Cette article est de la catégorie Innovation et du dossier Interconnexion

L'optique de SWITCH

SWITCH est actuellement en train de renouveler son réseau optique. Un bilan de la phase de projet.

Texte: Felix Kugler, publié le 08.10.2014

Le chef de projet présente les différentes phases de ce projet appelé ALPSTEIN, la philosophie derrière la procédure et les facteurs de succès:

Alors que SWITCH, voici plus de dix ans, construisait sous le nom de SWITCHlambda son premier réseau optique, tous espéraient que les coûteux systèmes optiques auraient une longue durée de vie utile. On tablait sur huit ans environ. Le réseau a fait ses preuves et fonctionnait encore sans problèmes après douze ans, après avoir été étendu et complété de composants supplémentaires économiques. Fin 2011, lors d'une demande de projet ambitionnée, nous avons compris pour la première fois que les réserves de capacité et la flexibilité du réseau optique ne suffiraient bientôt plus à satisfaire toutes les exigences d'un environnement de recherche. Le moment était venu d'attacher la plus haute priorité au renouvellement de l'infrastructure de réseau. Le projet reçut le nom d'ALPSTEIN.

 

A titre préparatif, il parut avantageux de repenser la structure de notre réseau: de quels services de réseau aurons-nous besoin à l'avenir? Comment voulons-nous les fournir? Quelles exigences aux systèmes en déduirons-nous? Nous avons en même temps tenté de faire un bilan technologique de la situation avec l'aide de fabricants et de jeter un coup d'œil dans la boule de cristal. Des progrès extraordinaires avaient été réalisés au cours des dix dernières années dans le domaine de la communication optique et le potentiel d'innovation n'était pas encore épuisé. Il convient de mentionner les nouvelles propriétés et fonctionnalités suivantes:

  • Miniaturisation: les transpondeurs pour 10 Gbit/s (gigabits par seconde) ont passé de la taille d'un livre à celle d'une boîte d'allumettes, la consommation de courant a pu être réduite de plus d'un facteur dix.
  • Densité des signaux optiques: tandis que notre ancien système permettait encore 16 couleurs différentes, 80 signaux optiques en parallèle (longueurs d'ondes, lambdas) sont désormais «state of the art». Outre de grandes réserves de capacité, cela apporte de nombreux avantages en service.
  • Des commutateurs optiques (Photonic Switches) permettant, au moyen de minuscules miroirs, d'affecter individuellement chaque lambda à une sortie donnée – sans conversion en signaux électriques.
  • Augmentation des bandes passantes de canaux: le développement de la simple commutation En/Hors de la lumière en un schéma complexe de modulation permet des débits pouvant atteindre 100 Gbit/s par longueur d'onde.
  • Flexibilité: les lasers actuels peuvent être paramétrés à plus de 80 longueurs d'ondes différentes par simple commande de configuration. En combinaison avec des commutateurs optiques et les filtres «tunables» disponibles depuis récemment, il est dans de nombreux cas inutile de refaire la programmation des câbles sur place.

Notre procédure pendant les différentes phases de projet d'ALPSTEIN:

 

 

2012: Information
 "State of the art"

Les fabricants de systèmes de transmission optique nous présentent l'état actuel de la technique et l'avenir. Ils décrivent leurs approches de solution pour une configuration définie par nous et en évaluent les coûts.

Septembre 2012: Concept, devis, proposition

Le "Plan de concept 100GLAN", œuvre commune de l'équipe Global LAN, est achevé. Nous montrons à quoi le nouveau réseau doit ressembler et estimons les coûts de construction et d'exploitation. Nous formulons une proposition au Conseil de fondation.

Novembre 2012: Autorisation

Le Conseil de fondation autorise notre plan de projet et réserve les fonds nécessaires. Nous rédigeons un cahier des charges technique détaillé comme base de l'achat d'appareils et des transformations de l'infrastructure à fibres optiques.

 

 Avril 2013: Organisation du projet

Nous rassemblons une équipe de projet composée de personnes aux compétences très diverses. Nous investissons beaucoup de travail dans les documents d'appel d'offres, ceci afin d'accélérer  ultérieurement l'évaluation des offres et d'assurer une procédure transparente de décision.

Juni 2013: Publication

L'appel d'offres est publié. Les offrants peuvent poser des questions auxquelles SWITCH répond rapidement et les transmet avec la réponse à tous les participants.

Août 2013: Présélection

SWITCH a examiné les douze offres reçues. L'équipe de projet se réunit à huis clos durant trois jours. Il est enfin défini une présélection d'offrants. Ceux-ci peuvent présenter leur solution à SWITCH.

