Si vous venez d'entrer dans le monde de la fibre optique, tous les termes techniques et les abréviations peuvent vous sembler insurmontables. C'est pourquoi j'ai créé ce série de glossaires sur les fibres - pour vous aider à comprendre ce que ces termes signifient réellement, de la manière la plus simple possible.

Je vous expliquerai tout du point de vue d'un connaisseur du secteur, en utilisant de vraies photos chaque fois que je le peux (et pas seulement des rendus fantaisistes). J'évite également les explications trop complexes, en gardant un langage clair et direct, afin que vous puissiez être sûr de comprendre la véritable signification de ces termes après la lecture.

Aujourd'hui, nous allons parler de.. : DWDM (multiplexage dense par répartition en longueur d'onde)

TABLE DES MATIÈRES

Le DWDM expliqué simplement

DWDM signifie Multiplexage par répartition en longueur d'onde à haute densité. Il s'agit d'un moyen de transmettre simultanément de nombreux signaux de données distincts via une seule fibre optique. Au lieu d'attribuer à chaque signal sa propre fibre, la technologie DWDM attribue à chaque signal sa propre longueur d'onde lumineuse, définie avec une grande précision.

Imaginez qu'une fibre optique soit une autoroute et que chaque longueur d'onde corresponde à une voie distincte. Les voitures circulant sur des voies différentes peuvent rouler en même temps sans entrer en collision. De la même manière, des flux de données distincts peuvent partager une même fibre optique, car chaque flux utilise une “ couleur ” de lumière différente. Ces couleurs se situent en dehors du spectre visible par l'œil humain, mais le principe reste utile.

Le mot dense est important. La technologie DWDM permet de regrouper ces canaux optiques très près les uns des autres, de sorte qu'une seule fibre peut transporter un grand nombre de canaux. Cela s'avère particulièrement utile lorsque la capacité en fibre optique est limitée mais que la demande de trafic ne cesse d'augmenter.

Multiplexage par répartition en longueur d'onde à haute densité

Pourquoi une fibre aurait-elle besoin d'autant de canaux ?

La mise en place d'une nouvelle fibre optique peut nécessiter du temps, de l'argent, des autorisations et des travaux de construction. Les opérateurs cherchent souvent à tirer davantage de capacité d'un tracé existant avant d'en construire un autre.

La technologie DWDM leur permet d'y parvenir. Un centre de données, un opérateur de télécommunications ou une grande entreprise peut faire transiter plusieurs services indépendants sur différentes longueurs d'onde et les acheminer ensemble sur la même paire de fibres. À l'autre bout, les signaux sont à nouveau séparés et acheminés vers l'équipement approprié.

Cela fait pas Cela ne signifie pas pour autant que la technologie DWDM accélère comme par magie un signal Ethernet donné. Chaque canal conserve sa propre vitesse de transmission et son propre module optique. La technologie DWDM augmente le volume total de trafic que le trajet de fibre optique peut acheminer en permettant à de nombreux canaux de circuler simultanément.

Pour un débutant, voici l'essentiel : le DWDM consiste principalement à exploiter plus efficacement la fibre optique existante.

Comment fonctionne le DWDM ?

Étape 1 : Chaque signal dispose de sa propre longueur d'onde

Côté émetteur, chaque service utilise un émetteur-récepteur optique réglé sur une longueur d'onde DWDM spécifique. Un service peut utiliser un canal, tandis qu'un autre utilise un canal voisin. Les canaux sont soigneusement sélectionnés afin que l'équipement récepteur puisse les distinguer.

Dans les caractéristiques techniques des produits, vous pouvez trouver des numéros de canaux, des longueurs d'onde exprimées en nanomètres ou des fréquences. Il n'est pas nécessaire de tous les mémoriser dès le départ. L'important est que les deux extrémités d'une liaison utilisent des canaux correspondants et des équipements compatibles.

Étape 2 : un multiplexeur combine les longueurs d'onde

Un appareil appelé multiplexeur, souvent abrégé en mux, regroupe les signaux lumineux distincts sur une seule fibre commune. C'est un peu comme si l'on fusionnait plusieurs voies clairement balisées en une seule voie plus large, tout en conservant l'identification de chaque voie.

De nombreux multiplexeurs de base sont passifs. En termes simples, ils n'ont pas besoin d'être alimentés pour assurer la fonction de multiplexage. Ils acheminent et filtrent la lumière plutôt que de traiter des données réseau comme le ferait un commutateur.

Étape 3 : La fibre les achemine tous ensemble

La lumière combinée se propage le long de la fibre. Étant donné que les longueurs d'onde sont très proches les unes des autres dans la technologie DWDM, la puissance optique, les pertes, la propreté des connecteurs et la conception de la liaison prennent d'autant plus d'importance que les systèmes sont plus vastes ou que les distances parcourues sont plus longues.

