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Transceivers optiques - Applications et types

Les transceivers optiques sont largement utilisés dans les réseaux de communication modernes, mais différents scénarios nécessitent différents types de modules. Pour faire le bon choix, il est important de comprendre où ces dispositifs sont déployés et comment ils sont classés.

Où sont utilisés les transceivers optiques ?

Les transceivers optiques servent d'interface clé dans trois domaines majeurs :
1. Réseaux de télécommunications
2. Centres de données
Les modules à haute vitesse (40G et plus) sont essentiels pour les interconnexions serveur à serveur à l'intérieur des centres de données, pour les interconnexions de centres de données (DCI) et pour les liaisons Ethernet d'entreprise.
3. Environnements Ethernet
Les réseaux Ethernet d'entreprise font un usage extensif de modules optiques rentables pour des connexions à large bande.

Comment fonctionnent les transceivers optiques

Un transceiver optique intègre à la fois la transmission et la réception :
  • Transmission : Les signaux d'entrée électriques sont traités par un circuit de pilote et convertis en signaux optiques à l'aide d'une diode laser (LD) ou d'une LED.
  • Réception : Les signaux optiques entrants sont détectés par une photodiode, transformés en signaux électriques, amplifiés et transmis au système hôte.
Ce processus bidirectionnel permet aux transceivers optiques d'agir comme le pont entre les domaines électrique et optique.

Classifications courantes

Les transceivers optiques peuvent être regroupés selon plusieurs normes :
  • Par forme de paquet : 1×9, GBIC, SFF, SFP, XFP, SFP+, X2, Xenpak, 300pin, etc.
  • Par Débit de Données : 155 Mbps, 622 Mbps, 1,25 Gbps, 2,5 Gbps, 4,25 Gbps, 10 Gbps, 40 Gbps, et plus.
  • Par longueur d'onde : Longueur d'onde standard, CWDM et DWDM.
  • Par type de fibre : Monomode (jaune) ou multimode (orange).
  • Par utilisabilité : Hot-pluggable (GBIC, SFP, XFP, Xenpak) ou non-hot-pluggable (1×9, SFF).

Types de transceivers optiques représentatifs

  • GBIC : Un convertisseur d'interface gigabit qui prend en charge le remplacement à chaud. Autrefois largement utilisé, mais progressivement remplacé par des facteurs de forme plus petits.
  • SFP (Small Form-factor Pluggable) : Compact, à chaud, et plus efficace en termes d'espace que le GBIC. Les variantes incluent BiDi-SFP, SFP en cuivre, SFP CWDM, SFP DWDM, et SFP+.
  • SFP+: Conçu pour Ethernet 10G et Fibre Channel. Plus petit et plus économe en énergie que les modules 10G précédents, mais nécessite un blindage amélioré.
  • XFP : Hot-plugable, prenant en charge SONET/SDH OC-192, Ethernet 10G et G.709.
  • C-SFP (SFP compact) : Un emballage plus avancé de SFP, permettant un, deux ou trois canaux dans un espace réduit.
  • SFP en cuivre : Utilise des interfaces en cuivre pour une transmission à courte distance (jusqu'à 100 mètres).
  • Modules BiDi : Fonctionnent de manière bidirectionnelle sur une seule fibre en utilisant différentes longueurs d'onde pour la transmission et la réception, économisant ainsi des ressources en fibre.
  • Modules CWDM : Utilisez le multiplexage par répartition en longueur d'onde grossière avec un espacement de canal plus large, adapté à la transmission à moyenne distance.
  • Modules DWDM : Utilisez le WDM dense avec un espacement de canal plus étroit, permettant une transmission longue distance à haute capacité et une indépendance de protocole.
  • Xenpak, Xpak et X2 : Familles de modules 10G précoces. Xenpak a été le premier standardisé mais relativement grand ; Xpak et X2 ont réduit la taille pour des applications à plus haute densité.

Conclusion

Les transceivers optiques ne sont pas « universels ». Les réseaux de télécommunications privilégient des solutions à longue distance et à haute capacité telles que les modules WDM, les réseaux d'accès exigent des options PON et fronthaul rentables, et les centres de données dépendent de transceivers compacts et à haute vitesse comme SFP+ et au-delà. Comprendre les distinctions aide les concepteurs de réseaux à choisir le bon module pour chaque scénario d'application.
Tommy