VIAVI fournit au marché des solutions de test pour construire, déployer et gérer les réseaux DWDM passifs.
Approche de VIAVI appliquée à l’activation des systèmes DWDM
Au cours des 40 dernières années, les caractéristiques physiques de la fibre optique monomode n’ont cessé d’évoluer alors que les avancées en matière de production supprimaient les pics d’absorption qui limitaient la performance et que l’utilisation de la longueur d’onde et les formats de modulation continuaient d’augmenter exponentiellement la capacité de transport. Le multiplexage par répartition en longueur d’onde dense (Dense Wavelength Division Multiplexed, DWDM) représente un jalon important dans l’évolution de la technologie de transmission par fibre optique.
Au tout début du cycle de vie du réseau, la production et le développement des nouveaux appareils DWDM passifs constituent des étapes pour lesquelles la vérification de la caractérisation complète des performances de la dépendance à la longueur d’onde est cruciale. À mesure que les fournisseurs de services câblés et de télécommunication poursuivent l’évolution de leurs réseaux, développent la fibre optique, rapprochent les éléments des réseaux au plus près des abonnés et desservent des groupes d’abonnés plus restreints (afin d’augmenter le débit et les offres de service), le DWDM devient un facilitateur essentiel d’activation des architectures d’accès distribué (Distributed Access Architecture, ou DAA) HFC et des réseaux xDSL/Gfast.
De même, les fournisseurs de services sans fil utilisant le réseau d’accès sans fil centralisé (C-RAN) comme caractéristique architecturale clé ont eux aussi pris conscience des avantages offerts par le DWDM, qui va vite devenir incontournable à mesure que l’adoption de la 5G engendre une demande de capacité toujours plus importante. Les propriétaires/opérateurs de réseaux optiques passifs (PON) ont commencé à exploiter les avantages de la technologie DWDM superposée aux réseaux E-PON et G-PON existants fournissant la fibre à l’abonné (FTTH). Enfin, les opérateurs de datacenters Hyperscale massifs et à locataires multiples (MTDC) déploient actuellement des solutions DWDM à haute capacité au sein de leurs réseaux optiques d’interconnexion entre datacenters (DCI).
Devançant la courbe d’adoption de la technologie DWDM, VIAVI offre au marché les solutions de test nécessaires pour relever les défis liés aux réseaux DWDM passifs en matière d’activation, de maintenance et de dépannage.
Qu’est-ce que le WDM ?
Le multiplexage par répartition en longueur d’onde est une technique permettant de transmettre simultanément de nombreuses fréquences (ou longueurs d’onde) sur une même fibre optique. Cela est rendu possible par l’utilisation d’émetteurs et de récepteurs optiques avec des sorties réglées sur des longueurs d’onde individuelles et spécifiques afin d’obtenir des canaux de transmission distincts qui ne se chevauchent pas.

Le multiplexage par répartition approximative en longueur d’onde (Coarse Wavelength Division Multiplexing, CWDM) utilise des longueurs d’onde situées entre 1 260 et 1 670 nm (les bandes de transmission O, E, S, C, L et U) et permet de créer, dans une même zone, jusqu’à 18 canaux individuels capables de transporter n’importe quelle combinaison d’éléments vocaux, de données ou vidéo via des canaux séparés de 20 nm. Le CWDM est une solution économique pour les déploiements à relativement faible bande passante et, puisque les signaux CWDM ne peuvent pas être amplifiés (il n’existe aucun amplificateur optique à large bande capable de prendre en charge cette plage), les distances sont limitées à 80 km.
Le multiplexage par répartition en longueur d’onde dense (Dense Wavelength Division Multiplexed, DWDM) fait passer le WDM au niveau supérieur en ramenant l’écart entre les canaux à 0,8 nm ou moins et en réduisant la portée de la longueur d’onde opérationnelle. Il est ainsi possible de produire 80 canaux ou voies de trafic (ou plus), ce qui ouvre la voie aux applications exigeant des débits et des bandes passantes plus importants.
Étonnamment, toutes les longueurs d’onde du DWDM sont concentrées dans une étroite zone, située entre 1 525 et 1 565 nm, connue sous le nom de bande C. Cette zone est utilisée en raison de son taux de perte de signal (atténuation de fibre optique) relativement faible (0,25 dB/km) par rapport aux longueurs d’onde inférieures que l’on trouve, par exemple, dans les bandes O ou E. Du fait de l’utilisation de canaux plus resserrés, des lasers à haute précision et des procédures de filtrage sont requis afin de préserver l’intégrité des canaux et de minimiser les interférences.
Architecture du DWDM
L’architecture des réseaux DWDM passive commence par un transpondeur ou un émetteur-récepteur acceptant les entrées de données de divers types utilisant divers protocoles. Ce transpondeur remplit la fonction essentielle de mappage des données entrantes sur une longueur d’onde DWDM individuelle. Chaque longueur d’onde individuelle est introduite dans un multiplexeur optique (MUX) qui filtre et combine plusieurs longueurs d’onde sur un port de sortie unique en vue d’une transmission effectuée sur la fibre optique DWDM principale/de cœur/commune. À l’extrémité réceptrice, les longueurs d’onde peuvent ainsi être séparées afin d’isoler les canaux individuels en utilisant un démultiplexeur optique (De-MUX). Chaque canal est ensuite orienté vers la sortie client appropriée via un transpondeur supplémentaire à longueur d’onde correspondante.

Comme la technologie DWDM chevauche la bande de fréquence du CWDM, il est également possible de sélectionner une solution « hybride ». Ce type de système hybride permet de conserver l’équipement CWDM MUX et deMUX et superpose des longueurs d’onde DWDM sur les canaux existants dans la plage allant de 1 530 à 1 550 nm, créant ainsi jusqu’à 28 canaux supplémentaires. Un système CWDM/DWDM hybride peut fortement améliorer les capacités sans qu’il soit nécessaire d’installer de nouvelles fibres optiques ni de procéder à des changements d’infrastructure massifs.

Un multiplexeur d’insertion-extraction optique (Optical Add Drop Multiplexer, OADM) est un composant en option de l’architecture DWDM pouvant être ajouté aux réseaux passifs ou actifs afin de faciliter l’ajout ou le retrait d’une longueur d’onde spécifique depuis un emplacement central sur la fibre DWDM principale/de cœur/commune. Une architecture bidirectionnelle inclut des émetteurs et des récepteurs aux deux extrémités du circuit, ainsi qu’une combinaison d’appareils MUX/De-MUX.

Pour les réseaux longue distance, l’architecture DWDM devient plus complexe avec l’ajout de composants de système actifs requis pour compenser les pertes optiques qui rendront la réception du signal et la récupération des données impossibles. Un amplificateur à fibre dopée à l’erbium (Erbium Doped Fiber Amplifier, EDFA) peut être utilisé en tant qu’amplificateur de lancement pour stimuler les niveaux de puissance optique lorsqu’ils sortent du MUX, alors qu’un préamplificateur agira de même avant l’entrée dans un DeMUX. Des amplificateurs en ligne supplémentaires peuvent aussi être inclus. Les réseaux passifs, sans EDFA, contribuent à réduire la complexité.