DWDM et OTN selon les recommandations UIT-T
Comprendre le multiplexage DWDM, le transport OTN et les capacités et latences typiques du backbone.
À retenir
- Le DWDM multiplexe des dizaines de longueurs d'onde sur une même fibre pour démultiplier sa capacité.
- L'OTN (UIT-T G.709) structure et protège le trafic transporté sur chaque longueur d'onde DWDM.
- La latence optique est dominée par la distance physique, environ 5 µs par kilomètre.
- Les amplificateurs EDFA régénèrent le signal optique tous les 80 à 120 km sans conversion électrique.
Multiplier la capacité d'une même fibre
Le DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) fait circuler simultanément des dizaines de longueurs d'onde distinctes sur une seule fibre, chacune transportant un flux indépendant, comme autant de « couleurs » de lumière qui ne s'interfèrent pas. Cette technique, normalisée notamment par l'UIT-T (grille de fréquences G.694.1), permet de multiplier par 40, 80, voire plus de 100 la capacité d'une fibre déjà posée, sans tirer de nouveau câble.
| Grandeur | Ordre de grandeur typique |
|---|---|
| Débit par canal DWDM | 100 Gbit/s à 400 Gbit/s (voire 800 Gbit/s) |
| Nombre de canaux sur une fibre | 40 à 96 canaux (grille 50/100 GHz) |
| Capacité totale d'une fibre DWDM | Plusieurs dizaines de Tbit/s |
| Portée sans régénération (avec amplification EDFA) | 80 à 120 km entre amplificateurs |
| Latence de propagation | ~5 µs/km (indice de réfraction de la silice) |
Point clé
la latence d'une liaison optique dépend avant tout de la distance physique parcourue (environ 5 microsecondes par kilomètre) ; c'est pourquoi le tracé géographique d'une route optique est un critère stratégique pour les usages sensibles à la latence (finance, jeu en ligne, temps réel).
OTN, la couche de transport unifiée
L'OTN (Optical Transport Network, UIT-T G.709) encapsule différents types de trafic client (Ethernet, SDH, Fibre Channel) dans une structure de trames normalisée (ODU/OTU) qui ajoute une correction d'erreur avancée (FEC) et des capacités de supervision et de multiplexage indépendantes du contenu transporté.
Attention
contrairement à une idée reçue, le DWDM et l'OTN ne sont pas concurrents mais complémentaires : le DWDM multiplexe les longueurs d'onde sur la fibre, l'OTN structure et supervise le contenu numérique transporté sur chacune de ces longueurs d'onde.
Amplification et régénération
Sur de longues distances, le signal optique s'affaiblit progressivement malgré la faible atténuation de la fibre monomode. Des amplificateurs optiques (EDFA, Erbium Doped Fiber Amplifier) réamplifient directement le signal lumineux sans conversion électrique, tous les 80 à 120 km. Au-delà d'une certaine distance cumulée (dégradation du rapport signal/bruit, dispersion chromatique), une régénération électronique complète (3R : Reshaping, Retiming, Regenerating) devient nécessaire.
Sur le terrain
un lien DWDM qui fonctionne parfaitement pendant des mois peut se dégrader progressivement si un amplificateur EDFA vieillit ou si la fibre subit une contrainte mécanique lente (tassement de sol, vibration) ; la supervision continue du rapport signal/bruit optique (OSNR) permet d'anticiper ces dérives avant la coupure complète.
Astuce
pour estimer rapidement la latence minimale théorique d'une liaison, multipliez la distance en kilomètres par 5 microsecondes ; cela donne un plancher physique incompressible, indépendant de la qualité des équipements.