Brevet FR2800219A1 — publié le 20010427

PROCEDE D'AJUSTEMENT DE PUISSANCE POUR UN SYSTEME DE TRANSMISSION OPTIQUE A MULTIPLEXAGE EN LONGUEUR D'ONDE La présente invention est relative à un procédé d'ajustement de puissance pour un système de transmission optique à multiplexage en longueur d'onde. La transmission d'un canal optique numérique, notamment sur une liaison amplifiée, est limitée d'une part, pour les faibles puissances, par le bruit et d'autre part, pour les fortes puissances, par les effets non linéaires. Pour toute liaison amplifiée, il existe une puissance optimale en sortie de chacun des amplificateurs qui assure le taux d'erreur le plus faible. Dans le cas d'une transmission sans multiplexage en longueur d'onde, cette puissance optimale peut être ajustée par la puissance de pompe de chaque amplificateur. Par contre, dans le cas où la transmission met en oeuvre un multiplexage en longueur d'onde, il n'est plus possible d'ajuster individuellement le gain de chacun des signaux, car la réponse en longueur d'onde des amplificateurs n'est pas plate. Trois techniques principales ont été présentées pour résoudre ce problème. L'une d'elle consiste à optimiser les dopants de la fibre amplificatrice ainsi que de l'inversion de population moyenne : une platitude de l'ordre de 1.5 dB sur 30 nm peut ainsi être obtenue pour un gain de 25 dB. On pourra par exemple à cet égard se référer à la publication suivante - K. Inoue, T. Kominato, H. Toba, IEEE Photon. Techn. Letters 3, 718 (1991) Sulhoff, Smart, Zyskind, Nagel, DiGiovanni, Gain peaking in concatenated 980-nm-pumped EDFAs , OFC'94, p. 40 (1994). Une autre technique consiste à utiliser des filtres optiques. En général, ces deux premières techniques sont utilisées afin de limiter les variations de gain à quelques dixièmes de dB. Une troisième technique encore consiste à pré-accentuer les signaux, c'est à dire à réduire la puissance d'entrée des longueurs d'onde ayant un gain fort et à augmenter la puissance d'entrée des signaux dont le gain est faible. On considère alors que la pré-accentuation est optimisée lorsque les rapports signal à bruit des différents canaux sont égaux. Une technique de ce type est notamment décrite dans - Chraplyvy, Tkach, Reichmann, Magill, Nagel : End-to-end equalization experiments in amplified WDM lightwave systems , IEEE Photon. Techn. Lett. 4, 428 (1993). Cette technique ne permet cependant pas de corriger des différences de gain cumulées supérieures à 25 dB. En outre, elle augmente la pénalité non linéaire pour un rapport signal à bruit donné. Par ailleurs, une des sources principales de dégradation sur un système de transmission terrestre à multiplexage en longueur d'onde, dont les amplificateurs ont un gain égalisé, est la variation de la courbe de gain en fonction de la température. Cette variation est de l'ordre de 1 dB pour 25 dB de gain sur une plage de 50 C de température. Egalement, la variation des pertes de la ligne est un autre facteur de dégradation de la platitude du gain des amplificateurs. Pour résoudre ce problème, il a été proposé, notamment dans la demande de brevet EP 580.497, un dispositif qui ajuste les paramètres de la source en fonction du taux d'erreur estimé ou mesuré à la réception. Toutefois, l'information sur le taux d'erreur n'est pas toujours disponible à la réception. L'invention propose quant à elle un procédé qui permet de façon simple d'égaliser en permanence les performances de transmission de différents canaux multiplexés en longueur d'onde. Plus particulièrement, elle propose un procédé d'ajustement de puissance pour un système de transmission optique à multiplexage en longueur d'onde comportant des moyens d'émission, une ligne de transmission optique et des moyens de réception, caractérisé -en ce que, pour chaque canal de longueur d'onde, on ajuste la puissance émise par les moyens émetteurs pour ledit canal en fonction des puissances optiques reçues pour ledit canal au niveau d'une pluralité de points répartis le long de la ligne de transmission. Un tel procédé est avantageusement complété par les différentes caractéristiques suivantes prises seules ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles - les différents points répartis le long de la ligne de transmission sont les entrées d'amplificateurs répartis sur ladite ligne ; - pour chaque canal, on détermine en permanence en fonction des puissances optiques reçues pour ledit canal au niveau d'une pluralité de points répartis le long de la ligne de transmission, une puissance de consigne devant être reçue pour ledit canal au niveau d'un des points de la ligne de transmission et on commande les moyens émetteurs de façon à asservir la puissance audit point sur ladite puissance de consigne ; - ledit point est l'entrée du premier amplificateur ; - on détermine, pour chaque canal i, un paramètre f; qui est fonction des puissances reçues aux différents points de la ligne de transmission, et on modifie la puissance de consigne en remplaçant sa valeur précédente par une valeur de consigne qui est fonction de ladite valeur précédente ainsi que du paramètre fi; - la nouvelle puissance de consigne est le produit de la valeur de consigne précédente et d'une fonction du paramètre f, ; - le paramètre f, est rapporté à la moyenne f des paramètres f, déterminés pour les différents canaux ; - le paramètre f est tel que où P;; représente la puissance du jième point de la ligne de transmission pour le canal i et où m est le nombre de points de ladite ligne. - la nouvelle puissance de consigne est le produit de la valeur de consigne précédente et du rapport f; I f . L'invention propose en outre un système pour la transmission optique, notamment d'impulsions de type RZ, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour mettre en oeuvre un tel procédé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard du dessin annexé sur lequel la figure 1 