Étape 4 : un démultiplexeur les sépare à nouveau

À l'extrémité réceptrice, un “ démultiplexeur ” ou “ demux ” effectue l'opération inverse. Il sépare la lumière combinée en différentes longueurs d'onde et achemine chacune d'entre elles vers le récepteur correspondant.

Que signifie réellement le terme “ dense ” ?

Dans le multiplexage par répartition en longueur d'onde, l'espacement des canaux désigne la proximité entre les différentes longueurs d'onde. Le DWDM utilise un espacement beaucoup plus serré que le CWDM, ce qui lui permet d'intégrer davantage de canaux dans le spectre optique utile.

De nombreux systèmes DWDM utilisent une grille normalisée, généralement exprimée en GHz. On trouve ainsi des espacements de 100 GHz ou de 50 GHz. Un espacement plus fin permet de prendre en charge davantage de canaux, mais nécessite également des composants plus précis et une conception minutieuse.

Il ne faut pas considérer ces chiffres comme une règle d'achat en soi. Un composant de 50 GHz n'est pas automatiquement “ meilleur ” pour tous les projets. Le choix approprié dépend de l'équipement, de la capacité souhaitée, de la longueur de la liaison, des projets d'extension futurs et du budget optique.

Comment fonctionne le multiplexage par répartition en longueur d'onde à haute densité ?

Les composants de base que vous pouvez rencontrer dans une liaison DWDM

Modules de multiplexage et de démultiplexage

Ces composants optiques permettent de combiner et de séparer les longueurs d'onde. Ils jouent un rôle central dans une configuration DWDM passive. Les étiquettes des produits indiquent souvent le nombre de canaux, l'espacement entre les canaux, le type de connecteur, ainsi que la présence ou non d'un port d'extension ou d'un port de surveillance. Dans un environnement en rack, un baie de distribution optique (ODF) peut permettre de garder les connexions en fibre optique bien rangées et facilement accessibles.

Émetteurs-récepteurs optiques DWDM

Ces modules convertissent les données électriques provenant d'un commutateur, d'un routeur ou d'un dispositif de transport en lumière à une longueur d'onde DWDM sélectionnée. Leur format et leur débit doivent être adaptés à l'équipement. Les connexions physiques qui les entourent sont généralement réalisées à l'aide de composants correctement spécifiés cordons de raccordement pour fibres optiques.

Amplificateurs optiques

Sur les liaisons plus longues ou à plus grande capacité, il peut s'avérer nécessaire de renforcer le signal lumineux après une perte de puissance le long de la fibre. Les amplificateurs optiques peuvent s'avérer utiles dans le cadre de conceptions de systèmes adaptées. Il s'agit de dispositifs actifs qui ne sont pas indispensables pour toutes les liaisons DWDM de courte portée.

Équipements OADM ou ROADM

Un OADM permet d'ajouter ou de retirer des longueurs d'onde sélectionnées à un emplacement intermédiaire. A ROADM Il s'agit d'une version plus flexible utilisée dans les réseaux optiques plus avancés. Il est utile de connaître ces termes, mais ils constituent une étape supplémentaire par rapport à une simple liaison DWDM point à point.

Système de multiplexage/démultiplexage DWDM monté en rack, comprenant des émetteurs-récepteurs optiques et des cordons de raccordement en fibre optique.

source de l'image : Mohamed Saeed sur LinkedIn

DWDM ou CWDM : la différence pour les débutants

Les technologies DWDM et CWDM permettent toutes deux à plusieurs longueurs d'onde de partager une même fibre. La différence la plus évidente réside dans l'espacement.

La technologie CWDM utilise des canaux plus espacés. Elle est souvent choisie pour des liaisons plus simples, comportant un nombre réduit de canaux et une conception plus économique. La technologie DWDM utilise des canaux plus rapprochés, ce qui lui permet d'offrir une plus grande densité de longueurs d'onde ; elle est donc souvent utilisée lorsque l'augmentation de la capacité est prioritaire. Pour une explication tout aussi simple mais sous un autre angle, consultez notre guide sur Qu'est-ce que le CWDM et comment fonctionne-t-il ?.

Aucune de ces deux technologies n’est “ toujours la meilleure ”. Une petite liaison de site à site peut ne pas nécessiter la capacité ni la complexité d’un système DWDM. En revanche, une liaison métropolitaine très fréquentée, une interconnexion entre centres de données ou un réseau d’opérateur peut opter pour le DWDM, car l’ajout de services supplémentaires sur la fibre existante présente un intérêt stratégique.

Commencez par définir les services dont vous avez besoin dès maintenant, les prévisions de croissance, la distance des liaisons, la fibre disponible et l'écosystème des équipements. Validez ensuite la conception optique avec un fournisseur ou un ingénieur réseau.

Le DWDM correspond-il à la fibre monomode ?

