Validations du modèle de l'échange de marge vis à vis autres modèles

Un réseau réel est constitué par diérents types de bre puisqu'il est construit à diérents moments et, parfois, avec diérents équipementiers. De plus les caractéristiques de deux bres de la même génération et issues du même fabriquant peuvent être diérentes à cause de leur diversité intrinsèque (perturbations au moment de la fabrication). Il en résulte que faire des études sur la transparence du réseau en supposant que toutes les bres sont identiques (et ne prendre en considération que l'erreur de mesure des diérents paramètres physiques) peut s'avérer insusant.

[ITU 2005] montre les paramètres physiques associés à deux générations diérentes de bre SMF ;

il est possible vérier que :

 le coecient non linéaire est resté le même entre les deux générations ;

 les valeurs de dispersion chromatique sont un peu diérentes, mais cette diérence peut être négligée puisque les DCM peuvent les compenser ;

 les variations sur le coecient d'atténuation sont compensées par l'utilisation d'amplica- teurs adaptés à la perte totale de la bre, mais le facteur de bruit et le gain associés à chaque amplicateur ont des conséquences sur la valeur totale d'OSNR.

 les valeurs de PMD linéique associées aux deux types de bre sont très diérentes. La PMD liée aux générations anciennes a un fort impact sur la performance du réseau, de plus il n'y a pas encore de compensateurs tout-optiques de PMD qui puissent être employés dans le réseau pour faire face à ce problème.

Pour évaluer l'impact de la diversité des bres sur la transparence et donc le besoin de régénérateurs, dans cette section nous étudions un réseau constitué par des bres hétérogènes pour les paramètres d'atténuation et de PMD.

Les valeurs associées au coecient d'atténuation de la bre sont obtenues par une distribution uniforme sur un intervalle allant de 0,19 à 0,31 dB/km (valeurs disponibles à France Télécom résultant de mesures de bres de diérentes générations). Puisque il n'est pas possible de disposer d'une gamme illimitée d'amplicateurs, nous en avons choisi de trois types pour compenser les diérentes atténuations comme indiqué dans le tableau 4.18. Nous rappelons que les variations sur le coecient d'atténuation impliquent aussi des modications sur les valeurs de la phase non linéaire, équation 4.27.

Tab. 4.18  Caractéristiques des amplicateurs pour diérents types de bres (chaque pas est de 80 km).

Caractéristiques des amplicateurs Aaiblissement Gain (dB) Facteur de bruit (dB) des bres (dB/km)

21 5,5 0,19 ≤ a < 0,25

24,5 5,5 0, 25 ≤ a <0,28

Les valeurs associées à la PMD linéique sont obtenues à partir de la distribution présentée dans [Leppla 2003]. Pour chaque tronçon constituant la bre nous avons tiré une valeur de PMD et de coecient d'atténuation. La valeur de PMD linéique totale de chaque bre est déterminée comme la moyenne quadratique de la PMD cumulée sur chaque tronçon.

Chaque câble est supposé disposer de trois couples de bres disponibles (nous rappelons qu'un câble contient plusieurs bres, mais qu'il reste environ 3 à 5 paires disponibles pour le réseau de transport). Le couple de bres choisi sur chaque tronçon est celui pour lequel la valeur maximale de PMD du couple est la plus faible.

Comme le trac est bidirectionnel, nous avons pris pour chaque lien les valeurs maximales de PMD et d'atténuation présentent dans chaque couple de bres sélectionnées.

Les résultats en gure 4.27 représentent le nombre total de régénérateurs nécessaires dans un réseau pour permettre le routage de toutes les demandes (lignes continues). Nous remarquons avant tout l'augmentation en termes de nombre de régénérateurs par rapport un cas d'une étude sur un réseau employant des bres identiques.

L'eet le plus limitant (qui explique le plus grand besoin en régénérateurs dans le réseau) est la PMD. En eet, si la PMD est négligeable quand ses valeurs sont autour de 0,1 ps/km1/2_,

pour des valeurs de 0,5 ps/km1/2 _{il n'est pas possible de transmettre sur plus de 400 km. Cette}

distance maximale de transmission est limitante si nous supposons que pour un réseau européen et nord-américain la longueur moyenne des connexions est respectivement autour de 1 000 et 3 000 km, [Saleh 2003].

Les résultats montrent que migrer vers un réseau translucide avec des bres ayant des valeurs très élevées de PMD ne permet pas une diminution conséquente du nombre de régénérateurs nécessaires, par rapport au cas opaque.

