Dégradations physiques d'un signal dans un R-OADM réalisé avec WB

Transit 16 ±10 0,3

Insertion 9,3 ±10 0,3

Extraction 19,3 ±10 0,3

[ITU 2005]), les pertes relatives à chaque pas seront de l'ordre de 18,5 dB. A cette valeur il

faudra ajouter environ 2 dB pour considérer les pertes ajoutées par les connecteurs.

En comparant les atténuations entre deux amplicateurs en ligne et celles des n÷uds, nous observons qu'elles ont le même ordre de grandeur pour les MEMs et les R-OADM mais plus faibles pour les WSS.

Puisque les amplicateurs disposent de gammes de gain limitées, nous avons choisi dans les n÷uds et dans les sites en ligne le même type d'amplicateur.

Ce choix est aussi lié au besoin d'un opérateur de ne pas multiplier les types d'amplicateurs sur le réseau, car d'un point de vue de manutention cela permet d'éviter de multiplier des stocks de diérents dispositifs pour être prêt à remplacer un amplicateur défaillant dans les temps dénis par les SLA (Service Level Agreements).

4.4 Estimation de la qualité d'un signal

Estimer la qualité de transmission d'un signal durant sa propagation est une thématique de plus en plus d'actualité ; diérentes méthodes de résolution sont disponibles dans la littéra- ture, [Kulkarni 2005], [Cardillo 2006], [Yang 2005b], [Huang 2005], [Politi 2006] ; ces méthodes concernent la modélisation simple pour estimer la qualité de transmission liée à un signal. Nous groupons ces méthodes en quatre familles distinctes : 1) méthode de la limite de trans- mission ; 2) méthode du pire cas ; 3) méthode empirique ; 4) méthode des échanges des marges. Chacune d'elles est analysée pour justier le choix eectué pour l'évaluation de la qualité d'un signal.

4.4.1 Méthode de la limite de transmission

Une manière simple de considérer la dégradation d'un signal pendant sa propagation utilise une limite de transmission qui peut être exprimée en termes de nombre de kilomètres maximum qu'on peut parcourir et/ou de nombre maximum de systèmes qu'on peut traverser. Ces concepts se résument par la portée de l'objet (ou des objets) de référence ; par exemple une portée maximale de 1 000 km et/ou de 5 n÷uds signie que la réception d'un signal est estimée correcte quand il a parcouru une distance inférieure ou égale à 1 000 km et traversé au maximum 5 noeuds.

Parmi les avantages de cette méthode nous identions sa simplicité qui permet une implémen- tation dans les algorithmes de routage. En même temps, cette simplication ne permet pas d'estimer l'impact d'un élément du réseau (en fonction de ses caractéristiques) ou d'un eet physique sur la qualité du signal. La distance est un diérentiateur trop grossier : les eets physiques ne sont pas toujours proportionnels à la distance ou au nombre de bonds, ainsi de nombreuses liaisons "physiquement" possibles sont rejetées car mal estimées.

4.4.2 Méthode du pire cas

La méthode du pire cas considère la dégradation d'un signal au cours de sa propagation en fonction des eets que nous estimons avoir un impact le plus la qualité de transmission.

Pour chaque eet, des valeurs limites lui sont associées ; ces limites ne doivent pas être dépassées au moment de la réception, indépendamment de l'accumulation des autres dégradations. Une telle méthode est appelée du pire cas parce qu'on suppose que dès qu'un eet physique dépasse sa valeur limite le critère de qualité n'est plus satisfait.

Cette méthode peut se rapprocher de la précédente : si tous les systèmes ont les mêmes caracté- ristiques (cas idéal), nous pouvons estimer quel est le nombre maximal de dispositifs à traverser en fonction de la limite de transmission. Dans un cas réaliste, une telle approximation ne pourra pas être eectuée car les éléments de réseau n'ont pas forcement les mêmes caractéristiques. Par rapport à la méthode de la limite de transmission, celle du pire cas apparaît plus com- plète parce qu'elle permet de comprendre pour chaque réseau quel est le phénomène limitant la transmission et l'impact des systèmes employés ; des études de sensibilité sur les variations des propriétés physiques du réseau ou des systèmes installés ou à installer peuvent être ainsi conduites avec cette méthode.

