Comment mettre en place un réseau métropolitain de 100G ?

Presque tous les réseaux métropolitains sont basés sur l'architecture WDM. Cependant, les systèmes WDM qui fonctionnent à 10Gbps et 40Gbps par fibre sont de plus en plus saturés car le volume du trafic de données augmente rapidement. Pour résoudre ce problème, le système WDM avec 100 Gbps par fibre est introduit comme un moyen rentable pour augmenter la capacité des réseaux métropolitains de transport optique. C'est pourquoi les réseaux métropolitains de 100G sont actuellement en plein développement.

Éléments fondamentaux et avantages du réseau métropolitain 100G

Dans les réseaux métropolitains traditionnels 10G et 40G, les opérateurs choisissent soit la technologie des filtres fixes et passifs, soit la technologie ROADM (Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer) pour déployer le réseau optique. Le réseau métropolitain à filtre fixe offre une liaison point à point simple et peu coûteuse, mais manque de flexibilité et d'évolutivité, tandis qu'un réseau métropolitain fonctionnant sur le modèle ROADM offre une connectivité ouverte et flexible de n'importe quel type à un coût d'installation initial élevé.

Contrairement aux réseaux métropolitains 10G et 40G, le réseau métropolitain 100G utilise principalement la nouvelle technologie optique par paquets cohérents qui offre autant de flexibilité et d'évolutivité que le réseau ROADM, mais sans commutateurs sélectifs en longueur d'onde (WSS) et filtres optiques coûteux. Grâce à cette technologie cohérente, les longueurs d'onde d’un réseau métropolitain de 100G peuvent circuler vers n'importe quel site, avec n'importe quelle largeur de bande spectrale et centrée sur n'importe quelle fréquence, ce qui le rend flexible et évolutif. En plus, la technologie de détection directe est également apparue comme une autre solution pour les accès métropolitains par l'interconnexion des centres de données (DCI), en particulier pour les connexions DCI ayant une portée inférieure à 80 km. Pour plus d’informations sur les technologies de détection cohérente et directe, veuillez consulter le site Interconnectivité des centres de données (DCI) métropolitains 100G : Détection cohérente et directe

Voici les principaux avantages d’un réseau métropolitain 100G avec une technologie optique par paquets cohérente :

Une capacité plus élevée : un réseau métropolitain de 100G fournit 100Gbps par fibre, ce qui permet aux opérateurs de réseau de répondre aux besoins des clients en matière de bande passante ;

Rentabilité : une technologie cohérente dans un réseau métropolitain 100G peut contribuer à réduire progressivement le coût par bit grâce à des innovations technologiques avancées ;

Haute compétitivité : un réseau métropolitain 100G contribue à augmenter la compétitivité du fournisseur de réseau en permettant de faire plus avec un minimum de moyens et de fournir des services plus rapidement.

Comment mettre en place un réseau métropolitain de 100G ?

Un réseau de transport métropolitain peut généralement être divisé en trois sous-couches: la couche nationale ou centrale, la couche régionale et la couche d'agrégation. Et les deux dernières couches assurent la fonction de transport dans différentes technologies - IP RAN et PTN pour les réseaux mobiles, et routage/commutation de paquets IP pour l'accès fixe à large bande.

Figure 1 : Sous-couches du réseau de transport métropolitain 100G

Dispositifs principaux utilisés dans un réseau métropolitain 100G

Comme les réseaux métropolitains 10G et 40G, le réseau métropolitain 100G est composé d'émetteurs-récepteurs DWDM 100G et de Mux Demux à multiplexage dense en longueur d'onde (DWDM) dans les couches centrales et régionales mentionnées précédemment. De plus, des amplificateurs optiques et des modules de compensation de dispersion sont également nécessaires dans certains scénarios d'application. L'image suivante illustre les caractéristiques principales d'un nœud dans les couches centrale et régionale du réseau métropolitain 100G:

Figure 2 : Éléments principaux d'un nœud dans les couches centrales et régionales du réseau métropolitain 100G

L'émetteur-récepteur cohérent CFP DWDM 100G est désormais le module principal utilisé dans les réseaux métropolitain 100G. Il utilise quatre lasers, chacun réglable sur la grille DWDM, de sorte que la liaison résultante effectue 4 x 25 Gb/s, chaque 25 Gb/s voyageant dans une fibre duplex monomode séparée.

Le Mux Demux DWDM est la technologie centrale qui fournit une plate-forme permettant d'ajouter des canaux de propagation conjointe essentiellement illimités aux canaux 10G et 40G existants avec les mises à niveau 100G et permet éventuellement de mettre à niveau tous les canaux vers le 100G.

Un amplificateur optique est utilisé pour surmonter les pertes supplémentaires dues à l'atténuation des fibres, à la division de la puissance optique et à d'autres facteurs. Et le module de compensation de la dispersion est largement utilisé pour surmonter l'obstacle de l'interférence inter-symbole (ISI).

La fin

La popularité du réseau optique métropolitain 100G est inévitable et n'est qu'une question de temps, en raison de l'intérêt croissant pour les services en nuage (cloud), de la sécurité renforcée par la diffusion des données et de la consommation croissante de médias.