Mux/demux CWDM et bilan de liaison

Une liaison CWDM est une chaîne d’éléments passifs — transceiver, multiplexeur, fibre, démultiplexeur, transceiver — qui ne fonctionne que si la lumière reçue est plus forte que ce dont le récepteur a besoin. Ce calcul est au cœur de l’ingénierie CWDM.

Les éléments passifs

Élément	Fonction	Perte d’insertion typique
Multiplexeur/démultiplexeur (4/8/16/18 ch)	combine les canaux sur une fibre / les sépare	1,0–2,5 dB (8 ch), jusqu’à ~3,5 dB (16–18 ch)
OADM (insertion/extraction)	insère et extrait un ou deux canaux en milieu de liaison	0,8–1,5 dB par canal, ~1 dB en traversée
Port de traversée 1310/1550	permet à une liaison grise existante de partager la fibre	~1 dB
Connecteurs, épissures	—	0,2–0,5 dB par connecteur, 0,1 dB par épissure

Tout est passif : pas d’alimentation, pas de configuration, aucun mode de défaillance hormis la saleté et les dommages. Les multiplexeurs sont des filtres à couches minces dans un châssis 1RU ou une cassette LGX ; les deux extrémités doivent utiliser le même plan de canaux.

Perte de fibre par bande

L’atténuation de la fibre n’est pas la même à chaque longueur d’onde CWDM :

Bande	Longueurs d’onde	Perte (G.652.D)	Remarque
Bande O	1271–1331 nm	~0,33–0,35 dB/km
Bande E	1351–1451 nm	~0,3–0,5 dB/km	pic d’absorption de l’eau vers 1383 nm sur les fibres G.652.A/B anciennes — peut être inutilisable
S/C/L	1471–1611 nm	~0,20–0,25 dB/km	meilleure portée

La fibre à faible pic d’eau (G.652.C/D, « ZWP ») ouvre les 18 canaux ; sur la fibre existante, les canaux 1371–1411 nm sont souvent omis, ce qui explique pourquoi les systèmes à 8 canaux privilégient 1471–1611 nm (voir plan de canaux CWDM).

Le bilan de liaison

Bilan = puissance Tx (min) − sensibilité Rx doit dépasser la somme de toutes les pertes plus une marge de sécurité :

Pertes = multiplexeur + démultiplexeur + fibre × km + connecteurs + épissures + marge de vieillissement (≈3 dB)

Exemple concret — module SFP+ CWDM 10G « 40 km », multiplexeurs à 8 canaux, 30 km :

Tx min  0 dBm, Rx sens −16 dBm                        → bilan 16 dB
Multiplexeur 2,0 + démultiplexeur 2,0                  =  4,0 dB
Fibre 30 km × 0,25 dB/km (bande 1550)                  =  7,5 dB
4 connecteurs × 0,3                                    =  1,2 dB
Marge                                                   =  3,0 dB
Total                                                   = 15,7 dB  → OK, tout juste

Le même module sur un canal en bande O (0,35 dB/km → 10,5 dB de fibre) ne passerait pas. C’est pourquoi les liaisons CWDM longues placent les canaux de bande 1550 sur les tronçons les plus longs.

Dispersion à 10G

À 10 Gb/s, la dispersion chromatique limite aussi la portée : dans la bande 1550–1611 nm, elle est d’environ 17–20 ps/nm/km, si bien qu’un tronçon de 80 km accumule ~1 600 ps/nm — la limite d’un récepteur standard 10G à détection directe. Le CWDM 1G n’y est pas sensible ; au-delà de ~80 km, le CWDM 10G nécessite une compensation de dispersion ou une autre technologie (DWDM et cohérent).

Dans CodingBox

La puissance Tx et la classe de sensibilité Rx propres au transceiver sont les valeurs à intégrer dans le bilan. CodingBox lit les codes de portée/débit déclarés par le module ainsi que, en direct, sa puissance Tx et sa puissance Rx sur l’écran DDM — la puissance Rx mesurée à l’extrémité distante peut ainsi être comparée au bilan calculé.

Vérifier un bilan déployé par rapport aux mesures DDM — perte mesurée, politique de marge, asymétrie entre les deux sens : Puissance Rx et bilan de liaison.

Bilans avec OADM et paires en fibre unique, avec un exemple concret d’insertion/extraction : CWDM fibre unique et OADM.

Atténuation par bande et par type de fibre en détail : Atténuation et fenêtres de transmission ; méthode générale du bilan avec pénalités et politique de marge : Ingénierie du bilan de liaison.

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