Intégrer les réseaux optiques numériques longue distance jusqu’à l’accès métropolitain

Les nouvelles technologies étendent les bénéfices du réseau optique numérique sur le réseau optique métropolitain. Résultats : des coûts réduits, une exploitation simplifiée, une gestion des longueurs d’onde efficace, sur un réseau intégré de bout-en-bout.

Le transport haute-densité doit à la technologie du réseau optique numérique une architecture flexible, une capacité d'insertion/extraction reconfigurable, un réseau simplifié, fiable et une gestion intégrée de la bande passante dans les réseaux régionaux et longue distance. Ces bénéfices peuvent désormais être étendus jusqu'aux réseaux métropolitains pour permettre un service de bout-en-bout et une gestion de la bande passante avec une granularité sous-longueur d'onde.
 
Repousser les limites des réseaux optiques numériques
Le réseau optique numérique est une technologie impliquant un haut niveau d'intégration de composants, en utilisant des circuits photoniques intégrés (PICs), dans un système hautement efficace de transport régional ou longue distance. Il permet un brassage et un réagencement numérique intégré avec une granularité de 2,5 Gbps, un contrôle entièrement numérique de la performance, la protection des services et un approvisionnement de bout-en-bout pour supporter jusqu'à 1,6 Térabits/s par fibre. La densité est également améliorée en réalisant tout le multiplexage optique  sur une seule carte de ligne.

L'un des avantages clés du réseau optique numérique, par rapport aux systèmes basés sur des commutateurs tout optique, est sa capacité à fournir des services transparents bénéficiant d'un contrôle de la performance fréquent et complet. La technologie des circuits photoniques intégrés donne une conversion optique-électronique-optique (OEO) à moindre coût des signaux optiques dans le réseau, permettant le contrôle de la performance du taux d'erreur binaire (BER) en tout point du réseau, où cela est nécessaire. L'activation des services au travers du réseau avec un plan de commande intelligent permet de gérer des routes directes dîtes express ou de contournement optique dit bypass aux points d'insertion/extraction, pour une optimisation du réseau.

Une plate-forme de réseau optique numérique offre des avantages par rapport à ses homologues tout optiques : une meilleure densité, une simplicité d'exploitation, une virtualisation unique de la bande passante pour adapter les services aux ressources du réseau, avec la possibilité de configurer tout type de service sur n'importe quel port. De plus une commutation et un routage optique transparent sont configurés par défaut dans la solution réseau optique numérique.

De nombreux opérateurs qui utilisent des plates-formes de réseaux optiques numériques pour leurs réseaux longues distances et régionaux souhaitent étendre le cœur de leur réseau jusqu'aux zones métropolitaines. Cependant, les équipements au cœur et en périphérie sont généralement soumis à des critères d'optimisation différents, comme une capacité de terminaison efficace de la longueur d'onde pour la périphérie et pas forcément pour le cœur du réseau. La technologie pour la périphérie doit alors être financièrement intéressante dans les applications et assurer un transfert intégré vers le cœur du réseau pour un véritable inter-fonctionnement de bout en bout.
 
L'intelligence dans les réseaux métropolitains
Introduire une nouvelle technologie intelligente dans les réseaux d'accès métropolitains offre une agrégation CWDM/DWDM de réseaux optiques numériques et un réseau extensible jusqu'à 40 longueurs d'ondes de 10 Gbps, aussi bien pour un réseau métropolitain autonome que pour un réseau métropolitain intégré au cœur du réseau de transport optique numérique. Elle apporte une optimisation des coûts, un faible encombrement et une forte capacité de transport WDM, à l'accès métropolitain, en étendant le coeur du réseau ou dans un scénario "second mile".  L'approche hybride de bout-en-bout permet au cœur optique numérique et aux réseaux d'accès métropolitain de fonctionner ensemble pour une optimisation sur chaque segment distinct du réseau.

Par exemple, s'il n'y a que quelques longueurs d'ondes pour accéder au réseau métropolitain, une plate-forme intelligente pour ce réseau d'accès, avec une portée limitée, un coût raisonnable, une faible consommation électrique et un faible encombrement convient parfaitement. Mais au cœur du réseau, où les distances sont plus longues, la très haute capacité et la gestion de la bande passante d'une plate-forme de réseau optique numérique conviennent mieux. C'est pourquoi il est essentiel de fournir les deux plates-formes conjointement pour répondre à toutes les attentes des opérateurs.

Typiquement, un opérateur télécom qui construit aujourd'hui un réseau optique de bout en bout, combine plusieurs plates-formes. Trois composants distincts sont importants : le cœur ou le réseau longue distance, le réseau de transport métropolitain et la gestion de la bande passante. Il n'y a virtuellement aucune intégration au niveau réseau si ce ne sont les interfaces client et quelques éléments communs de gestion de réseau.
 
