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La technologie des réseaux optiques a connu une croissance rapide et a permis de répondre à la demande croissante de débits de données et de bandes passantes plus élevés. Dans les réseaux optiques, la fibre optique est le support de transmission fondamental, mais des fonctions telles que la commutation, la signalisation et le traitement sont réalisées électroniquement. Pour effectuer la conversion entre les signaux optiques et les signaux électriques, on a naturellement développé des commutateurs optiques. Qu'est-ce qu'un commutateur optique ? Cet article vous fournira des informations de base sur les commutateurs optiques.
Introduction
En télécommunications, un commutateur optique permet de commuter sélectivement les signaux circulant dans les fibres optiques ou les circuits optiques intégrés (COI) d'un circuit à un autre. Son fonctionnement peut être mécanique, par exemple en déplaçant physiquement une fibre optique pour activer une ou plusieurs autres fibres, ou encore reposer sur des effets électro-optiques, magnéto-optiques ou d'autres méthodes.
Types de commutateurs optiques
Un commutateur optique est un dispositif qui reçoit un signal photonique sur l'un de ses ports et le transmet par un autre port selon la décision de routage prise. Il existe deux types de commutateurs optiques : les commutateurs OEO (optique-électro-optique) et les commutateurs OOO (optique-optique-optique), également appelés commutateurs tout optiques. Un commutateur OEO nécessite la conversion du signal lumineux analogique en signal numérique, puis son traitement et son routage avant sa reconversion en signal lumineux analogique. La commutation OOO s'effectue exclusivement par voie photonique.
Applications des commutateurs optiques
Les commutateurs optiques sont largement utilisés dans les réseaux à haut débit où des vitesses de commutation élevées et des commutateurs de grande taille sont nécessaires pour gérer un trafic important. Ils sont généralement utilisés au sein de commutateurs de commutation optique (OXC). Un OXC peut contenir une série de commutateurs optiques. Les OXC sont similaires aux routeurs électroniques qui acheminent les données à l'aide de commutateurs. Les commutateurs optiques peuvent également servir à la protection des commutations. En cas de défaillance d'une fibre, le commutateur permet de rediriger le signal vers une autre fibre avant que le problème ne survienne. Il faut quelques millisecondes à un commutateur optique pour détecter la défaillance et en informer le réseau et le commutateur. De plus, les commutateurs optiques peuvent être utilisés pour les modulateurs externes, les multiplexeurs d'insertion-extraction optiques (OADM), les moniteurs de réseau et les tests de composants de fibre optique. Auparavant, il était nécessaire de connecter des émetteurs-récepteurs optiques spécifiques à ces commutateurs. Désormais, des émetteurs-récepteurs optiques tiers sont disponibles afin de réduire les coûts. Comme indiqué ci-dessous, vous pouvez tester la compatibilité d'un émetteur-récepteur à fibre optique, tel qu'un émetteur-récepteur QSFP+ compatible Avago AFBR-79EIPZ, un émetteur-récepteur SFP 1000BASE-T compatible HP JD089B ou un émetteur-récepteur SFP 1000BASE-LX compatible HP J4859C, dans un commutateur optique.
Avantages des commutateurs optiques
Les commutateurs optiques présentent plusieurs avantages par rapport aux commutateurs électriques. Ils permettent de réaliser d'importantes économies d'espace et de consommation d'énergie, jusqu'à 92 % d'espace et 96 % d'énergie en moins. Ces économies se traduisent par une réduction des coûts de 3 kW par baie, ce qui permet aux opérateurs de se passer de coûteux groupes électrogènes diesel, redresseurs et batteries, ainsi que de réduire les coûts mensuels de maintenance de ces équipements et des systèmes de refroidissement associés. Les commutateurs optiques sont plus évolutifs et plus rapides que les commutateurs électriques. Indépendants du protocole et du débit binaire, les commutateurs tout optiques ne sont pas affectés par les limitations de débit des équipements de commutation.
Inconvénients des commutateurs optiques
Les commutateurs optiques présentent également certains inconvénients. Actuellement, la technologie de stockage des signaux photoniques n'est pas aussi simple à mettre en œuvre que celle des signaux électriques. Ils peuvent toutefois stocker des signaux à l'aide de lignes à retard en fibre optique, car la lumière met un certain temps à parcourir une certaine longueur de fibre (200 000 km par seconde dans la silice). Ainsi, une trame de 10 000 bits transmise à 10 Gb/s nécessite 200 m de fibre. Cette solution est à la fois coûteuse et peu pratique. De plus, une fois qu'un signal a traversé une ligne à retard, il ne peut être traité qu'à sa sortie. L'ajout de commutateurs au sein des lignes permettrait de pallier ce problème, mais cela augmenterait les coûts. Les commutateurs optiques ne peuvent pas traiter les en-têtes des paquets, en particulier à haute vitesse. La vitesse maximale des routeurs électroniques actuels est de 10 Gb/s, tandis que les signaux optiques peuvent atteindre 40/100 Gb/s, voire plus. Par conséquent, les routeurs ne pourront pas traiter les signaux aussi rapidement que leur transmission.
Conclusion
Face à la demande croissante en vidéo et audio et aux défis posés par les capacités de traitement des données et la haute bande passante des réseaux, les réseaux optiques se sont progressivement imposés comme la solution la plus rentable. Les commutateurs optiques permettent aux clients de réaliser d'importantes économies d'énergie, d'espace et de coûts. Aujourd'hui, le marché des commutateurs optiques est dominé par quelques entreprises, telles que Cisco, HP, Arista et Juniper. Vous pouvez choisir un commutateur optique en fonction de vos besoins.
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