4.4.3 Méthode empirique

Le but d'une méthode empirique est de déduire la dépendance entre la qualité d'un signal et le nombre de dispositifs traversés en faisant des mesures expérimentales sur la qualité du signal en fonction de diérents eets physiques mesurés.

Les évaluations sur la qualité du signal faites en simulation correspondent au cas réel si : 1) les hypothèses d'ingénierie réseau sont les mêmes que dans l'expérimentation et 2) les valeurs calculées rentrent dans un domaine de validité de la fonction d'interpolation.

lation ; donc il n'est pas possible faire des études de sensibilité vis-à-vis des diérentes ingénieries ou des caractéristiques des systèmes/signaux s'ils n'ont pas été considérés dans l'expérimentation.

4.4.4 Méthode des échanges des marges

Dans le cas de la méthode du pire cas une liaison est acceptée seulement si chaque eet reste inférieur à une limite. Dans un cas réel, il s'avère souvent qu'un eet se manifeste avant les autres et sous certaines conditions le récepteur peut encore détecter correctement le signal même quand un ou plusieurs eets dépassent leur seuil.

La méthode des échanges des marges propose la considération simultanée des diérents eets pour déterminer la qualité de transmission d'une liaison et pour bénécier d'une approche de compromis entre les diérents eets (ou échange des seuils/marges), [Yang 2005a]. En fonction du nombre de marges à échanger, le calcul de la qualité du signal est plus précis que le calcul eectué avec la méthode du pire cas.

Cette méthode modélise facilement la qualité de transmission d'un signal en fonction des choix d'ingénierie ; sa formulation permet des études de sensibilité sur la qualité de transmission en respectant les compromis entre les eets.

Par rapport à la méthode empirique, l'estimation de la qualité du signal n'est pas validée par des mesures expérimentales.

4.4.5 Méthode choisie pour les études d'évaluation de la qualité de transmis- sion d'un signal

A partir des considérations précédentes et avec l'expertise de l'unité de travail dans laquelle cette étude s'est déroulée, nous avons choisi la méthode de l'échange des marges.

Les échanges de marges sont eectués entre l'OSNR, la dispersion chromatique et la PMD. Puisque il est supposé que le récepteur a une tolérance globale à la distorsion temporelle (en dB), alors le budget en dispersion ne considérera plus les eets de dispersion chromatique et de PMD séparément mais ensembles.

Aucune hypothèse d'échange n'a été supposée avec les eets non-linéaires, parce nous n'avons pas à disposition une loi de la pénalité des eets cumulés par la dispersion chromatique, la PMD, l'eet de ltrage et la phase non-linéaire.

Pour xer les limites sur les autres eets, nous avons xé un budget en pénalités à ne pas dépasser qui correspond à une valeur maximale du nombre de systèmes à traverser ou d'accumulation d'un eet physique.

En considérant les limites en OSNR, nous avons xé un OSNR minimal correspondant aux performances requises au signal en réception (équation 4.12). A la valeur d'OSNR en n de la transmission nous enlevons les pénalités dues aux distorsions temporelles pour obtenir un OSNR équivalent (OSNReq). Enn, cette valeur d'OSNReq sera comparée au seuil d'OSNR xé par la

qualité de transmission.

Liaison considérée Calcul accumulation effets PMD ≤ PMD ma x OSNR ≥ OSNR mi n Phi NL ≤ Phi NL m ax

Tous ≤ ? Liaison rejetée

Liaison acceptée Données réseau DC ≤ DC ma x

Fig. 4.12  Organigramme de la méthode utilisée pour calculer la qualité du signal.

4.5 Hypothèses

4.5.1 Hypothèses physiques

Les valeurs d'entrée de l'outil de calcul sur la qualité du signal sont relatives à une partie générale concernant les caractéristiques du réseau et du trac à considérer (tableau4.8) et aux calculs des divers phénomènes physiques (tableaux 4.9, 4.10, 4.11, 4.12, 4.13). Les valeurs de la bre en ligne sont relatives à la SMF, puisque c'est la bre que nous utilisons dans cette étude, c.f. section 3.1.1.