100GFlex, ou comment la radio revolutionne l'optique

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Télévision connectée, vidéo à la demande, Internet mobile ou cloud computing... Notre appétit pour les services en ligne a une contrepartie : le volume des données transportées double tous les deux ans. Une cadence difficile à suivre pour les réseaux actuels, mis sous pression et qui arrivent à saturation.

L'augmentation de la capacité des réseaux est "un enjeu à l'échelle mondiale" selon Gwillerm Froc, ingénieur chez Mitsubishi Electric R&D Europe Centre et coordinateur du projet 100GFlex. Pour lui : "Le problème posé, c'est d'augmenter le débit à infrastructure constante. Il faudra multiplier le débit par 10 sans remplacer la fibre optique en place. Ca revient à passer de 10 à 100 gigabits par seconde par canal optique."

Le projet 100GFlex s'attaque à ce défi du 100 gigabits par seconde et au-delà en se focalisant sur les réseaux métropolitains (MAN). Ces réseaux sont utilisés par les grosses structures – villes, entreprises, universités et fournisseurs d'accès – pour relier différents sites en fibre optique. La spécificité du projet, c'est de viser le 100G tout en conservant une grande flexibilité. "Nous voulons porter le débit à 100 gigas et plus tout en conservant une granularité de brassage à 10 gigas", explique le coordinateur du projet. "Dans un réseau métropolitain, on doit pouvoir extraire juste ce dont on a besoin sans qu'il soit nécessaire de tout démoduler de manière électrique. Ca permet à la fois de gagner en flexibilité et de réduire sensiblement la consommation électrique."

Les principes de 100GFlex : chaque canal est découpé en sous-bandes, le débit de chacune des sous-bandes est porté à 10 gigabit par seconde, et le brassage des sous bandes est réalisé de manière optique. "Il nous faut pour cela atteindre une grande efficacité spectrale", poursuit Gwillerm Froc. "Autrement dit, il faut faire passer le maximum de bits dans un intervalle de fréquences bien délimité. C'est une contrainte bien connue dans le monde des transmissions hertziennes où les ressources en bande passante sont limitées. Les gens de la radio ont depuis longtemps cherché et trouvé des solutions."

D'où l'utilisation de l'OFDM (orthogonal frequency-division multiplexing). Ce codage numérique est à la base de la plupart des standards de communication sans-fil : télé et radiodiffusion numériques, réseaux sans-fils et réseaux mobiles de quatrième génération. La différence, c'est que 100GFlex utilise l'OFDM pour des transmissions optiques dont les débits sont beaucoup plus élevés.

Une solution pertinente à l'échelle internationale

Ce mariage entre radio et optique est la grande force du projet. Pour Gwillerm Froc, le couple a de l'avenir : "Les communications optiques avaient déjà connu une révolution avec l'apparition du WDM*. Et je pense qu'il se prépare une mutation du même ordre. 100GFlex est une des réponses adaptées au besoin en très haut débit flexible, mais d'autres solutions en très haut débit existent et la concurrence est rude. En Bretagne, nous avons la chance de réunir des compétences en communications numériques, en transmission radio, en traitement du signal, et aussi en optique. Notre projet espère démontrer que l'alliance de ces compétences permet de se démarquer de la concurrence en proposant une solution pertinente à l'échelle internationale."

Démarré en septembre 2010, le projet 100GFlex d'une durée de trois ans aboutira en 2013 à une démonstration chargée de valider en temps réel les deux concepts de base : le 100 gigabits par seconde OFDM, et le brassage de sous-bandes à 10 gigas.

100GFlex en bref

  • Durée : 3 ans.
  • Coût : 4,9 M€.
  • Aides financières : DGCIS et Région Bretagne.
  • Il réunit deux grands groupes, Mitsubishi Electric R&D Centre Europe (Merce) et Orange Labs, deux universitaires, Télécom Bretagne et Université Rennes 1, et deux PME, Ekinops et Yenista.

(*) WDM : Wave Division Multiplexing. L'apparition dans les années 90 de cette technique qui utilise simultanément plusieurs longueurs d'onde dans la même fibre avait permis de multiplier d'autant la capacité de transport des réseaux optiques.

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