQ8074 ou Broadcom BCM4908, responsable du traitement des paquets de données.
• Mémoire et flash : exécution du micrologiciel et stockage des configurations
• Module radiofréquence sans fil : prend en charge des normes telles que Wi-Fi 6 (802.11ax)
• Puce de commutation réseau : gère la transmission des données des ports LAN

Prenons l'exemple du routeur Netgear Nighthawk RAX80 : son processeur quadricœur de 1,8 GHz peut traiter les demandes de mise en réseau de plus de 200 appareils simultanément, alors que la puissance de calcul du processeur de l'ONT n'est généralement utilisée que pour le traitement des protocoles de base, et il existe une différence essentielle entre les deux en termes de positionnement des performances matérielles.

III. Comparaison fonctionnelle : Division du travail au sein du réseau, de la couche d'accès au côté utilisateur

(1) Tableau des différences entre les fonctions essentielles

(2) Analyse fonctionnelle basée sur des scénarios

Dans le scénario du streaming multimédia 4K des familles, l'ONT est responsable de la conversion du flux vidéo 4K (environ 50 Mbps de débit) transmis par la fibre optique en un signal Ethernet, tandis que le routeur se charge de la transmission simultanée de plusieurs appareils. Par exemple, lorsque les utilisateurs regardent du contenu Netflix 4K sur l'Apple TV du salon, organisent une réunion Zoom sur l'iPad de la chambre à coucher et mettent à jour le micrologiciel du réfrigérateur intelligent de la cuisine en même temps, la fonction QoS (qualité de service) du routeur donne la priorité au trafic vidéo et vocal afin d'éviter 卡顿. L'ONT agit uniquement comme un nœud de conversion du signal dans ce processus et ne participe pas à la planification du trafic.

Un autre scénario typique est celui du réseau de bureau à domicile. De nombreux travailleurs à distance doivent se connecter au serveur de l'entreprise par le biais d'un VPN. À ce moment-là, la fonction de serveur VPN du routeur (comme OpenVPN ou WireGuard) peut réaliser un accès à distance sécurisé, alors que l'ONT n'a pas de capacités de traitement de protocole d'un tel niveau. Selon les données de recherche de Cisco, les routeurs équipés de puces matérielles d'accélération VPN peuvent augmenter les taux de transmission VPN de 300%, ce qui est une fonction que l'ONT ne peut pas du tout atteindre.

IV. Paramètres de performance et impact sur l'expérience de l'utilisateur

(1) Vitesse et latence

Le goulot d'étranglement de la vitesse de l'ONT se situe généralement au niveau du module optique et de la couche MAC. Prenons l'exemple d'un ONT GPON courant : son débit descendant maximal théorique est de 2,5 Gbps, mais en fonction du rapport de division ODN (par exemple 1:32), le débit réel côté utilisateur est d'environ 500 Mbps-1 Gbps.

En termes de latence, la latence de traitement de l'ONT est généralement inférieure à 1 ms, ce qui correspond à la latence de la couche physique, tandis que la latence du routeur est affectée par la puissance de traitement de l'unité centrale et l'optimisation du micrologiciel. Par exemple, l'utilisation d'un routeur bas de gamme (tel que la machine Wi-Fi tout-en-un fournie par l'opérateur) pour les jeux en ligne peut générer une latence supplémentaire de 20 à 30 ms, alors qu'un routeur de jeu professionnel peut contrôler la latence dans les 5 ms grâce à l'accélération matérielle.

(2) Couverture et capacité de pénétration dans les murs

Bien que certains ONT intègrent des fonctions Wi-Fi, la conception de leur antenne et leur puissance de transmission (généralement ≤100mW) ne permettent de couvrir qu'une seule pièce. Les routeurs professionnels peuvent atteindre une couverture complète de 200 à 300 mètres carrés de résidences grâce à une conception multi-antennes (telle que 4×4 MIMO) et à des antennes à haut gain (supérieures à 5dBi). Lors de tests réels, le routeur Netgear Orbi RBK852 Mesh peut assurer une itinérance transparente du garage à l'arrière-cour d'une villa à deux étages, tandis que le signal Wi-Fi intégré à l'ONT s'atténue de 50% après avoir traversé un mur porteur.

