ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Technologie WDM Auteurs Patrick Rioux, professeur Yannick Dion, étudiant Véronique François, prof. Révisions Mars 2013 Introduction • L’explosion de la demande de bande passante avec la venue de nouveaux types de services a fait en sorte de pousser les concepteurs de réseaux à trouver de nouvelles façons d’augmenter la capacité des réseaux existants. • Une des solutions adoptées et qui est de plus en plus utilisée : ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 2 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.1 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Techniques de multiplexage • Pour augmenter la capacité de transmission, il y a fondamentalement deux façons de faire : Augmenter le débit de bits à l’aide de la technique de multiplexage par répartition dans le temps («Time Division Multiplexing», TDM) Utiliser la technique de multiplexage par répartition de longueurs d’onde (« Wavelength Division Multiplexing », WDM) • L’idée est de transmettre plusieurs signaux optiques à différentes longueurs d’onde et de les combiner pour les envoyer sur une même fibre • Chaque longueur d’onde transporte un signal OC-N ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 3 Département de génie électrique Multiplexages TDM et WDM B b/s 1 2 NB b/s TDM .. . N B b/s B b/s 1 WDM 2 1 λ1 2 λ2 . . . N . . . λ1, λ2,...,λΝ N λΝ ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 4 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.2 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Fenêtre de transmission des fibres télécom ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 5 Département de génie électrique Longueurs d’ondes • Utilisation du spectre de la fibre --O S+ ou E S C L 820-900 LAN 1280-1350 Une seule longueur d'onde 1350-1450 1450-1528 CWDM / MAN 1528-1561 CWDM / WDM / DWDM 1561-1620 DWDM Espacement entre les longueurs d’ondes CWDM : Coarse WDM, 20 nm WDM : multiple de 100 GHz ~ 0.8 nm à 1550 nm DWDM : Dense WDM, 100 GHz ou 50 GHz (25 GHz à venir ???) ν = c λ ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 ⇒ ∆ν = c ∆λ λ2 6 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.3 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Grille de longueurs d’onde ITU-T Recommandation G.692 • Proposée par le Prof. M. Têtu de l’U. Laval • Ancrée à 193.10 THz (raie d’absorption de l’acétylène) • Bande C ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 7 Département de génie électrique Questions • Calculez l’espacement en GHz entre deux canaux adjacents sur la diapositive précédente, par exemple entre 1528.77 nm et 1530.33 nm. • Calculez le débit théorique d’un système OC-192 utilisant tous les canaux DWDM 100 GHz des bandes C+L. ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 8 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.4 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Solution ∆ν = c ∆λ λ2 3 × 108 (1530.33 − 1528.77) × 109 (1528.77 × 109 )2 = 200 GHz = ∆λ = 1620 − 1528 = 92 nm N = ∆λ / 0.8 = 115 canaux max Débit max pour 10 Gbps par canal : D = 115 × 1010 = 1.15 THz ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 9 Département de génie électrique Éléments d’un système WDM Canal 1 Canal 2 λ1 λ1 DL DL λ2 λ2 Mux. Optique Canal 3 Canal 4 DL DL λ3 Ampl. Op. OADM λ1, λ2, λ3, λ4 λ4 λκ R Canal 1 Canal 2 Demux. opt. λ1, λ2, λ3, λ4 λκ R λ3 λ4 R R Canal 3 Canal 4 DL = diode laser R = récepteur ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 10 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.5 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 SOLUTIONS DE MULTIPLEXAGE OPTIQUE • Le multiplexage de longueurs d’onde se fait à l’aide d’un composant optique, nommé coupleur WDM ou multiplexeur de longueurs d’onde (Mux) • Le démultiplexage de longueurs d’onde se fait à l’aide du même type de composant, optique nommé coupleur WDM ou démultiplexeur de longueurs d’onde (Demux) • Certains types sont symétriques et peuvent agir comme Mux ou Demux, d’autres pas λ1 λ1 λ2 Fibre Fibre λ1, λ2 …, λN λ1, λ2 …, λN λ2 . . . λ3 . . . λ3 Démultiplexeur optique Multiplexeur optique ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 11 Département de génie électrique Multiplexeurs /Démultiplexeurs de longueurs d’onde • Les Mux/Demux fonctionnent sur les principes de Diffraction : sépare les longueurs d’onde Interférence : filtre les longueurs d’ondes selon leur direction, par interférence constructive ou destructive • Principaux types de Mux/Demux WDM Réseau de Bragg («Fiber Bragg grating», FBG) photoinscrit dans la fibre Interféromètre Fabry-Pérot Filtre interférentiel à couches diélectriques minces Filtre acousto-optique accordable «Arrayed waveguide grating» (AWG) en optique intégrée, le plus déployé dans les réseaux, le + cher … car stable en température ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 12 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.6 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Principe des démultiplexeurs optiques Prisme