Projet ANR-06-TCOM-0021 – COHDEQ40 : COHerent DEtection for QPSK 40Gb/s systems
Programme : Programme Télécommunications (TCOM) 2006
Année de financement : 2006
Coordinateur du projet : ALCATEL - LUCENT BELL LABS FRANCE (ALCATEL - LUCENT BELL LABS France)
Partenaires : Entreprise autre que TPE ou PME; Entreprise autre que TPE ou PME; Inria Centre Paris - Rocquencourt; Institut Mines-Télécom; TPE; TPE; Université de Limoges
Montant : 1225760.0 euros
Durée : 36 mois
Résumé : Il est couramment admis que l'introduction des technologies 40Gb/s est la manière la plus efficace de
réponse à l'augmentation du trafic de données dans les réseaux WDM optiques. Le déploiement
commercial de ces technologies en est à ses tout débuts, mais leur banalisation à l'ensemble du réseau
n'est pas gagnée d'avance, car les technologies 40Gb/s devront approcher la performance des systèmes
10Gb/s d'aujourd'hui mais aussi de demain, ce qui est impossible avec les solutions actuelles. Les
systèmes à 40Gb/s de la prochaine génération devront donc reposer sur des approches systèmes
innovantes. Le projet COHDEQ 40, d'une durée de 36 mois, a pour but d'évaluer le potentiel de l'une
d'entre elles, la détection cohérente, qui sera utilisée avec un signal modulé sur 4 niveaux de phase
(Quadrature Phase Shift Keying ou QPSK). La détection cohérente peut apparaître à certains comme une
vieille histoire, on se souvient des travaux sur ce sujet dans les années 1980, mais elle a été remise au
goût du jour ces deux dernières années grâce à son association avec les progrès réalisés sur les
techniques de traitement de signal numérique rapide. Ces techniques suppriment non seulement un point
bloquant de la détection cohérente, en relâchant la contrainte sur l'oscillateur local, mais surtout elles
ouvrent un champ entier d'activité avec un potentiel immense. Elles permettent l'introduction d'algorithmes
de traitement du signal visant à compenser les dégradations dues à la propagation dans les fibres optiques
ou lors du passage dans les noeuds de commutation. En cela, elles devraient simplifier de façon
significative la conception des systèmes WDM et donc réduire leurs coûts. Le premier objectif majeur du
projet COHDEQ 40 est de développer de tels algorithmes et de démontrer leur efficacité sur les signaux
dégradés. Les algorithmes ne traiteront pas les données en temps réel dans le projet mais travailleront sur
des données pré-enregistrées. Toutefois, ils serviront à évaluer la puissance de calcul nécessaire pour
l'implémentation future dans des ASIC permettant le traitement en temps réel. Ces algorithmes seront
testés dans le laboratoire sur une liaison optique-type réalisée à partir des équipements d'émission et de
réception développés dans le projet. Le deuxième objectif majeur du projet COHDEQ 40 sera de fournir les
briques de base pour la réalisation et l'utilisation d'équipements similaires en dehors du laboratoire. Un
point clé sera l'intégration de composants optoélectroniques dans le but de rendre la détection cohérente
de signaux QPSK compétitive en dépit de sa complexité intrinsèque. En particulier la solution sera
comparée avec la méthode de détection différentielle - plus conventionnelle - des signaux 40Gb/s QPSK
ainsi qu'avec les solutions 10Gb/s largement répandues. Nous pensons que la comparaison en termes de
performance (distance maximale ou capacité maximale) sera en faveur de la détection cohérente mais que
la comparaison en termes de coût des équipements d'émission et de réception sera en sa défaveur.
Autrement dit, la réduction du coût du bit transporté résultant de l'introduction de détection cohérente ne
pourra être évaluée qu'en prenant en compte le système dans sa globalité, c'est-à-dire intégrant les effets
de transmission ainsi que les contraintes spécifiques au réseau. L'évaluation au niveau système et l'étude
technico-économique formeront le troisième et dernier objectif majeur du projet COHEDQ 40.