Comment gérer la dispersion chromatique dans les liens 100G DWDM PAM4
Le 16 nov. 2021
Catégorie : Communication Optique
Pour les liaisons DWDM denses à multiplexage en longueur d'onde jusqu'à 80 km, les émetteurs-récepteurs 100G PAM4 QSFP28 offrent un coût réduit, une consommation d'énergie inférieure et un encombrement réduit par rapport aux émetteurs-récepteurs cohérents conventionnels, mais au prix d'une gestion précise de la dispersion chromatique (DC).
Toutefois, nous verrons que la compensation de DC dans les liens PAM4 est assez simple et le démontrerons en dessinant quelques exemples.
Lorsqu'il est transmis au-delà de quelques kilomètres, le 100G DWDM PAM4 nécessite une compensation de DC optique précise ; la tolérance des récepteurs varie de l'ordre de ± 50 à ± 100 ps/nm. La DC a été gérée efficacement pendant de nombreuses années dans les systèmes de détection directe longue distance avant l'avènement de solutions cohérentes. Des modules de compensation de dispersion accordables (TDCM) basés sur un réseau de Bragg à fibre ont été déployés à cet effet dans des centaines de milliers d'unités. Ce blog explique comment gérer facilement la DC pour les applications 100G PAM4 et multi-débits.
L'utilisation de 100G DWDM PAM4 est un excellent moyen de minimiser le rapport coût par bit d'une liaison, car il est possible d'atteindre jusqu'à 4 Tb/s dans une seule fibre. Il a été déployé avec succès, notamment dans l’interconnexion des centres de données (DCI), les réseaux d'entreprise et les applications d'accès mobile.
Les émetteurs-récepteurs 100G DWDM PAM4 QSFP28 disponibles dans le commerce utilisent une configuration à une ou deux longueurs d'onde pour fournir 100 Gb/s. La première instance aura un débit en bauds de transmission de 56 Gbaud/s centré sur l'UIT à 100 GHz, tandis que l'approche à deux porteuses utilisera un débit en bauds réduit de 28 Gbaud/s, mais chacun d'eux est décalé de 25 GHz par rapport à la fréquence centrale d'un canal ITU 100 GHz, comme illustré à la Figure 1.
Solution CD 100G DWDM PAM4 à deux porteuses
Les émetteurs-récepteurs PAM4 100G à deux porteuses fonctionnent donc sur une grille ITU de 50 GHz, qui est couramment utilisée dans l'industrie. Afin de surmonter l'accumulation de dispersion chromatique dans la fibre optique, un seul TDCM supportant une grille de canaux de 50 GHz peut être utilisé pour compenser tous les canaux en bande C en même temps dans une configuration point à point. Comme le montre la Fig. 2 ci-dessous, le TDCMX-SM de TeraXion est parfaitement adapté au 100G DWDM PAM4 puisqu'il fournit une bande passante de 30 GHz et une plage d'accord couvrant une portée de 0 à 80 km, ce qui empêche le signal optique d'être écrêté spectralement. Avec ce module unique de la taille d'un marqueur, il est également possible de décaler activement la grille de ± 30 GHz et de maximiser le rapport signal sur bruit optique (OSNR) grâce à sa faible perte d'insertion.
Solution CD 100G DWDM PAM4 monoporteuse
Les émetteurs-récepteurs 100G PAM4 monoporteuse sont parfaitement adaptés aux systèmes de communication optique de grille 100 GHz. Ils peuvent être utilisés sur d'autres canaux transmettant différents types de signaux, tels que 10G, 25G, 100G et 400G cohérents, via le même système de ligne DWDM. Cela crée des réseaux flexibles et évolutifs.
Le TDCMX-SM à espacement de 100 GHz de TeraXion fournit une bande passante d'au moins 50 GHz sur toute la plage de réglage de 0 à 80 km. Cette bande permet la transmission de tous les signaux mixtes entre 10 et 100 Gb/s. Pour les systèmes compatibles avec des signaux cohérents 400G, le même TDCMX-SM offre une bande passante de 68 GHz jusqu'à 40 km, ce qui est suffisamment large pour éviter l'écrêtage du signal. Pour atteindre 80 km, il est possible de mettre en cascade un DCM fixe à large bande pour maintenir la bande passante de 68 GHz afin d’obtenir les résultats illustrés à la Figure 3.
Conclusion
La compensation de la dispersion chromatique sur la couche physique avec le TDCMX-SM est simple et permet l'utilisation de solutions de détection directe à haut débit de données économiques telles que 100G PAM4 dans des liaisons plus longues. Le TDCMX-SM est un petit module facile à intégrer parfaitement adapté pour répondre aux besoins de transmission à détection directe à haut débit jusqu'à 80 km.
