Questions et réponses sur la fibre multimode OM4

L'explosion de la demande de bande passante sur les réseaux d'entreprise entraîne un besoin urgent de débits Ethernet plus élevés. Plusieurs facteurs entrent en jeu, notamment la pénétration du haut débit, favorisée par les contenus vidéo, la demande des centres de données et la croissance exponentielle des superordinateurs et des activités de recherche et développement.

Fibre optimisée au laser :

La fibre multimode optimisée laser est reconnue comme le support de choix pour ces réseaux de données haut débit. Avec l'arrivée prochaine des débits Ethernet 40 et 100 Gigabit, l'industrie développe un nouveau type de fibre multimode, l'OM4. Il existe désormais une norme spécifiquement dédiée à ce produit. Avant la normalisation de l'OM4, ces fibres à bande passante plus élevée étaient commercialisées sous la norme OM3. Celle-ci offrira une bande passante modale effective minimale de 4 700 MHz-km à 850 nm, contre 2 000 MHz-km pour la fibre optique OM3.

Qu'est-ce que la fibre OM4 ?

La fibre OM4 est une fibre optimisée laser de 50 μm à bande passante étendue. Elle est conçue pour optimiser les coûts système offerts par les VCSEL 850 nm pour les applications existantes à 1 et 10 Gbit/s, ainsi que pour les futurs systèmes à 40 et 100 Gbit/s.
La fibre OM4 prend en charge les applications Ethernet, Fibre Channel et OIF, offrant une portée étendue jusqu'à 550 mètres à 10 Gbit/s pour les dorsales de bâtiments ultra-longues et les dorsales de campus de longueur moyenne. Avec une bande passante modale effective (EMB, également appelée bande passante laser) de 4 700 MHz-km (plus du double des exigences IEEE pour la prise en charge de 10 Gbit/s sur 300 mètres), la fibre OM4 est également particulièrement adaptée aux centres de données à courte portée et aux applications de calcul haute performance.

Pourquoi s'appelle-t-il OM4 et quelle est sa relation avec OM1, OM2, OM3 ?

Les fibres multimodes sont identifiées par la désignation OM (« mode optique ») comme indiqué dans la norme ISO/IEC 11801 :
• OM1, pour fibre avec bande passante de lancement over filled (OFL) de 200/500 MHz-km à 850/1300 nm (fibre typiquement
62,5/125 μm)
• OM2, pour fibre avec bande passante OFL de 500/500 MHz-km à 850/1300 nm (fibre typiquement 50/125 μm)
• OM3, pour fibre 50 μm optimisée pour laser ayant une bande passante modale effective de 2000 MHz-km (bande passante laser), conçue pour une transmission de 10 Gb/s.

Pendant de nombreuses années, la fibre multimode 62,5/125 µm (OM1) et la fibre multimode conventionnelle 50/125 µm (OM2) ont été largement déployées dans les applications locales. Ces fibres prennent facilement en charge des applications allant de l'Ethernet (10 Mbit/s) au Gigabit Ethernet (1 Gbit/s) et, grâce à la taille relativement importante de leur cœur, étaient idéales pour les émetteurs LED. Les déploiements plus récents utilisent souvent la fibre multimode 50/125 µm optimisée laser (OM3). Les fibres répondant à cette désignation offrent une bande passante suffisante pour prendre en charge le 10 Gigabit Ethernet jusqu'à 300 mètres. Depuis la publication de cette norme, les fabricants de fibres optiques ont considérablement amélioré leurs procédés de fabrication et peuvent désormais fabriquer des câbles prenant en charge le 10 GbE jusqu'à 550 mètres. La fibre multimode optimisée laser (LOMMF) est conçue pour être utilisée avec les VCSEL 850 nm. Aujourd’hui, cette évolution se poursuit avec le développement de la fibre multimode OM4 alors que l’industrie se prépare à des débits de 40 et 100 Gb/s.

Quelles sont les normes qui  définissent l’utilisation de la fibre OM4 ?

Plusieurs normes sont en cours d'élaboration pour définir l'utilisation de la fibre OM4 pour la transmission haut débit. Au sein de la TIA, les travaux progressent sur la norme TIA-492AAAD, qui contiendra les spécifications de performance de la fibre OM4. De même, la CEI travaille en parallèle à l'adoption de spécifications équivalentes qui seront documentées dans la norme internationale sur les fibres CEI 60793-2-10, sous le type de fibre A1a.3.

Quel rôle jouera la fibre OM4 dans les vitesses de nouvelle génération ?

L'IEEE continue de travailler sur des normes pour les débits de nouvelle génération, où la fibre OM4 est susceptible de jouer un rôle important. Pour les applications à courte portée de 40 Gbit/s et 100 Gbit/s sur fibre multimode, le groupe de travail IEEE 802.3ba semble avoir défini une solution PMD (Physical Medium Dependent) utilisant une technologie optique parallèle déjà éprouvée. Cela permettra de préserver l'avantage économique des sources lumineuses VCSEL 850 nm actuelles. Ces systèmes parallèles transmettront un signal de 10 Gbit/s sur chacune des 4 ou 10 fibres (pour 40 Gbit/s et 100 Gbit/s, respectivement). Chaque signal de 10 Gbit/s sera agrégé dans un émetteur-récepteur en réseau contenant 4 ou 10 VCSEL et détecteurs.

Pour ces systèmes parallèles, l'IEEE a fixé un objectif de portée minimale de 100 mètres (m), notamment sur fibre OM3 (les fibres OM1 et OM2 ne seront pas prises en charge par les normes 40 Gb/s et 100 Gb/s). Étant donné que la distance de 100 m ne devrait couvrir qu'environ 85 % des liaisons des centres de données, le groupe de travail a ensuite adopté la norme OM4, capable d'atteindre 125 m. Bien que ces 25 m supplémentaires puissent paraître insignifiants, ils prendront en charge la majorité des accès restants à la distribution et à la distribution vers les liaisons centrales dans les grands centres de données.

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