Octobre 2013: Signature du contrat

La décision est prise, le contrat signé avec la société ECI. La mise en œuvre commence. Le réseau annulaire de 1000 km Genève – Zurich – Lugano –Genève doit migrer le premier.

Novembre 2013 – avril 2014: Préparatifs

Après la conception détaillée de la première phase d'extension et la commande du matériel correspondant, il s'agit maintenant de créer les conditions de migration: organisation de nouvelles places de bâti à tous les sites, transformation de l'infrastructure à fibres optiques afin de permettre le service à deux fibres – et tout cela sans interruption de service. En outre, des cours de formation sont donnés sur le nouveau système et des tests sont effectués au laboratoire du fabricant.

Mai 2014: Début de l'installation

Nous nous attaquons pour commencer au tronçon Zurich – Lugano. Avec les installateurs, tous les points nodaux d'un trajet sont constitués et configurés au point de devenir visibles au système de gestion du réseau. Ensuite, les techniciens du fabricant configurent le réseau depuis leurs bureaux. La dernière étape critique est la mise en service, qui, faute de nouveaux tronçons à fibres optiques, doit se faire  "à chaud". Tous les clients doivent toujours rester atteignables, on ne peut renoncer qu'à la redondance. Nous constituons chaque fois trois équipes, comprennant un technicien du fabricant, qui se charge du réglage de niveau du système optique, et un collaborateur de SWITCH, qui s'occupe des commutations locales. Il est ainsi possible de commuter deux ou trois tronçons partiels par jour.

Septembre 2014: Fin de la première phase de lancement

Beaucoup des fonctionnalités exigées ne pourront être vérifiées que durant la phase de test. Cependant, la confiance en ce nouveau système est dès à présent très grande étant donné qu'il fonctionne fiablement depuis des mois.


 Mi-2015: Service intégral

Le système doit être intégralement en service au milieu de 2015. Grâce à la flexibilité du nouveau réseau de base, nous pourrons réaliser des extensions de capacité en un temps très court. Les nouveaux sites de clients sont reliés par la voie la plus économique au site de réseau de base le plus proche, autant que possible au moyen de fibres déjà existantes. Grâce aux nouveaux filtres optiques passifs perfectionnés, nous avons actuellement la possibilité d'utilisation multiple des fibres, soit pour le système de base et en même temps pour des liaisons locales. Nous ne pouvons que supposer quelles exigences seront posées au réseau dans cinq à dix ans. Mais nous avons les meilleures conditions en vue de  créer des solutions efficaces pour l'avenir.


 

Naissance d'un point nodal optique

Le 5 juin, des travaux ont été entrepris à l'Université de Berne en vue du projet Alpstein. Une documentation photographique.

 

Cet article a paru au Journal SWITCH octobre 2014
L'auteur
Felix   Kugler

Felix Kugler

Felix Kugler a étudié l'électrotechnique à l'EPF de Zurich et travaille depuis 1992 chez SWITCH. Il dirige actuellement le projet de renouvellement de l'infrastructure optique du réseau SWITCH.

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Les facteurs de réussite

  • Les contacts avec les fournisseurs et installateurs ont été extrêmement constructifs et ouverts. Nous attachons une grande importance à ce point et considérons qu'il s'agit d'une des principales conditions d'une collaboration à long terme.
  • Afin d'accélérer le projet, nous avons introduit une planification par étapes, soit pris des décisions selon des hypothèses simplifiées, et ensuite seulement élaboré les détails.
  • De nombreuses décisions ont été prises plus tard, ceci sciemment en faveur d'une solution le plus proche possible des besoins actuels.
  • A côté de tous les avantages cités, cette manière de procéder a eu son prix: elle a abouti à des exigences logistiques accrues et à une charge nettement plus élevée pour tous les intéressés. Si nous y sommes parvenus malgré tout,  c'est bien grâce à la flexibilité de tous les collaborateurs au projet. Mais le succès n'aurait jamais été possible sans l'incroyable assistance dont nous avons pu profiter à tous nos sites.

Chiffres caractéristiques d'Alpstein

Le nom d'ALPSTEIN désigne non seulement une structure géologique dans l'est de la Suisse mais exprime les principales caractéristiques de notre nouveau système: AgiLe Photonic Scalable TErabIt Network.

Alpstein en chiffres:

  • 2600 km de fibres optiques
  • 30 points nodaux
  • env. 2,5 tonnes de matériel
  • 80 canaux utilisables
  • 10 et 100 Gbit/s par canal (prochainement même 400 Gbit/s)
  • tous les points de croisement sont entièrement configurables à distance
  • commutation automatique sur des trajets de backup en cas de ruptures de fibres

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