Etude et optimisation d'une chaîne de transmission numérique par voie optique PDF Download
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L'évolution de la transmission des données par fibre optique s'est accélérée ces dernières années. Le besoin de transmettre des débits plus élevés (aujourd'hui supérieurs ou égaux à 40 Gb/s) sur des longueurs de transmission de plus en plus grandes ne cesse de croître. Malheureusement la sensibilité aux défauts de propagation augmente avec le débit, que ce soit pour les effets linéaires dus à la dispersion chromatique (CD) et à la dispersion de mode de polarisation (PMD - polarization- mode dispersion) de la fibre, ou les effets non linéaires essentiellement induits par l'effet Kerr (variation de l'indice de réfraction en fonction de l'intensité lumineuse). Dans ce contexte, ce travail de thèse rapporte l'étude des effets de la CD et de la PMD sur les transmissions hauts débits. En outre, la PMD est identifiée aujourd'hui comme la principale source de limitation de la bande passante et de la capacité de transmission autorisées sur une fibre. Par ailleurs, la biréfringence dans les fibres optiques représente la cause principale de la dispersion de mode de polarisation (PMD).Dans ce travail, nous nous sommes focalisés plus particulièrement sur l'étude des effets de la température sur la PMD dans les fibres monomodes standards (SMF) correspondant à la spécification ITU-G.652 utilisées dans les réseaux de transmission longues distances. En tenant compte de l'ellipticité du cœur de la fibre, la variation de la PMD en fonction de la température est étudiée à travers l'évolution de la biréfringence en fonction du paramètre V de la fibre pour différentes températures. Ce travail de thèse ouvre la voie pour développer une architecture permettant de compenser la PMD par traitement numérique du signal. L'idée sous jacente est de remplacer une technologie coûteuse (composants optiques) par une architecture numérique à faible coût, et plus universelle. Les travaux en cours sur la compensation de la PMD par voie électronique sont encourageants et semblent très prometteurs à court terme.
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L'évolution de la transmission des données par fibre optique s'est accélérée ces dernières années. Le besoin de transmettre des débits plus élevés (aujourd'hui supérieurs ou égaux à 40 Gb/s) sur des longueurs de transmission de plus en plus grandes ne cesse de croître. Malheureusement la sensibilité aux défauts de propagation augmente avec le débit, que ce soit pour les effets linéaires dus à la dispersion chromatique (CD) et à la dispersion de mode de polarisation (PMD - polarization- mode dispersion) de la fibre, ou les effets non linéaires essentiellement induits par l'effet Kerr (variation de l'indice de réfraction en fonction de l'intensité lumineuse). Dans ce contexte, ce travail de thèse rapporte l'étude des effets de la CD et de la PMD sur les transmissions hauts débits. En outre, la PMD est identifiée aujourd'hui comme la principale source de limitation de la bande passante et de la capacité de transmission autorisées sur une fibre. Par ailleurs, la biréfringence dans les fibres optiques représente la cause principale de la dispersion de mode de polarisation (PMD).Dans ce travail, nous nous sommes focalisés plus particulièrement sur l'étude des effets de la température sur la PMD dans les fibres monomodes standards (SMF) correspondant à la spécification ITU-G.652 utilisées dans les réseaux de transmission longues distances. En tenant compte de l'ellipticité du cœur de la fibre, la variation de la PMD en fonction de la température est étudiée à travers l'évolution de la biréfringence en fonction du paramètre V de la fibre pour différentes températures. Ce travail de thèse ouvre la voie pour développer une architecture permettant de compenser la PMD par traitement numérique du signal. L'idée sous jacente est de remplacer une technologie coûteuse (composants optiques) par une architecture numérique à faible coût, et plus universelle. Les travaux en cours sur la compensation de la PMD par voie électronique sont encourageants et semblent très prometteurs à court terme.
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La montée en débit et la flexibilité d'accès sont des enjeux majeurs pour les futurs réseaux de télécommunication. Dans cette perspective, la fibre optique constitue un support de transmission incontournable permettant à ce jour des débits symétriques de l'ordre du Gb/s. La détection cohérente et l'emploi de formats de modulation multi-porteuse ont récemment eu un impact profond dans le domaine des communications optiques et l'une des implémentations les plus remarquables concerne l'OFDM optique cohérent (CO-OFDM). Cependant, l'OFDM présente un facteur de crête important, ce qui constitue un inconvénient notable limitant ses performances, en raison des non-linéarités diverses du canal. Cette thèse a eu pour objectif d'optimiser les performances d'un système de transmission CO-OFDM, en explorant la piste de la pré-distorsion des signaux numériques en bande de base en vue d'une linéarisation de l'émetteur, et principalement de l'amplificateur optique à semi-conducteurs (SOA). Divers algorithmes de pré-distorsion ont été comparés et ont montré leur intérêt au regard du compromis performance - faible complexité paramétrique. Le système de pré-distorsion étant non adaptatif, sa robustesse aux variations de caractéristiques de l'émetteur et du point de fonctionnement de l'amplificateur a été évaluée. L'optimisation d'une structure particulière de pré-distorsion a également été proposée.
