Transpondeur (OEO) répéteur à fibre optique pour système DWDM

Un transpondeur optique est un dispositif optique-électrique-optique (OEO) spécialisé utilisé dans les systèmes de réseaux à multiplexage en longueur d’onde (WDM). Sa fonction principale est de recevoir et de transmettre des signaux optiques sur différentes longueurs d’onde. Les transpondeurs optiques utilisent généralement soit un amplificateur optique à semi-conducteur (SOA), soit un laser comme source optique. Dans la plupart des cas, ils comprennent également un modulateur à électro-absorption (EAM), utilisé pour moduler le signal optique. Cet article présentera le transpondeur optique en détail.

Qu’est-ce qu’un transpondeur optique (OEO) ?

Le transpondeur optique est un élément clé des systèmes de communication optique. Il est chargé de convertir le signal optique en signal électrique, d’amplifier le signal électrique, puis de le reconvertir en signal optique. Le transpondeur optique peut également étendre la distance de transmission du signal optique grâce à une conversion optique-électrique-optique. 

Cela permet au signal optique d’être transmis sur de plus longues distances sans perdre son intégrité. Le transpondeur optique peut également convertir le signal optique de longueurs d’onde optiques standard en un signal optique CWDM ou DWDM. Les signaux CWDM sont moins sensibles à la dispersion que les signaux optiques standard et peuvent donc être transmis sur de plus longues distances. Les signaux DWDM sont encore moins sensibles à la dispersion que les signaux CWDM et peuvent donc être transmis sur des distances encore plus longues.

Dans le processus de régénération du signal par le transpondeur optique, celui-ci permet de remodeler, de resynchroniser et de réamplifier le signal optique. Cette approche permet au transpondeur optique de surveiller, nettoyer et amplifier le signal avec davantage de précision.

Figure 1 : Transpondeur optique

Pourquoi avons-nous besoin d’un transpondeur optique (OEO) dans un système WDM ?

Dans un système de multiplexage par répartition en longueur d’onde (WDM), différents appareils peuvent utiliser différentes longueurs d’onde de lumière. Cependant, ces différents appareils doivent parfois communiquer entre eux, et les différentes longueurs d’onde peuvent entraîner des incompatibilités.  De plus, un transpondeur optique (OEO) peut aider à résoudre ces incompatibilités en convertissant les différentes longueurs d’onde en une longueur d’onde unique pouvant traverser un réseau fibre optique vers un autre. Cela permet à différents appareils de communiquer entre eux de manière transparente, indépendamment des différentes normes entre les différents réseaux fibre optique. Par conséquent, les OEO sont un composant essentiel de tout système WDM. En général, nous divisons les transpondeurs optiques en trois modèles différents selon le type de conversion

Convertir la fibre multimode en fibre monomode

Parmi les deux différents modes de fibre optique, la fibre multimode est utilisée pour la transmission à courte distance et la fibre monomode est généralement utilisée pour la transmission à longue distance. Si nous devons transmettre des données sur des distances qui dépassent la limite de distance de transmission multimode, ou si nous devons établir des liaisons de transmission de données entre des dispositifs monomodes et multimodes, nous devons alors effectuer une conversion de mode ; sinon, ils ne peuvent pas interopérer pour les données. L’image suivante montre comment connecter deux commutateurs à distance au moyen de deux transpondeurs optiques tout en convertissant une fibre multimode en fibre monomode. Ce mode de connexion est généralement utilisé pour étendre le réseau de transport optique 10G (OTN) et le réseau optique synchrone (SONET).

Figure 2: fibre multimode vers fibre monomode Conversion

Convertir une double fibre en fibre unique

La fibre unique fonctionne généralement sur des réseaux BiDi, qui peuvent utiliser deux longueurs d’onde différentes sur le même brin de fibre grâce à une transmission bidirectionnelle (BiDi), tandis que la double fibre utilise la même longueur d’onde sur deux fibres différentes. Lors de la conversion entre double fibre et fibre unique, vous pouvez utiliser deux transpondeurs optiques pour effectuer l’opération, lors de la conversion de deux commutateurs double fibre longue distance connectés par deux transpondeurs optiques. La fibre unique BiDi utilise deux longueurs d’onde différentes sur une seule fibre, l’émission (Tx) à une extrémité de la fibre et la réception (Rx) à l’autre extrémité, et inversement.

Figure 3 : conversion de double fibre en fibre unique

Convertir les longueurs d’onde

systèmes réseau. Les équipements de réseau à fibre optique avec des interfaces fibre fixes utilisant des longueurs d’onde conventionnelles doivent être convertis en longueurs d’onde CWDM ou DWDM au moyen d’un transpondeur optique.  Dans l’image ci-dessous, la conversion de longueur d’onde est réalisée à l’aide d’un SFP+ SMF et d’un module optique SFP+ CWDM 1530nm, connectant ainsi le commutateur 10G au Mux/Demux CWDM. Le réseau nécessite un commutateur 10G avec une sortie de signal 1310nm vers un Mux/Demux CWDM avec une longueur d’onde de 1530nm, connectant ainsi le commutateur 10G au Mux/Demux CWDM. Avec ce transpondeur optique en place, vous pouvez effectuer la conversion de longueur d’onde, car le signal peut être transmis à la longueur d’onde requise. Cela offre une manière beaucoup plus efficace d’exploiter un système WDM, tout en étant bien moins coûteux.