Filtre spectral λ2 Fibre Filtre λ1 + λ2 λ1 Fibre Réseau de diffraction Fibre *Images provenant du livre « DWDM technology: Data in a rainbow » ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 13 Département de génie électrique Mux/Demux par réseaux de diffraction • Les réseaux (« grating ») de diffraction sont utilisés comme démultiplexeur pour séparer les longueurs d’onde ou comme multiplexeur pour les combiner Plan "Grating" Plan imaginaire Plan imaginaire λ2 λ2 λ1 λ1 θd1 θd2 Plan "Grating" θ d2 θ d1 θi θi λ1 + λ2 λ1 + λ2 Réseau en transmission ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 Réseau en réflexion 14 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.7 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Principe du réseau de Bragg • Le réseau de Bragg utilise le principe de variation de l’indice de réfraction du milieu Chaque interface entre les milieux d’indice n1 et n2 est semi- réfléchissante Coefficient de réflexion R à l’interface n − n0 R = 1 n1 + n 0 2 • Il permet de réfléchir la longueur d’onde voulue et de transmettre les autres n1 n2 n1 n2 n1 n2 n1 n2 Ein … ER d d d ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 15 Département de génie électrique Longueur d’onde de Bragg • La longueur d’onde qui va être réfléchie par le réseau de Bragg est donnée par l’équation suivante λB = 2neff d Où neff est l’indice de réfraction effectif du milieu, à peu de chose près l’indice du cœur de la fibre car les variations d’indice photoinduites sont très faibles d est la période du réseau • Condition de Bragg d = neff λB ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 2 16 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.8 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Réseau de Bragg dans les fibres • Le «Fiber Bragg grating» (FBG) est un segment de la fibre où l’indice de réfraction varie périodiquement sur la longueur Réflexion λ1 λ2 λ3 λ4 Fibre λ1 λ3 λ4 Transmission réseau Coeur Revêtement λ2 • Inventé et breveté par K. Hill du CRC, Ottawa ~1991; Un succès mondial $$ en redevences ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 17 Département de génie électrique Insertion/extraction avec réseau de Bragg • Add/Drop λ1 λ3 λ4 2 Fibre « Bragg grating » 1 Réflexion λ2 3 λ1 λ2 λ3 λ1 λ4 λ3 λ4 Laisser tomber (« drop ») λ2 ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 18 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.9 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Isolateur optique • Un isolateur optique est un dispositif qui empêche les réflexions sur un chemin optique • Il contrôle l’axe de polarisation de la lumière et utilise l’effet Faraday pour transmettre dans une direction et bloquer dans l’autre EDP Lumière entrante Rotateur Faraday Polariseur Polariseur Lumière réfléchie Bloqué ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 19 Département de génie électrique Circulateur optique • Le circulateur utilise le même principe que l’isolateur, sauf qu’il a plusieurs ports (ou fibres amorce) 2 1 2 1 3 Trois ports 3 4 Quatre ports ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 20 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.10 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Mux/Demux par filtre Fabry-Pérot • Un filtre Fary-Pérot est constitué de deux miroirs parallèles hautement réflectifs et séparés par une distance d (la longueur de la cavité) • Les longueurs d’ondes telles que la longueur de la cavité est un multiple entier de la demi longueurs d’onde sont résonnantes : elles s’additionnent en phase et sont transmises sans pertes; les autres sont réfléchies Cavité Fabry-Pérot Ondes transmises en phase (longueurs d’ondes résonnantes) Signal d’entrée Réflections d ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 21 Département de génie électrique Modes du filtre Fabry-Pérot • Les longueurs d’ondes résonnantes, ou modes choisis, sont établies selon l’équation suivante : λ= 2d n m • Où d est la longueur de la cavité n est l’indice de réfraction de la cavité Bande passante Gain m = 1,2,3…. du mode Coupure ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 Coupure λ 22 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.11 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Filtre diélectrique à multiples couches minces • Ce filtre consiste en des couches multiples réfléchissantes, càd qui agissent comme des miroirs • Même principe que le réseau de Bragg, mais avec différents indices pour une forme de filtre flexible • Utilisé comme un filtre passe-bande, laissant passer une bande de longueurs d’onde particulière et réfléchissant toutes les autres Faisceau incident Indice élevé Indice bas Indice élevé Indice bas Indice élevé Multicouche Faisceau transmis ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 23 Département de génie électrique Mux/Demux par interféromètre MachZehnder Port 2 L + ∆L λ1, λ2 Coupleur 1 L Port 1 λ2 λ1 Coupleur 2 • Surtout utilisé comme modulateur rapide pour les lasers de transmission à 10 Gbps et + L’indice (et donc ∆L) est modulé rapidement par l’application d’un champ électrique Solution développée par Nortel au Canada ~1998 et implantée partout maintenant ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 24 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.12 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Fonctionnement de l’interféromètre Mach-Zehnder • La différence de phase entre les deux ondes au coupleur 2 est donné par Où n est l’indice de réfraction du guide ∆Φ = 2π f (∆L )n c d’onde c est la vitesse de la lumière (3 x 108 m/s) • λ1 est transmise au port de sortie 1 si la différence de phase satisfait la condition ∆Φ1 = (2m − 1)π • λ2 est transmise au port de sortie 2 si la différence de phase satisfait la condition ∆Φ2 = 2m π • L’espacement entre chaque canal optique est ∆f = c 2n (∆L ) ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 25 Département de génie électrique Arrayed waveguide grating λ1, λ2+… λn S1 S2 … λ1 λ2 λn Coupleur d’entrée Coupleur de sortie ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 26 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.13 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 AWG Courtoisie d’A. Delâge, Optenia Inc. ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 27 Département de génie électrique Mux/Demux par filtre acousto-optique accordable Entrée RF λ1 λ1 + λ2+… λn Polariseur TE Convertisseur TE à TM ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 Polariseur TM 28 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.14 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Principe du filtre acousto-optique accordable • La longueur d’onde sélectionnée λ est donnée par λ= ( ∆n )Va fa où ∆n ~0.07 est la différence d’indice de réfraction entre le mode TE et le mode TM Va est la vélocité acoustique dans le guide d’onde fa est la fréquence acoustique appliqué • Cette équation peut se réécrire λ = ∆n ⋅ Λ • Où Λ est la longueur de l’onde acoustique ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 29 Département de génie électrique AMPLIFICATION OPTIQUE • Lorsqu’un signal lumineux voyage dans la fibre optique, il y est soumis à l’atténuation • Pour parcourir plus d’une centaine de kilomètres, la puissance du signal doit être augmentée, périodiquement • Ceci est fait à l’aide d’amplificateurs • Il y a deux principaux types d’amplificateurs Régénérateur Amplificateur optique ADFE (EDFA) ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 30 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.15 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Amplificateurs • Les amplificateurs sont classés en trois catégories 1R : Ils ne font qu’amplifier le signal 2R : Ils amplifient et reforment le signal 3R : Ils amplifient, reforment et resynchronisent le signal ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 31 Département de génie électrique Régénérateur Signal optique Signal optique O-E Amp Récepteur optique Régime photonique E-O Transmetteur optique Régime électrique Régime photonique • Très coûteux à haut débit : reconversion oeo + électronique rapide • Ne permet qu’une longueur d’onde à la fois ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 32 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.16 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Concept physique d’émission stimulée Émission Émission stimulée stimulée E2 Signal optique E1 Absorption ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 33 Département de génie électrique Amplificateur optique • L’amplificateur optique reçoit et amplifie simultanément toutes les longueurs d’ondes • Amplificateur de catégorie 1R càd qu’il ne fait qu’amplifier le signal • Il existe trois types d’amplificateurs optiques Amplificateur optique à semi-conducteur (AOS) Amplificateur à fibre dopée à l’erbium (AFDE ou plutôt EDFA pour «Erbium-Doped Fiber Amplifier») Amplificateur Raman ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 34 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.17 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Amplificateur optique à semi-conducteur Couche anti-réflexion Signal amplifié Type-p Région active Signal faible Type-n ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 35 Département de génie électrique Principe de fonctionnement de l’AFDE • Niveaux d’énergie de l’Er3+ dans la SiO2 E1 à E3 : 980 nm E1 à E2 : 1480 à 1620 nm, gain de 1520 à 1620 où l’émission est plus forte que l’absorption E3 -1 µs Source 1480 nm E2 Émission stimulée Source 980 nm 1520 - 1620 nm E1 ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 36 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.18 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 980 nm 1480 nm 1550 nm 1600 nm Transitions de l’erbium ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 37 Département de génie électrique Schéma d’un AFDE Pompe 980 ou 1480 nm Coupleur Fibre EDF Signal faible Signal amplifié Isolateur Isolateur ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 38 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.19 