Mesures spectrales pour les DWDM.

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Edmond Alain
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1 Mesures spectrales pour les systèmes DWDM 1

2 Mesures spectrales pour les systèmes DWDM Qu est-ce que le DWDM? Que faut-il tester? Comment tester? 2

3 DWDM: Dense wavelength-division multiplexing Pourquoi? C est un moyen économique d augmenter la bande passante des réseaux telecom fibrés, pour faire face à l augmentation continue des données échangées. Comment? En augmentant le nombre de canaux (les fréquences porteuses) se propageant sur une même fibre. 3

fibrés, pour faire face à l augmentation continue des données échangées.

4 DWDM: Dense wavelength-division multiplexing 2,5 Gb/s T x λ 1 R x λ 1 DWDM T x λ 1 R x λ 1 T x λ 2 MUX 1,28 Tb/s DEMUX R x λ 2 T x λ N R x λ N 4

5 DWDM: Dense wavelength-division multiplexing Le DWDM est compatible avec les fibres installées et n empêche pas l amplification du signal Mais: Dégradation de l OSNR par les amplificateurs Déséquilibre dans l amplification des canaux Apparition de canaux fantômes (Four-wave mixing) Résidus des canaux adjacents (cross-talk) Ces défauts peuvent augmenter le taux d erreur de transmission d où l importance du test des réseaux DWDM 5

amplification des canaux Apparition de canaux fantômes (Four-wave mixing) Résidus des canaux adjacents

6 Que faut-il tester? Transmission Réception Amplificateurs Il faut caractériser chaque canal, en mesurant: Sa puissance P ( son atténuation le long de la fibre) Sa fréquence ou longueur d onde λ Son rapport signal à bruit (OSNR) L uniformité de puissance entre canaux (Gain tilt) La variation de P et de λ dans le temps Observation des spectres 6

Sa puissance P ( son atténuation le long de la fibre) Sa fréquence ou longueur d onde

7 Comment tester? Avec l OSAl L'analyseur de spectre optique (OSA) affiche la composition spectrale du signal dans la fibre. Représentation graphique Echelle des fréquences (ou des longueurs d onde) Echelle des puissances Canaux 7

8 Comment tester? Avec l OSAl Tableau de résultats 8

9 Au cœur c de l OSAl OSA: Un réseau de diffraction étale le spectre des longueurs d onde présents dans la fibre testée Les canaux séparés sont filtrés un à un pour analyse par le photodétecteur 9

10 Les caractéristiques ristiques principales d un d OSA L ORR (optical rejection ratio): c est l OSNR maximum que pourra mesurer l OSA à une longueur d onde donnée, voisine de la longueur d onde centrale du canal P Observation de deux canaux espacés de 100GHz en dégradant l ORR: ORR de 40 50GHz ORR de 30 50GHz ORR de 20 50GHz λ Avec un OSA, pour faire une mesure précise de rapport signal à bruit, il faut : ORR > GHz 10

de deux canaux espacés de 100GHz en dégradant l ORR: ORR de 40 dbc @ 50GHz ORR de 30 dbc @ 50GHz ORR de 20 dbc @

11 Les caractéristiques ristiques principales d un d OSA La résolution (resolution bandwidth, FWHM): c est la largeur spectrale à -3 db (à mi-hauteur). Souvent mis en avant, ce paramètre reflète moins que l ORR la capacité de l OSA à séparer les canaux Large FWHM, grand ORR: FWHM 3 db petite FWHM, faible ORR: FWHM 3 db 11

Souvent mis en avant, ce paramètre reflète moins que l ORR la capacité de l OSA

12 Les caractéristiques ristiques principales d un d OSA La gamme en puissance: la plus grande possible pour mesurer à la fois un canal puissant et un canal faible Gamme de puissance nécessaire : mesures de -65 à + 15 dbm La gamme en longueur d onde: la plus grande possible pour pouvoir mesurer également les réseaux CWDM Gamme de longueur d onde nécessaire : de 1250 à 1650 nm 12

nécessaire : mesures de -65 à + 15 dbm La gamme en longueur d onde: la plus grande possible

13 Les caractéristiques ristiques principales d un d OSA La précision en puissance: à vérifier sur la gamme spectrale Précision en db 0,55 0,45 0, db limit 0,25 0,15 0,05-0,05-0,15-0,25-0,35-0, db limit -0, Précision en puissance requise : +/- 0,4 db La précision en longueur d onde: à vérifier sur la gamme spectrale Précision en longueur d onde requise : +/- 40 pm nm 13

4 db limit -0,55 1480 1500 1520 1540 1560 1580 1600 1620 Précision en puissance requise : +/- 0,4 db La

14 Les OSA de terrain (pour l installation l et la maintenance de réseau) r Ils doivent être: Portables Autonomes (batteries) Robustes Garantir les spécifications dans des conditions environnementales exigeantes (T de 5 à 40 C; 85% d humidité) 100 Dérives en pm nm 1400 nm 1300 nm Température c 14

dans des conditions environnementales exigeantes (T de 5 à 40 C; 85% d humidité)

15 Les OSA de terrain Un plus: la modularité. Une seule plate-forme de test et plusieurs modules pour tester également la PMD, la DC, faire des mesures de réflectométrie 15

16 Les OSA de terrain Un plus: l option «Channel Drop». Utilisation de l OSA comme filtre accordable pour extraire un canal => tests de protocoles, de taux d erreur db nm 16

17 Conclusions La mesure d analyse spectrale dans les réseaux DWDM est indispensable. L OSA en est l instrument clé, à condition de choisir celui dont les performances sont adaptées au réseau à tester Quelques bonnes questions à se poser: Quelles longueurs d onde souhaitez-vous tester? Quel est l espacement entre les canaux? Quel est le taux de modulation des données? Devez-vous intervenir sur le terrain? Souhaitez-vous extraire un canal pour d autres types d analyse? 17

Quelques bonnes questions à se poser: Quelles longueurs d onde souhaitez-vous tester?

18 Merci de votre attention!!! Pour en savoir plus, rendez-vous au stand J35 de Photon Lines 18

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