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Comment développer une nouvelle génération de réseaux optiques plus rapides, moins chers et plus verts

Une équipe de scientifiques a mis au point une architecture de circuit innovante pour des émetteurs-récepteurs optiques, afin de faciliter une automatisation complète et assurer une souplesse et une efficacité accrues pour les futurs centres de données.

Économie numérique

Avec de plus en plus d’applications gourmandes en capacité ainsi qu’une demande en hausse pour des réseaux capables de traiter cette charge grandissante, il est de plus en plus nécessaire de rendre les réseaux plus efficaces et dynamiques, tout en réduisant leur consommation énergétique en général ainsi que les coûts associés. C’est là qu’entre en jeu le projet QAMeleon financé par l’UE, qui vise à développer une solution de bout en bout pour les réseaux optiques nouvelle génération. Comme indiqué dans la présentation vidéo du projet, «QAMeleon permettra une automatisation complète, ainsi que plus de souplesse et plus d’efficacité pour les réseaux grâce à un concept de répondeurs et de ROADM [multiplexeur optique d’insertion-extraction reconfigurable ou reconfigurable optical add-drop multiplexer en anglais] utilisés en tant qu’éléments de base, et alimentés par des fonctionnalités de traitement des signaux numériques innovantes combinées à une plateforme gestionnaire de mise en réseau définie par logiciel.» ROADM constitue une forme de multiplexeur optique d’insertion-extraction qui permet de commuter le trafic à distance à partir d’un système de multiplexage en longueur d’onde (WDM ou wavelength-division multiplexing en anglais) au niveau de la couche de longueur d’onde. Le WDM implique la modulation de nombreux flux de données, à savoir des signaux optiques porteurs de différentes longueurs d’ondes de lumière laser pour une seule fibre optique. «Le concept de ROADM de QAMeleon repose sur l’intégration hybride de puces photoniques en phosphure d’indium sur une carte de circuit en polymère électro-optique, associée à une technologie de cristaux liquides sur silicone», explique la même vidéo.

Un élément de base crucial

Selon un communiqué de presse publié sur le site «NewswireToday», l’Interuniversity Microelectronics Center, partenaire du projet, en collaboration avec l’Université de Gand, a récemment présenté «un dispositif d’entrelacement temporel analogique en silicone à haute vitesse capable d’atteindre des taux de transmission de plus de 100 Gbaud (200 Gb/s) avec une consommation d’énergie de seulement 700 mW, grâce à la modulation PAM-4.» Le communiqué explique: «La nouvelle architecture présentée constitue un élément de base crucial pour les émetteurs-récepteurs optiques à haute vitesse des futurs centres de données. Au cours des prochaines années, les centres de données moderniseront leurs réseaux de manière à pouvoir gérer l’explosion de la demande de consommation de données. De plus en plus de liens optiques s’interconnectent aux baies des serveurs via un réseau hiérarchique de câbles de fibre optique. Ces liens doivent être abordables et consommer peu d’énergie, mais leurs taux de transmission doivent être optimisés jusqu’à 100 Gbaud au minimum.» Cité dans le même communiqué de presse, Guy Torfs de l’Université de Gand indique: «Comparée à d’autres utilisations du silicone, cette nouvelle architecture de circuit allie une augmentation conséquente de la vitesse de transmission à une plus faible dissipation énergétique. En outre, la technologie évolutive SiGe BiCMOS peut être mise en œuvre à des taux de fabrication élevés, ouvrant la voie à des émetteurs-récepteurs optiques rentables et à haute vitesse pour la nouvelle génération de centre de données. Le projet QAMeleon (Sliceable multi-QAM format SDN-powered transponders and ROADMs Enabling Elastic Optical Networks) prendra fin en décembre 2021. Les partenaires du projet espèrent convertir les innovations clés issues de QAMeleon en des résultats tangibles sur le marché, avec un fort potentiel d’exploitation dans les applications de télécommunications. Le site web du projet indique: «Guidé par les besoins des utilisateurs, le projet vise à créer une passerelle de recherche innovante dans le domaine de la mise en réseau optique, avec un potentiel de mise sur le marché à court terme, en parvenant à un impact transformationnel sur la consommation énergétique ainsi qu’à un coût/bit qui permettra aux réseaux métropolitains et centraux de poursuivre leur évolution.» Le consortium QAMeleon intègre des universités, des instituts de recherche, des partenaires industriels ainsi qu’un opérateur de télécommunications. Pour plus d’informations, voir: Site web du projet QAMeleon

Pays

Grèce

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