représente schématiquement un système de transmission optique sur lequel un procédé conforme à l'invention peut être mis en oeuvre. Le système de transmission représenté sur cette figure comporte des moyens émetteurs 1, des moyens récepteurs 2 et une ligne de transmission 3 qui est par exemple une ligne de transmission terrestre et qui s'étend entre lesdits moyens émetteurs et récepteurs 1 et 2. Les moyens émetteurs 1 et les moyens récepteurs 2 comportent des moyens de multiplexageldémultiplexage qui permettent de transmettre simultanément sur la ligne 3 plusieurs canaux correspondant à différentes longueurs d'onde de transmission. Les signaux qu'ils émettent et reçoivent sont avantageusement des signaux à impulsions RZ et notamment des solitons. La ligne 3 comporte plusieurs sections 4 de fibre optique entre lesquelles sont interposés des amplificateurs 5. Elle comporte au niveau de chaque amplificateur 5 - comme c'est d'ailleurs habituellement le cas pour toute ligne de transmission - des moyens 6 qui permettent de mesurer ou déduire la puissance en entrée d'un tel amplificateur 5 et de renvoyer sur les moyens émetteurs 1 une information sur ladite puissance, en utilisant par exemple un canal optique auxiliaire correspondant à une longueur d'onde différente de celle des canaux de transmission. Ainsi, les moyens émetteurs 1 connaissent en permanence la puissance P;ij, qui est la puissance du canal i à l'entrée de l'amplificateur j, et ce pour i variant de 1 à n et j variant de 1 à m, où n est le nombre de canaux de transmission et où m est le nombre d'amplificateurs 5. Les moyens émetteurs 1 comportent des moyens de calcul 7 qui déterminent, pour chaque canal i et en fonction des différentes puissances P;; mesurées, pour ledit canal i, en entrée de chacun des m amplificateurs, un niveau de puissance P;, qui devrait être celui en entrée du premier amplificateur, pour ledit canal i. Lesdits moyens émetteurs ajustent alors la puissance qu'ils émettent pour ledit canal i, de façon à la faire converger vers cette valeur. A titre d'exemple, les moyens de calcul 7 déterminent pour chaque canal i une valeur f; qui est fonction des puissances (P;j)j-,,R,. Ils calculent la moyenne f des fonctions f, et modifient la consigne de la puissance d'entrée en remplaçant Pi, par Vil telle que P,, = GV, l f Une fonction f particulièrement intéressante est Des fonctions plus affinées prenant en compte le gain de l'amplificateur ou la variation du facteur de bruit en fonction de la longueur d'onde peuvent être envisagées. On notera que les valeurs f, peuvent être calculées par les moyens 7 ou être obtenues par tout autre moyen et notamment par des moyens analogiques utilisant les signaux transmis par le canal auxiliaire. La fonction G correspond quant à elle avantageusement à la fonction G(x)=x. D'autres fonctions peuvent être envisagées, notamment pour accélérer la convergence. La fonction G peut également dépendre des puissances en ligne et avoir une fonction d'écrétage pour limiter les effets non linéaires. On notera que la technique qui vient d'être décrite est particulièrement efficace lorsqu'un signal au format RZ, et en particulier à impulsions solitons, est utilisé, car les limites non linéaires sont alors repoussées vers des puissances élevées. REVENDICATIONS 1. Procédé d'ajustement de puissance pour un système de transmission optique à multiplexage en longueur d'onde comportant des moyens d'émission, une ligne de transmission optique et des moyens de réception, caractérisé en ce que, pour chaque canal de longueur d'onde, on ajuste la puissance émise par les moyens émetteurs pour ledit canal en fonction des puissances optiques reçues pour ledit canal au niveau d'une pluralité de points répartis le long de la ligne de transmission. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les différents points répartis le long de la ligne de transmission sont les entrées d'amplificateurs répartis sur ladite ligne. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour chaque canal, on détermine en permanence en fonction des puissances optiques reçues pour ledit canal au niveau d'une pluralité de points répartis le long de la ligne de transmission, une puissance de consigne devant être reçue pour ledit canal au niveau d'un des points de la ligne de transmission et on commande les moyens émetteurs de façon à asservir la puissance audit point sur ladite puissance de consigne. 4. Procédé selon les revendications 2 et 3 prises en combinaison, caractérisé en ce que ledit point est l'entrée du premier amplificateur. 5. Procédé selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'on détermine, pour chaque canal i, un paramètre f qui est fonction des puissances reçues aux différents points de la ligne de transmission, et en ce qu'on modifie la puissance de consigne en remplaçant sa valeur précédente par une valeur de consigne qui est fonction de ladite valeur précédente ainsi que du paramètre f. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la nouvelle puissance de consigne est le produit de la valeur de consigne précédente et d'une fonction du paramètre f. 7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le paramètre f est rapporté a la moyenne f des paramètres f déterminés pour les différents canaux. 8. Procédé selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le paramètre fi est tel que où P;; représente la puissance du jième point de la ligne de transmission pour le canal i et où m est le nombre de points de ladite ligne. 9. Procédé selon les revendications 6 et 7 prises en combinaison, caractérisé en ce que la nouvelle puissance de consigne est le produit de la valeur de consigne précédente et du rapport f I f . 10. Système pour la transmission optique, notamment d'impulsions de type RZ, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour mettre en oeuvre un procédé selon l'une des revendications précédentes.