Figure 4 : Conversion de différentes longueurs d’onde

Transpondeur vs. Émetteur-récepteur et Muxpondeur

Les transpondeurs et les émetteurs-récepteurs sont des dispositifs utilisés pour connecter deux types de réseaux différents afin qu’ils puissent communiquer entre eux. Un émetteur-récepteur est un dispositif capable à la fois de transmettre et de recevoir des données, tandis qu’un transpondeur ne reçoit que des données. Les transpondeurs comme les émetteurs-récepteurs peuvent être utilisés pour convertir des données d’une forme à une autre. Par exemple, un transpondeur peut être utilisé pour convertir des signaux électriques en signaux optiques, et un émetteur-récepteur peut être utilisé pour convertir des signaux optiques vers une autre longueur d’onde de signaux optiques. Les émetteurs-récepteurs sont généralement utilisés dans les applications longue distance, tandis que les transpondeurs sont généralement utilisés dans les applications courte distance. 

Un Muxponder est un dispositif qui multiplexe (ou combine) plusieurs signaux en un seul signal. Les Muxponders sont similaires aux Transceivers en ce sens qu’ils peuvent à la fois transmettre et recevoir des données, mais ils sont spécifiquement conçus pour multiplexer des signaux. Les Muxponders sont généralement utilisés dans les applications longue distance où plusieurs signaux doivent être combinés en un seul signal. 

Bien que les transpondeurs, les émetteurs-récepteurs et les muxpondeurs présentent tous des similitudes dans leur fonctionnalité, ce sont essentiellement des appareils différents compte tenu de leurs objectifs de conception. Les transpondeurs sont conçus pour les applications à courte distance, les émetteurs-récepteurs pour les applications à longue distance, et les muxpondeurs pour combiner plusieurs signaux en un seul signal.

Un transpondeur WDM multidébit à 8 ports et quatre canaux convertit les signaux multimodes 1Gbps ou 10Gbps en longueurs d’onde CWDM/DWDM monomodes, ce qui permet d’étendre la distance maximale de la liaison 1G/10G. Dans cette liaison, seul le signal est amplifié et le débit de données ne change pas avant et après la conversion du signal.

Figure 5: A Transpondeur à 8 ports et quatre canaux

Émetteurs-récepteurs optiques WDM qui contiennent Modules émetteurs-récepteurs CWDM/DWDM peuvent être utilisés pour transmettre et recevoir des signaux optiques de longueurs d'onde spécifiques. Ils ne transmettent le signal que de manière passive, sans modifier son mode, sa longueur d'onde ni sa vitesse.

Figure 6 : Un module optique SFP DWDM

Dans le cas des Muxponders à fibre optique, il s’agit de dispositifs multiprotocoles à plusieurs étages qui consolident plusieurs types de services différents sur une seule fibre. Par exemple, un Muxponder 100Gbps avec des connecteurs 10x10G SFP+ et 1x100G CFP peut consolider jusqu’à 10 normes distinctes de signaux 10G sur un seul signal 100G.

Figure 7 : muxponder multiprotocole multidébit 100G

Transpondeur WDM autonome ou en carte de ligne, lequel choisir ?

En ce qui concerne les transpondeurs WDM, il en existe deux principaux types : autonomes et cartes de ligne. Les transpondeurs autonomes sont des appareils autonomes qui peuvent être montés en rack ou utilisés au format de bureau. Les transpondeurs sur carte de ligne, quant à eux, sont intégrés dans des cartes de ligne installées dans des châssis. Alors, lequel devriez-vous choisir ?

Il y a quelques éléments à prendre en compte lors de votre décision. Tout d'abord, pensez à l'espace dont vous disposez dans votre centre de données. Si votre espace est limité, un transpondeur sur carte de ligne peut être la meilleure option, car il n'occupera pas autant d'espace qu'un transpondeur autonome. Ensuite, tenez compte de votre budget. Les transpondeurs sur carte de ligne ont tendance à être moins chers que les transpondeurs autonomes de même taille. Enfin, réfléchissez à vos besoins spécifiques. Si vous avez besoin d'une densité de ports plus élevée ou souhaitez profiter de fonctionnalités avancées, un transpondeur sur carte de ligne peut être la meilleure option. 

Conclusion

Lorsqu’il s’agit de transmettre des signaux entre différents appareils, vous devez vous demander s’ils sont compatibles entre eux et si vous avez besoin d’un transpondeur optique pour la conversion des données. Dans cet article, nous présentons plusieurs transpondeurs optiques courants pour la conversion des données, notamment la conversion de fibre monomode vers fibre multimode, la conversion de double fibre vers fibre unique et la conversion entre différentes longueurs d’onde. Il est important de noter que le transpondeur optique est uniquement chargé de réamplifier, surveiller et nettoyer le signal, et que le débit de transmission n’est pas modifié. Avec un transpondeur optique, nous pouvons étendre la distance de transmission de la liaison de transmission optique. Si vous souhaitez en savoir plus, veuillez contacter QSFPTEK via [email protected]. Nous pouvons vous fournir transpondeurs optiques et une large gamme de modules optiques, n’hésitez pas à demander un devis !