Libérer le potentiel des POLAN : stratégies d’alimentation à distance

Alors que les bâtiments intelligents continuent de déployer de plus en plus d’appareils et de technologies, l’alimentation à distance devient de plus en plus courante et critique. Elle peut fournir toute l’énergie nécessaire à votre réseau (y compris les terminaux) à partir d’un seul endroit.

Grâce aux progrès technologiques qui augmentent la puissance disponible et permettent une utilisation sûre, efficace et généralisée du courant continu (CC), l’installation d’appareils et d’équipements n’est plus limitée par l’emplacement d’une prise de courant alternatif. Au lieu de cela, les appareils peuvent être placés là où ils sont nécessaires, que ce soit au-dessus d’un lampadaire, dans un parking, à travers un stade ou sur un toit.

L’alimentation à distance fait également des réseaux locaux optiques passifs (POLAN) une option plus viable dans les environnements où la fibre est déjà utilisée. Elle libère ces réseaux des limitations d’alimentation traditionnelles et permet la connexion de terminaux qui se trouvent parfois à des kilomètres.

En tant qu’alternative à un réseau LAN traditionnel, un LAN optique est un réseau point à multipoint qui repose sur une architecture et des protocoles FTTx au lieu d’Ethernet basés sur des commutateurs. En d’autres termes, il s’appuie sur la fibre monomode, les répartiteurs optiques passifs, les terminaux de ligne optique (OLT) et les terminaux de réseau optique (ONT) plutôt que sur des câbles, routeurs et commutateurs Ethernet.

Au sein d’un POLAN, l’alimentation est nécessaire pour supporter :

1. La MDF (trame de distribution principale) : le point central reliant le réseau au prestataire extérieur.
   
   
2. L’IDF (trame de distribution intermédiaire) ou la TR (salle de télécommunications) : les nombreuses zones d’un bâtiment qui permettent aux terminaux d’accéder au MDF.
   
   
3. La connectivité des terminaux : les périphériques qui doivent se connecter au réseau.

3 options d’alimentation à distance à prendre en compte pour les réseaux locaux optiques

Pour tirer le meilleur parti d’un réseau local optique, il faut la bonne solution d’alimentation. Il y a plusieurs options à considérer.

Systèmes à courant continu/classe 2

Tel que défini dans le National Electrical Code (NEC) en tant que classe 2, le courant continu transporte 100 W et a une portée « pratique » d’environ 250 m.

Les systèmes basse tension de classe 2 fournissent une alimentation CC à distance aux appareils connectés. Pour la sécurité et la prévention des incendies, le NEC spécifie la puissance de sortie maximale et les niveaux de tension pour les circuits de classe 2.

Les systèmes de classe 2 convertissent le courant alternatif en courant continu à l’aide d’un redresseur CA-CC provenant d’une source centralisée. De là, l’alimentation entre dans un convertisseur CC-CC limitant le courant qui transforme le 48 V CC en une source d’alimentation de classe 2. Les fils en cuivre (câblage de catégorie ou câblage à fibre hybride) transportent l’énergie vers les appareils finaux, tels que les terminaux de réseau optique (ONT) dans les réseaux locaux optiques. Par conséquent, les systèmes de classe 2 peuvent être installés par les mêmes intégrateurs de systèmes qui installent la fibre et le câblage de catégorie.

En fonction de l’application, les systèmes d’alimentation à distance prenant en charge les réseaux locaux optiques peuvent être conçus comme suit :

• Les systèmes distribués, où l’énergie est produite plus près de l’endroit où elle est nécessaire.
• Les systèmes centralisés, où l’énergie est générée à un endroit central et transportée là où elle est nécessaire.

Systèmes Power over Ethernet

Également défini comme classe 2, Power over Ethernet (PoE) transporte 100 W et a une portée « pratique » allant jusqu’à 215 m (Ethernet lui-même est limité à 100 m).

Le Power over Ethernet (PoE) permet de transmettre des données et de l’énergie à des appareils utilisant un seul câble, ce qui réduit les coûts et simplifie l’installation en éliminant le besoin de câbles d’alimentation séparés.

Le PoE a connu de nombreuses itérations. La première norme PoE, IEEE 802.3af, a été ratifiée en 2003 et prenait en charge 15,4 W. Aujourd’hui, IEEE 802.3bt est la norme la plus récente. Il nécessite deux variantes PoE : Type 3 (60 W) et Type 4 (100 W). Cela permet de transporter plus d’électricité sur un seul câble vers les appareils qui ont plus de besoins en énergie, tels que les caméras IP, les points d’accès sans fil, les luminaires LED et les grands écrans.

Classe 4/Systèmes électriques gérés par défaut

Les systèmes de classe 4, également connus sous le nom de systèmes d’alimentation électrique gérée par défaut (FMP), ont été inclus dans le NEC pour la première fois en 2023.

Cette nouvelle norme de classification intègre en toute sécurité la technologie FMP, qui comprend également le transfert d’énergie par paquets (PET), l’électricité numérique (Digital Electricity™ ou DE), l’énergie pulsée et les systèmes de transfert intelligents, dans le NEC.

Les circuits de classe 4 offrent la sécurité et la commodité du PoE, mais peuvent offrir près de 20 fois la puissance du PoE sur des centaines ou des milliers de mètres, offrant ainsi une alternative sûre à l’alimentation CA.

Pour assurer la sécurité, ces systèmes limitent l’énergie et la puissance disponibles lors d’une panne. Pour limiter l'énergie par défaut, un émetteur et un récepteur contrôlent les défauts et l'alimentation électrique. Si quelqu’un touche les fils exposés ou éclabousse d’eau les circuits pendant le fonctionnement, le système s’éteint automatiquement et immédiatement. Cela rend les systèmes de classe 4 tout aussi sûrs, voire plus, que les systèmes de classe 2 tout en offrant une plus grande disponibilité énergétique.

Comme la classe 2, l’énergie de classe 4 peut être fournie grâce à une technologie qui unit l’alimentation et les données dans un seul câble.

Faire le bon choix d'alimentation pour les POLAN

Comment savoir quelle option (classe 2, Power over Ethernet ou classe 4) convient le mieux à votre application POLAN ? On peut répondre à cette question en considérant les données, la distance et la livraison.

• Données : quel est le débit de données ?
• Distance : à quelle distance de la connexion réseau se trouve-t-il ?
• Livraison : quelle quantité d’énergie doit être fournie ?

Comprendre ces trois éléments qui composent votre environnement vous aidera à faire le bon choix. Toutefois, si vous avez encore des questions, Belden est toujours là pour vous aider. Vous pouvez également voir quelques exemples de la façon dont nous alimentons les réseaux locaux optiques dans notre flyer sur le cas d’utilisation d'alimentation à distance de votre réseau LAN optique .

Nous tenons à remercier Tellabs de nous avoir aidés avec ce blog. Les deux organisations voient les avantages des POLAN dans les bonnes applications et sont des membres actifs d’APOLAN et de HTNG (Hospitality Technology Next Generation).

Nous travaillons ensemble sur une série de blogs POLAN, couvrant des sujets tels que :

• LAN optiques passifs ou LAN traditionnels
• Les contributions de POLAN au développement durable
• Pourquoi les POLAN peuvent soutenir les bâtiments intelligents
• Surmonter les idées fausses courantes sur les POLAN

Assurez-vous de ne pas manquer les informations que nous continuerons à partager sur les réseaux locaux optiques ! 

Ressources connexes :

• Alimentation à distance de votre réseau local optique
• Comment un réseau local optique passif simplifie votre réseau et réduit les coûts
• Réseaux locaux : optique passif ou LAN traditionnel