Interconnexion des centres de données métropolitains 100G (DCI) : Détection cohérente ou directe

Comme de grandes quantités de données sont aujourd'hui gérées, distribuées et échangées à travers le monde, les réseaux de centres de données se développent en nombre et en capacité, ce qui entraîne le besoin d'une interconnexion des centres de données (DCI). Alors que les industries évoluent rapidement avec le développement du 100G, le choix entre ces deux formats de modulation, détection cohérente et détection directe, est devenue la question principale à laquelle les ingénieurs d'infrastructure DCI métropolitains doivent répondre lors de la mise en place des réseaux DCI 100G actuels. Cet article va se concentrer sur ces deux méthodes de détection et faire une comparaison entre elles.

Figure 1 : Interconnexion des centres de données

Détection cohérente

La détection cohérente est une technique de détection de signal optique qui est utile à la fois pour les systèmes de communication par fibre optique et pour les mesures et capteurs optiques. Elle utilise un oscillateur local au niveau du récepteur, ce qui permet de transporter 100 Gbit/s sur une seule longueur d'onde pour les réseaux DWDM longue distance. Avec la capacité d'effectuer une détection cohérente, un récepteur optique peut suivre la phase d'un émetteur optique afin d'extraire toute information de phase et de fréquence transportée par un signal transmis.

Bien que la détection cohérente soit un concept dérivé des systèmes de communication sans fil, elle a été largement utilisée dans les communications par fibre optique, apportant ainsi une grande influence aux réseaux optiques longue distance. Mais pour le DCI 100G métropolitain, l'augmentation du coût et de la consommation électrique d'une détection cohérente représentent des problèmes importants.

Détection directe

La détection directe ne peut détecter que l'amplitude des signaux lors de la réception du signal. Contrairement à la détection cohérente qui peut extraire des informations d'amplitude, de fréquence et de phase d'une source optique, le système de détection directe ne peut moduler l'onde optique que par une modulation d'intensité.

En général, la détection directe est utilisée pour les courtes portées et les liaisons point à point dans les réseaux métropolitains. En exploitant PAM (pulse-amplitude modulation), la détection directe peut désormais transporter 100 Gbit/s et peut atteindre des distances allant jusqu'à 80 km tout en respectant les exigences en matière de rapport signal/bruit optique. Grâce à sa petite taille, sa structure simplifiée et sa faible consommation, le système de communication à détection directe par modulation d'intensité (IM/DD) devient l'option idéale pour la communication optique à courte distance. Et les progrès technologiques récents ont incité la détection directe à s'appliquer dans les réseaux DCI métropolitains.

Détection cohérente contre détection directe : Laquelle est la meilleure ?

A présent que la détection cohérente et la détection directe peuvent être utilisées pour la DCI des centres de données 100G, quelle est la meilleure solution pour la DCI 100G métropolitaine? Pour que les choses soient claires, les considérations suivantes sont abordées ci-dessous :

Capacité de fibre: Comparée à la détection directe, la détection cohérente peut extraire des informations d'amplitude, de fréquence et de phase d'une source optique, et peut donc atteindre une capacité de fibre beaucoup plus élevée dans la même largeur de bande.

La simplicité: La détection cohérente utilise un processeur de signal numérique (DSP) qui peut compenser la grande dispersion chromatique et de mode de polarisation sans avoir besoin d'amplificateurs optiques et de compensateurs de dispersion optique utilisés dans la détection directe, et la détection cohérente est beaucoup plus tolérante des défaillances de ligne que la détection directe due au DSP, ce qui rend la conception du réseau optique de la détection cohérente plus simple que la détection directe.

Le coût : Les réseaux de détection cohérents ont besoin de circuits intégrés et de processeurs de signaux numériques spécifiques à l'application, dont les réseaux de détection directe n'ont pas besoin, Ce qui signifie que la détection directe permet de réduire considérablement les coûts grâce aux modules optiques 100G, ce qui la rend plus abordable par rapport à la détection cohérente.

Consommation électrique : Le besoin de composants optiques supplémentaires ainsi que (DSP) dans le DCI de détection cohérent entraîne non seulement un coût plus élevé mais aussi une consommation d'énergie plus importante. Au contraire, la détection directe élimine le DSP qui consomme beaucoup d'énergie, de sorte que moins d'énergie est consommée que les systèmes de détection cohérents.

La distance: Avec les progrès technologiques, la détection directe peut transporter 100G et atteindre une distance de 80km. Alors que la détection cohérente peut être déployée partout dans le monde et que la distance de transmission peut être de plusieurs milliers de kilomètres.

Conclusion

Il ne fait aucun doute que la détection cohérente est très demandée dans les applications DCI métropolitaines, mais il ne faut pas exclure que la détection directe émerge rapidement comme un moyen économiquement valable; les applications DCI 100G à détection directe sont en train de remettre en question la supériorité de la détection cohérente sur le marché. Ainsi, bien que vous soyez confronté à l'option de choisir entre les deux, optimisez et évaluez les facteurs mentionnés ci-dessus.

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