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Gain de l’AFDE ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 39 Département de génie électrique Gain dans les bandes C et L ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 40 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.20 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Gain aplani pour DWDM C+L ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 41 Département de génie électrique ADFE à gain variable intelligent ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 42 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.21 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 ADFE à gain variable intelligent ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 43 Département de génie électrique Micro EDFA ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 44 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.22 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Spectre d’émission des sources à FDE pour les T&M ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 45 Département de génie électrique Exercice • Comparez les efficacités quantiques d’amplificateurs à fibre dopée à l’erbium pompés respectivement à 980nm et à 1480nm. L’efficacité quantique correspond à l’efficacité maximale qu’on pourra obtenir d’un amplificateur optique; elle est donnée par le rapport entre l’énergie d’un photon pompe et celle d’un photon émis. ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 46 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.23 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Solution • Comparez les efficacités quantiques d’amplificateurs à fibre dopée à l’erbium pompés respectivement à 980nm et à 1480nm. L’efficacité quantique correspond à l’efficacité maximale qu’on pourra obtenir d’un amplificateur optique; elle est donnée par le rapport entre l’énergie d’un photon pompe et celle d’un photon signal émis. • Pompage à 1480 nm : η = 1480/1550 = 0.95 • Pompage à 980 nm : η = 980/1550 = 0.63 • Si on dispose d’un laser pompe de 100 mW, alors on peut espérer au maximum 95 mW en sortie si sa longueur d’onde est 1480 nm, alors qu’on obtiendra au mieux 63 mW avec 980 nm. Par contre l’amplification à 980 nm est moins bruyante et améliore le rapport S/B, un paramètre très important pour les amplificateurs. ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 47 Département de génie électrique Amplificateurs à effet Raman • C’est la fibre de transport qui sert de milieu de gain : un photon pompe incident est diffusé par une molécule en perdant une portion de son énergie au profit de l’excitation d’un mode de vibration (phonon). C’est l’effet Raman. Le photon diffusé sert à amplifier le signal incident. • Pour les fibres de silice, l’écart entre les photons pompe et signal est d’environ 100 nm; donc pour amplifier un signal à 1550 nm on Tiré de http://www.ramandoit pomper à 1450 nm. scattering.eu/raman/textes/042_texte_32.php ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 48 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.24 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Effet Raman • L’effet Raman est un processus non-linéaire qui se produit au dessus d’un seuil de puissance qui dépend de la fibre Les pompes Raman sont très puissantes : typiquement 1W et plus Requièrent des mesures de sécurité particulières, à la fois pour les usagers et pour le matériel • Le pompage Raman peut être Co-directionnel : améliore le rapport S/B Contra-directionnel : fournit surtout du gain Les deux : quand on a besoin d’allonger la liaison ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 49 Département de génie électrique Exercice • Calculez la densité de puissance moyenne (en W/cm2) dans une fibre optique monomode de 10 µm de diamètre pompée par un laser Raman de 1 W de puissance. ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 50 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.25 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Solution • Calculez la densité de puissance (en W/cm2) dans une fibre optique monomode de 10 µm de diamètre pompée par un laser Raman de 1 W de puissance. 10 = 10 cm2 / 1/10 = 318.3 kW/cm2 • Attention, ça brûle ! ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 51 Département de génie électrique SOURCES DE TRANSMISSION • Il existe principalement deux types de sources lumineuses utilisées dans les télécommunications optiques pour transmettre des données sur la fibre DEL ou LED (« light emitting diode ») Laser à semi-conducteur ou DL (diode laser ) • Seules les DL sont utilisées en WDM DL Fabry-Perrot : les premiers, qq mW DL DFB : un réseau en surface du milieu de gain permet d’affiner la raie d’émission laser à qq MHz Lasers à puits quantiques multiples : le milieu de gain est obtenu par une succession de fines jonctions multiples qui permettent d’abaisser le courant et d’augmenter la puissance de sortie; centaines de mW. Surtout lasers de pompage. ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 52 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.26 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Laser DFB Tiré de http://zone.ni.com Tiré de www.ntt-review.jp ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 53 Département de génie électrique DÉTECTEURS • Schéma-bloc d’un récepteur de système de télécommunications optiques numérique Signal optique Amplificateur optique Photodétecteur Amplificateur « front-end » ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 Circuit de décision Données 54 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.27 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Principe de la photodétection Électron Bande de conduction Énergie de l’électron Photon Trou Bande de valence ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 55 Département de génie électrique COMMUTATEURS ÉLECTRO-OPTIQUES +V Sortie 1 Entrée 1 Électrode Sortie 2 Entrée 2 ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 56 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.28 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Commutateur optique NxN • De n’importe laquelle des N entrées vers n’importe laquelle des N sorties (Any-to-any) • Attention : ne sépare pas les longueurs d’ondes *Image provenant livre « Optical Networks: ELE787du: Cours 10 Hiver 2013 A practical perspective » 57 Département de génie électrique MULTIPLEXEURS OPTIQUES D’INSERTIONEXTRACTION • OADM pour « Optical Add/Drop Multiplexeur » • Les longueurs d’ondes à insérer et extraire sont fixes Filtre 1 Multiplexeur 1 λ1, λ2, … λN λ1, λ2, … λN OADM λ1 ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 λ1 58 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.29 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Exemple de OADM configurable (ROADM) Commutateur optique 2x2 Fibre λ1, λ2, … λN λ1 λ1 λ2 λ2 . . . . . . λ3 λ3 λ1 Fibre λ1, λ2, … λN λ1 ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 59 Département de génie électrique Hub de transmission DWDM *Tiré de « DWDM technology: Data in a rainbow » ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 60 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.30 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Hub de réception DWDM *Tiré de « DWDM technology: Data in a rainbow » ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 61 Département de génie électrique Topologie DWDM point-à-point Canal 1 Canal 2 λ1 λ1 DL DL λ2 λ2 Mux. Optique Canal 3 Canal 4 DL DL λ3 Ampl. Op. OADM λ1, λ2, λ3, λ4 λ4 λκ R Canal 1 Canal 2 Demux. opt. λ1, λ2, λ3, λ4 λκ R λ3 λ4 R R Canal 3 Canal 4 DL = diode laser R = récepteur • Topologie point-à-point prédominante pour le transport qui requiert des vitesses ultrarapides (10-40 Gb/s) et de la grande bande passante (terrabits/s). • Distance entre le transmetteur et le récepteur de plusieurs centaines de kilomètres et le nombre d’amplificateurs entre deux points est typiquement moins de 10 ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 62 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.31 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Topologie DWDM en anneau *Tiré de « DWDM technology: Data in a rainbow » ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 63 Département de génie électrique Routage SONET Réseau typique SONET Demande de trafic A B A 0.25 B 0.25 C 0.25 0.25 D 0.5 0.5 *En unité d’OC-48 C 0.25 0.25 0.5 D 0.5 0.5 0.5 - *Tiré de « Optical Networks: A practical perspective » ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 64 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.32 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 Routage SONET WDM Réseau amélioré – WDM (Routage Fixe) Demande de trafic A B C D A 1 2 1 B 1 1 2 C 2 1 1 D 1 2 1 - *En unité d’OC-48 Routage du trafic Département de génie électrique Longueur Nombre Trafic d'onde d'OC-48 AB λ1 1 BD λ1 1 AD λ1 1 AC λ2 2 BC λ3 1 BD λ3 1 CD λ3 1 ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 *Tiré de « Optical Networks: A practical perspective » 65 Routage WDM configurable Réseau plus flexible – WDM (routage configurable) Wavelenght crossconnect (WXC) *Tiré de « Optical Networks: A practical perspective » ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 66 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.33 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 SONET - WDM Protection par SONET Bris de fibres pris en charge par WDM et échec des équipements par SONET *Tiré de « Optical Networks: A practical perspective » ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 67 Département de génie électrique SONET - WDM Anneau WDM avec protection 1+1 fournie par SONET λ1 λ2 λ1 *Tiré de « Optical Networks: A practical perspective » ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 68 6.34 ELE787 - Systèmes de transmission Chapitre 6, Technologie WDM 27 mars 2013 SONET - WDM Anneau WDM avec protection fournie par la partie optique λ1 ELE787 : Cours 10 Hiver 2013 69 Département de génie électrique Professeur: Véronique François 6.35