Non. C'est une source de confusion très courante.

Monomode et multimode décrire les différents types de fibres optiques. DWDM décrit une méthode permettant de transmettre plusieurs longueurs d'onde sur une fibre optique. Le DWDM est généralement utilisé avec de la fibre monomode dans les réseaux de transport réels, mais ces termes n'ont pas exactement la même signification.

Une autre confusion courante concerne le DWDM et un commutateur réseau. Un commutateur détermine la destination des données réseau. Un système DWDM achemine efficacement plusieurs canaux optiques sur un trajet de fibre optique. Ils peuvent fonctionner ensemble, mais leurs rôles sont différents.

Dans quels cas utilise-t-on la technologie DWDM ?

La technologie DWDM est couramment utilisée lorsque la capacité du réseau est élevée, que les tracés de fibre optique ont une grande valeur ou qu'il est nécessaire de procéder à des mises à niveau sans avoir à poser de nombreux nouveaux câbles. En voici quelques exemples typiques :

  • Réseaux de base et réseaux métropolitains de télécommunications
  • Interconnexions de centres de données
  • Réseaux de transport des opérateurs et réseaux de transport dans le cloud
  • Liaisons entre grands campus ou grandes entreprises disposant d'une quantité limitée de fibre noire
  • Télévision par câble et autres environnements de transport optique à haute capacité

Pour une petite installation, un cordon de raccordement duplex standard ou une simple liaison optique peut suffire. La technologie DWDM prend tout son sens lorsque plusieurs services indépendants doivent partager le même trajet de fibre optique, qu’il soit long ou coûteux.

Que doit vérifier un débutant avant de choisir des produits DWDM ?

Renseignez-vous sur le nombre de canaux dont vous avez besoin actuellement et à l'avenir, sur la longueur de la liaison, sur le type de fibre optique installée, ainsi que sur le format et le débit des modules requis par votre équipement.

La configuration des longueurs d'onde doit être homogène sur l'ensemble du système. Les émetteurs-récepteurs, les ports de multiplexage/démultiplexage, les équipements d'insertion/extraction et les récepteurs doivent disposer de canaux compatibles. Le type de connecteur, son polissage et sa propreté sont également des facteurs importants.

Enfin, vérifiez le bilan de puissance optique. Chaque connecteur, épissure, multiplexeur et kilomètre de fibre optique entraîne une perte. Si ces termes vous sont inconnus, commencez par perte d'insertion et perte de retour dans les fibres optiques. Un fournisseur ou un ingénieur qualifié pourra alors vérifier que les optiques choisies recevront toujours un signal suffisant.

FAQ sur le DWDM

La technologie DWDM nécessite-t-elle deux fibres ?

De nombreuses liaisons DWDM utilisent une fibre par sens, à l'instar d'une connexion optique duplex classique. Certaines conceptions particulières utilisent une seule fibre pour la transmission bidirectionnelle, mais il s'agit là d'un choix technique distinct qu'il ne faut pas tenir pour acquis.

Il s'agit de schémas de canaux différents ; vous ne devez donc pas partir du principe qu'un module optique CWDM fonctionnera via un multiplexeur DWDM. Il existe certes des solutions hybrides, mais celles-ci nécessitent un schéma de longueurs d'onde soigneusement défini et des équipements compatibles.

Non. Un multiplexeur DWDM combine des longueurs d'onde lumineuses. Un commutateur réseau achemine des paquets de données. Un multiplexeur passif ne lit pas, ne route pas et ne comprend pas le trafic Ethernet circulant au sein de chaque longueur d'onde.

Non. Une liaison passive courte et bien conçue peut ne pas en nécessiter. On utilise des amplificateurs lorsque la conception optique, la distance, les pertes ou la capacité l'exigent.

Les canaux sont très proches les uns des autres. Des étiquettes précises aident les installateurs à associer les émetteurs-récepteurs appropriés aux ports de multiplexage/démultiplexage correspondants et à éviter d'envoyer un signal vers le mauvais canal.

Une astuce simple pour se souvenir de DWDM

Le DWDM est une méthode de partage du trafic sur fibre optique. Elle permet à de nombreux canaux lumineux distincts de circuler simultanément dans une même fibre. Ces canaux étant très rapprochés les uns des autres, le DWDM s'avère particulièrement utile lorsque la demande en capacité est élevée et que les tracés de fibre optique sont trop précieux pour être gaspillés.

Il n'est pas nécessaire de maîtriser toutes les mesures optiques avant d'en saisir le principe fondamental. Commencez par les longueurs d'onde, les dispositifs de multiplexage/démultiplexage et l'adaptation des canaux. Une fois que vous aurez bien compris ces notions de base, des sujets tels que les amplificateurs, les ROADM et les budgets optiques vous sembleront beaucoup plus faciles à appréhender.

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