Cependant, pour les opérateurs qui déploient un réseau optique numérique pour leur cœur de réseau, il est désormais possible de bénéficier de plus de fonctionnalités, grâce à la plate-forme intelligente d'accès métropolitain, avec seulement deux composants. La plate-forme intelligente d'accès métropolitain fournit une gestion commune de bout-en-bout de la bande passante, ce qui permet un approvisionnement plus efficace du service et une agrégation de celui-ci depuis l'entrée jusqu'à la sortie du réseau, quelle que soit l'origine ou la destination du service, que le service démarre ou se termine au cœur ou en périphérie du réseau métropolitain (Fig. 1).

Une découverte automatique des équipements interconnectés et des topologies réseaux, utilisant un plan de contrôle simplifie la gestion du réseau intégré. Par exemple, lorsqu'un opérateur connecte les équipements d'autres  fournisseurs, les connexions entre ces différents équipements doivent être rentrées manuellement. Ce qui signifie que chaque connexion dans le réseau est également gérée manuellement. Une plate-forme intelligente d'accès métropolitain facilite l'alignement, d'un point de vue gestion topologique et ressources, avec la gestion du niveau de service. Un approvisionnement des services de bout en bout du réseau est alors possible tout en accélérant et en simplifiant l'activation de nouveaux services, sources de revenus.
 
Depuis que l'architecture de réseau optique numérique intègre la gestion de la bande passante avec une matrice de commutation électrique à chaque nœud, l'infrastructure de bout-en-bout peut également tirer profit d'une gestion intégrée de la bande passante. En utilisant un multiplexage et un tramage communs, de nombreux services peuvent être agrégés dans une longueur d'onde, et transportés sur le réseau métropolitain sans intervenir sur le cœur du réseau optique numérique - sans nécessiter de transpondeur au point d'interconnexion, et avec le transfert du service à son débit nominal. Les services sont ensuite transportés dans le cœur du réseau avec une distribution multipoints telle que requise.

Construire des réseaux avec une gestion de la bande passante, sans combiner des équipements séparés, est un réel avantage par rapport à ceux qui doivent associer différents équipements pour obtenir les mêmes fonctionnalités. Appliquer la même architecture depuis le réseau métropolitain jusqu'au cœur du réseau et au-delà, dans les autres réseaux métropolitains, apporte une infrastructure de bout-en-bout très économique.
 
Applications - intégré et autonome
La plate-forme intelligente  d'accès métropolitain apporte son efficacité dans de nombreux cas, utilisée seule ou intégrée avec le système optique numérique du cœur de réseau. Les applications typiques sont les réseaux longue distance/régionaux (Fig. 2), les extensions du réseau cœur vers l'accès métropolitain, la collecte du trafic haut débit, et la connectivité des data center.
 
Prenons l'exemple d'une plate-forme WDM intelligente pour réseaux métropolitains, intégrant un cœur de réseau optique numérique avec un réseau d'accès métropolitain. Les boucles optiques connectent au cœur du réseau régional plusieurs grandes entreprises et  bureaux satellites situés sur le réseau d'accès métropolitain. Cela apporte connectivité et agrégation pour une palette de services entre le client et le point de présence (PoP) régional. Cette application peut être utilisée aussi bien par les opérateurs traditionnels que par les réseaux d'opérateurs multiservices.
 
Les options CWDM et DWDM sont possibles selon la portée et le degré d'évolution souhaités. Le principal bénéfice pour les opérateurs qui utilisent des architectures de réseaux optiques numériques est la capacité à gérer les circuits de bout en bout, et d'éliminer  des équipements "back to back" aux points d'interconnexion.
 
Une autre application qui n'implique pas de passer par les réseaux longue distance est la connectivité des data center haute capacité. Dans ce cas, un transport économique et une agrégation Gigabit Ethernet, 10-Gigabit Ethernet, et des protocoles SAN se réalisent facilement et efficacement avec la même plateforme. La plateforme intelligente d'accès métropolitain permet des gains de place et d'énergie, une exploitation simplifiée, une bande passante flexible et évolutive, et une portée adaptée pour ce genre d'applications, tout en s'intégrant au cœur du réseau optique numérique lorsqu'il le faut.
 
En résumé
La technologie intelligente d'accès métropolitain permet de simplifier le transport et de le gérer avec seulement deux composants intégrés au lieu de trois (le système cœur, le système WDM métropolitain, et une fonction de gestion de la bande passante) issus de fournisseurs différents. Pouvoir créer des services simplement, de bout-en-bout, sur la totalité du système, avec une activation mesurée en secondes et non plus en jours, rend un service plus efficace pour l'utilisateur final et moins coûteux pour l'opérateur.
 
Intégrer le cœur de réseau optique numérique avec les réseaux d'accès métropolitains grâce à une plate-forme WDM  métropolitaine intelligente permet d'étendre les bénéfices des réseaux optiques numériques aux deux extrémités du réseau. L'investissement est réduit, tout comme le coût de possession, et l'exploitation est plus simple pour le transport et la commutation aux niveaux longueur d'onde et sous-longueur d'onde. 

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