V. Problèmes courants et dépannage

(1) Problèmes causés par la confusion des fonctions de l'appareil

De nombreux utilisateurs utilisent par erreur l'ONT comme routeur, ce qui entraîne les problèmes suivants :

• Cas 1: M. Zhang, un utilisateur de New York, s'est plaint que la vitesse du réseau FTTH n'était pas conforme à la norme. Après vérification, il s'est avéré qu'il utilisait directement le Wi-Fi intégré de l'ONT, et que la puce Wi-Fi de l'ONT ne prenait en charge que le 802.11n, avec une vitesse maximale de 150 Mbps, ce qui ne permettait pas d'atteindre la performance du paquet de 500 Mbps. Après l'avoir remplacé par un ONT WIFI6, la vitesse mesurée est passée à 480 Mbps.
• Cas 2: Mme Li, une utilisatrice familiale de Los Angeles, n'a pas pu configurer le transfert de port pour créer un NAS domestique parce que l'ONT qu'elle utilisait ne prenait pas en charge la fonction NAT et que la configuration correspondante devait être effectuée dans le routeur.

(2) Processus de dépannage

Lorsque des problèmes de réseau surviennent, les étapes suivantes peuvent être utilisées pour localiser les défaillances des appareils :

1. Connecter directement le port LAN de l'ONT à l'ordinateur avec un câble réseau pour tester la vitesse du réseau (exclure les problèmes de routeur).
2. Se connecter à l'interface de gestion de l'ONT (habituellement 192.168.1.1 ou l'IP spécifié par l'opérateur) et vérifier la puissance optique (plage normale -8dBm à -28dBm)
3. Si l'ONT est dans un état normal, vérifiez la configuration du routeur : si le port WAN obtient une IP, si DHCP est activé, et si le paramètre QoS est raisonnable.

VII. Évolution de la technologie FTTH : La tendance à l'intégration de l'ONT et du routeur

Avec le développement des technologies Wi-Fi 7 (802.11be) et 10G-PON, l'intégration des appareils est devenue une nouvelle tendance. Des fabricants tels que Huawei et ZTE ont lancé des dispositifs intégrés intégrant les fonctions ONT 10G-PON et Wi-Fi 7 (comme Huawei OptiXstar V864), dont l'unité centrale quadricœur intégrée de 1,5 GHz peut gérer simultanément la conversion du signal optique et la transmission sans fil à grande vitesse. Ce dispositif intégré devrait représenter plus de 30% du marché FTTH américain en 2025, particulièrement adapté au déploiement de réseaux domestiques intelligents tout-en-un dans les nouvelles résidences.

Cependant, pour les réseaux FTTH existants, la solution "ONT professionnel + routeur haute performance" reste la solution optimale. Lors de la mise à niveau des appareils, les utilisateurs peuvent donner la priorité aux routeurs supportant deux ports réseau de 2,5 Gbps (tels que Netgear Nighthawk RAX200) afin de réserver de l'espace pour les futures mises à niveau 10G-PON.

En comprenant bien les différences techniques et les scénarios d'application de l'ONT et du routeur, les utilisateurs FTTH peuvent configurer plus scientifiquement leurs réseaux domestiques et exploiter pleinement le potentiel de performance de la fibre optique à haut débit. Qu'il s'agisse de streaming média 4K, de bureau à distance ou d'interconnexion de maisons intelligentes, la sélection et l'adaptation correctes des appareils sont les clés de l'amélioration de l'expérience réseau. Lors de l'achat d'appareils, il est recommandé de tenir compte de la taille de la maison, du nombre d'appareils en ligne et des scénarios d'application spécifiques afin de sélectionner la solution la plus rentable et d'éviter les pertes de performances dues à une confusion fonctionnelle.

Enfin, il existe une solution qui permet à l'ONU d'être petit et performant, et de se brancher sur un routeur ou un commutateur. Cette solution est appelée XPON STICK/XGSPON STICK，Elle occupe un espace minimal et réduit les câbles à fibre optique.Routeur + SFP PON ONU = ONT