10 N0 15 N 20 N 30 N 40 N 57 N 1 2 3 4 5

Taille des sous réseaux

Nombre moyen de régénérateurs

Granularité 1 km Granularité 2 km Granularité 5 km Granularité 10 km Granularité 20 km

Fig. 4.27  Régénérateurs nécessaires dans un réseau non-homogène si l'algorithme de calcul de la qualité du signal est celui proposé ou du pire cas.

En gure 4.27 nous montrons aussi le nombre de régénérations requis quand la méthode de calcul de performance physique utilisée est la méthode du pire cas (lignes pointillées). Ne pas

appliquer un échange de marge signie ne pas exploiter les capacités des systèmes, ce qui double le nombre de régénérateurs estimés nécessaires.

4.8 Conclusions

Dans ce chapitre nous avons montré que pour les études de propagation d'un signal dans un réseau transparent, il faut bien modéliser toutes les sources contribuant au budget de la disper- sion chromatique pour connaître précisément les limites de transmission.

L'impact du type de modèle utilisé pour déterminer si un signal peut ou non se propager de ma- nière transparente a été montré ; le critère proposé de l'échange de marges permet de connaître au plus près les performances d'un réseau et donc de mieux l'exploiter.

Nous avons montré qu'avec les systèmes de transmission disponibles aujourd'hui sur le marché (ou à court terme) il est possible de propager un signal de manière transparente sur des distances de l'ordre de 1 200 km ou 2 000 km en fonction des choix de transmission eectués : cas de pro- pagation systématique ou statistique de l'erreur.

La mise en place d'un réseau translucide est possible si les bres installées (en ligne et de com- pensation) sont de bonne qualité, c'est-à-dire avec faibles valeurs de PMD et, pour les bres de compensation, un RDS le plus proche de celui des bres de transmission.

Chapitre 5

Modèle de coût et intérêt économique

des réseaux optiques translucides

Dans ce chapitre nous faisons des comparaisons économiques entre les réseaux translucides et les réseaux opaques et transparents pour déterminer sous quelles conditions les premiers sont économiquement avantageux dans les réseaux de transport.

Pour eectuer ces comparaisons, nous proposons un modèle de coût et nous l'appliquons aux diérentes architectures de réseaux possibles qui ont été présentées dans les sections précédentes. Le modèle de coût est ensuite modié dans un premier temps au hasard (études de sensibilité) puis en fonction des évolutions probables du marché ou de l'introduction de dispositifs qui peuvent inuencer diéremment le coût d'un réseau opaque vis-à-vis de celui du réseau translucide. Grâce à ce type de variations sur le modèle de coût nous pouvons déduire les conditions qui rendent le réseau translucide économiquement plus intéressant que celui opaque (conditions aussi appelées points de levier).

Ce chapitre se divise en trois parties : description d'un modèle de coût, comparaison éco- nomique entre un réseau translucide et un réseau opaque pour diérents scénarios (scénarios actuels et scénarios d'évolutions du réseau) puis conclusions où nous présentons des considéra- tions générales sur les coûts opérationnels liés au réseau de transport appuyées par une étude sur la disponibilité liée aux réseaux opaque et translucide.

5.1 Coûts associés à un réseau

Le coût total d'un réseau se décompose en deux parties :

 CAPEX (CAPital EXpanditure) : dépense d'investissement nécessaires pour déployer ou faire évoluer un réseau ; les coûts associés sont ceux des diérents équipements en intégrant le coût d'achat des logiciels de gestion.

 OPEX (OPerational EXpanditure) : coûts opérationnels associés au réseau ; ces coûts com- prennent les dépenses liées aux bâtiments où les systèmes sont installés (location, charge

en électricité, . . . ), à la maintenance du réseau, au personnel assurant la mise en place, la manutention (et quelque fois aussi la maintenance) et les études d'évolution et services du réseau, [Machuca 2006].

Les évaluations technico-économiques eectuées pour faire les comparaisons entre les dié- rents réseaux concernent uniquement le CAPEX et sont la base des résultats fournis dans ce chapitre.

Les comparaisons sur les coûts OPEX ne sont prises en considération que pour une conclusion nale pour les raisons suivantes :

 il est dicile connaître a priori les coûts opérationnels relatifs à un réseau qui n'est pas installé ;

 une partie des coûts opérationnels est proportionnelle au CAPEX (la taxe professionnelle et les lots de maintenance, par exemple), donc nous pouvons estimer que toute économie sur le CAPEX induit une économie sur l'OPEX.