100G Cohérent

février 02, 2014  |   Actualités,Blog   |     |   0 commentaire

Introduction

Les hébergeurs communiquent de plus en plus sur les spécificités des leurs infrastructures. De plus en plus, nous pouvons voir le terme de “cohérent” qui suffixe une bande passante (ex: 100G Cohérent).

Nous allons voir au travers de cet article ce que signifie ce terme.

Cas courant

Dans le cas courant, une transmission est effectuée sur un média dont le débit est fixé par sa qualité et par la capacité des équipements connectés de chaque coté du lien. Par exemple, afin de communiquer en Gigabit sur un média cuivré, il faut :

  • deux équipements compatible Gigabit

  • un câble de 100m max et de catégorie 5E

Quand nous parlons de débit de plusieurs gigabits le média est généralement optique et les mêmes règles s’appliquent.

A ce jour, le meilleur débit déployé est de 40 Gbits et pour obtenir ce débit, il faut :

  • deux équipement compatibles avec la technologie OC-768 (768 canaux de 51Mbits).

  • une fibre monomode adapté à la distance entre les équipements

Dans ces deux cas, le média transporte les transmissions codés avec des états hauts (1) et bas (0) soit en variant la tension electrique pour un média cuivré, soit en allumant ou éteignant des diodes pour un média optique sur un intervalle de temps donné.

Cas cohérent

Dans le cas d’une communication utilisant une technologie dites “cohérente”, on intercale des éléments “intélligents” entre la fibre et l’équipement final. Cet élément est nommé intélligent car capable de comprendre plus d’état que 0 ou 1. A titre d’exemple ajouté seulement deux états intermédiaires multiplie le débit par 2. En effet, toute communication étant une alternance de 0 et 1 il est possible de raisonner de la sorte :

  • Etat haut => 1 1

  • Etat mi-haut => 1 0

  • Etat mi-bas => 0 1

  • Etat bas => 0 0

De cette façon, pour chaque interval de transmission 2 bits sont passés au lieu d’un seul, et la transmission ressemblerait à ceci :

Cette technique est déjà bien connue et très largement utilisée au niveau des réseaux sans fil afin de faire varier le débit en fonction de la qualité de l’environnement et permettre la correction d’erreur (dans ce cas, l’air est le média). Notamment les méthodes QPSK (Modulation de phase), permet de transmettre 2 bits par symbole ou (8 / 16)-QAM qui permet de transmettre (3 / 4) bits par symbole et de multiplier par autant les debits.

A ces technologies s’ajoutent aussi le WDM (Wavelength Division Multiplexing ou multiplexage en longueur d’onde). Cette technique permet, comme son nom l’indique, d’envoyer plusieurs longueurs d’ondes (plusieurs couleurs) afin de démultiplier le nombre de canaux utilisable dans une seule et même fibre optique.

A titre d’exemple, une interconnexion 40 Gbits utilise 8 canaux optiques ( 4×10 Gbits montant + 4×10 Gbits déscendant). Sans WDM il faut donc 8 fibres séparées afin d’atteindre cette bande passante. La technologie BiDi de Cisco utilise le WDM et permet d’atteindre cette bande passante avec seulement 2 fibres en utilisant 2 canaux de 20 Gbits pour chaque sens.

C’est donc en utilisant l’ensemble de ses technologies (équipement intélligent, modulation de signal et multiplexage de signal) que l’on arrive a créer des réseaux intélligent dit “cohérent”.

Ces technologies étant des évolutions au niveau des émétteurs/récepteurs et DSP (Digital Signal Processing), il est souvent possible de réutiliser les équipements passifs d’une architecture afin de faire evoluer un réseau 10G ou 40G en réseau 40G Cohérent ou 100G Cohérent.

Bibliographie

http://en.wikipedia.org/wiki/Optical_Carrier_transmission_rates

http://www.ciena.fr/technology/wavelogic3/40G-100G/

http://en.wikipedia.org/wiki/Synchronous_optical_networking

http://www.radio-electronics.com/info/wireless/wi-fi/ieee-802-11a.php

http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/76/99/23/PDF/VA2_charlet_gabriel_01022011.pdf

http://www.irisa.fr/prive/bcousin/Cours/MR2WDM.2P.pdf

http://www.ekinops.net/fr/communiques-de-presse/datagroup-ekinops-deploiement-100g-coherent-ukraine

http://www.cisco.com/en/US/prod/collateral/switches/ps9441/ps13386/white-paper-c11-729493_ns1261_Networking_Solutions_White_Paper.html