Transmission DWDM

1 — Puissance & OSNRLa qualité d'un canal DWDM dépend de sa puissance optique et de son rapport signal sur bruit (OSNR). Trop faible, le signal se confond avec le bruit ; trop forte, la fibre devient non linéaire. Dans les deux cas la BER monte et le trafic peut être interrompu.

2 — Chaque λ est un canal indépendantLes transpondeurs émettent chacun sur une fréquence précise de la grille ITU-T. Le multiplexeur les regroupe dans une seule fibre : ajouter un canal augmente la capacité sans déployer de nouvelle fibre.

3 — Le ROADM aiguille les longueurs d'ondeAdd, Drop, Express, Reroute : le WSS aiguille chaque λ sans conversion électrique. En cas de coupure, le contrôleur détecte la panne et réachemine automatiquement les canaux sur un chemin alternatif.

4 — MUX / DEMUXLe multiplexeur combine plusieurs longueurs d'onde dans une fibre unique, l'EDFA les amplifie toutes ensemble, puis le démultiplexeur sépare chaque canal vers son récepteur.

4B — Amplification RamanLa pompe Raman, injectée en sens inverse, amplifie les canaux directement dans la silice de la fibre. Cette amplification distribuée limite le bruit ASE, préserve l'OSNR sur de plus longues distances et couvre les bandes C et L.

4C — Dispersion chromatiqueLes composantes spectrales d'une impulsion ne voyagent pas à la même vitesse : le signal s'étale et les symboles interfèrent. Historiquement compensée par fibre DCF, la dispersion est aujourd'hui corrigée numériquement par le DSP cohérent du récepteur.

4D — PMD, la limite des très hauts débitsLes deux polarisations X et Y ne voyagent pas exactement à la même vitesse (DGD). À 400G/800G, ce retard devient comparable à la durée d'un symbole. Fibre à faible PMD, scrambler, et surtout égalisation DSP MIMO 2×2 la neutralisent.

5A — Amplitude, fréquence ou phaseTrois façons de faire porter des bits à une onde : varier sa force (ASK), sa vitesse d'oscillation (FSK) ou son décalage temporel (PSK). Les systèmes DWDM cohérents n'utilisent pas la fréquence — chaque canal garde sa porteuse ITU-T — mais combinent amplitude et phase : c'est le plan IQ de la scène suivante.

5 — Le symbole vit sur le cercle trigonométriqueChaque symbole est un point du plan IQ : une phase θ et une amplitude A. Sa projection sur l'axe des abscisses donne I = A·cos θ, sur l'axe des ordonnées Q = A·sin θ. QPSK n'utilise que 4 phases sur un cercle ; les QAM combinent plusieurs phases et amplitudes — plus de bits par symbole, mais des points plus proches, donc plus sensibles au bruit.

5B — Façonner la constellationLe PCS émet plus souvent les symboles de faible énergie (distribution de Maxwell–Boltzmann) : +0,5 à +1,5 dB d'OSNR. Le Geometric Shaping optimise la position des points dans le plan IQ. Combinés dans le DSP, ils approchent la limite de Shannon — jusqu'à 800G par canal.

6 — SynthèseTranspondeurs, MUX, ROADM, amplification EDFA + Raman, compensation DSP, modulations façonnées : ensemble, ils font d'une seule paire de fibres une autoroute de plusieurs térabits, reconfigurable à la demande.