Author: Joaquim Alfonso Alejandro Cornejo Bautista Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 126
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Les réseaux optiques sont couramment utilisés pour satisfaire les besoins en transmission de données. Cette évolution permet d'offrir aux utilisateurs de nouveaux services, tel que la vidéo à la demande, la vidéo-conférence, la télévision à haute définition etc. Le problème de la confidentialité des donnés transférées par fibre optique à haut débit peut se poser, dans certains cas, pour l'acheminement d'information à caractère sensible ou à but commercial, parce que le canal optique peut être espionné sans que l'émetteur et/ou récepteur ne s'en aperçoivent. Les méthodes classiques de cryptographie ne sont pas toujours applicables en raison du grand volume de données à coder. Il faut trouver un moyen physique pour sécuriser le transfert de données à haut débit en affectant le moins possible l'équipement de ligne. Ce travail de thèse a porté sur la conception et la modélisation d'un système optique de brouillage de phase pour sécuriser la transmission de données à haut débit dans des liaisons point à point WDM (Wavelength Division Multiplexing) sans affecter les équipements de ligne et la gestion des canaux. Pour ce faire, on a utilisé un système en espace libre de façonnage. On a particulièrement pris en compte la conception d'un système de brouillage ayant un impact réduit sur l'architecture des systèmes de transmission, notamment avec une grande tolérance par rapport à l'ensemble des effets de propagation dans une fibre. D'autre part, pour garantir la confidentialité des données, il est nécessaire de renouveler la clé de brouillage, parce qu'il est possible que l'intrus la récupère, par exemple, en utilisant la technique de l'échantillonnage linéaire optique. C'est-à-dire, qu'il faut partager la clé entre l'émetteur et le récepteur. C'est pourquoi, nous avons concentré, dans une deuxième partie, notre effort sur la modélisation numérique d'une méthode QKD (Quantum Key Distribution) qui pourrait être utilisée pour véhiculer la clé, sur une ligne de transmission commerciale. Ce modèle nous a permis par là même d'étudier l'impact (l'intrusion) sur la méthode QKD dans une liaison point à point WDM classique, sous l'influence des effets de propagation standard dans une fibre et pour une certaine distance.
Author: Marie Colin Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 256
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Le travail présenté dans cette thèse se rapporte au système de transmission numérique ADSL (asymétrique digital suscrite line), dont le principe est d'exploiter les lignes téléphoniques d'abonnés existantes en paire torsadée cuivrée pour assurer une transmission de données à un débit de plusieurs mégabits par seconde. Un des éléments clés de l’ADSL est d'utiliser la modulation multi porteuse DMT (discrète multizone) qui permet d'adapter facilement le signal émis au canal de transmission par le biais du choix des répartitions fréquentielles du débit et de la puissance. Après avoir rappelé comment ces répartitions influencent le TEB (taux d'erreur par bit) atteint, nous développons dans une première partie deux méthodes originales qui optimisent ces répartitions, avec des compromis performance/complexité différents. Pour les deux méthodes, nous proposons un calcul simple de la répartition fréquentielle du débit, optimal au sens de la capacité du canal. En ce qui concerne la puissance, la première méthode, optimale, détermine la répartition qui minimise le TEB, et la seconde, plus simple, celle qui satisfait à l'hypothèse habituelle et légèrement sous-optimale d'un TES (taux d'erreur par symbole) identique sur toutes les fréquences. Les résultats de simulation sur un ensemble de lignes CSA caractéristiques ont montré que les deux méthodes proposées aboutissent à des performances plus élevées que les méthodes courantes, en particulier les méthodes de Hughes-Hartogs et de Peter Chow, avec une complexité de calcul généralement inférieure. Dans la deuxième partie du travail, nous nous intéressons à l'application d'une transmission de données vidéo, codées suivant la norme internationale MPEG-2, sur ADSL. L'originalité repose sur le choix d'un mode de codage et de transmission bi-résolution qui privilégie les données vidéo les plus importantes au détriment des autres données, dans le but d'améliorer la qualité de service. Dans ce cadre, nous avons proposé trois architectures ADSL bi-résolution, agissant soit au niveau de la modulation DMT, soit au niveau du codage FEC (foirard errer correction), en attribuant des codes Reed-Solomon différents aux données importantes et moins importantes. Les résultats ont démontré la validité de tels schémas, avec, compte tenu d'une proportion voisine de 30% pour les données importantes, une réduction du TEB des données importantes d'un facteur 100 par rapport au TEB mono-résolution, alors que le teb des données moins importantes n'est augmente que d'environ un facteur 2.
Author: Nassima Boudrioua
Author: Nassima Boudrioua
Author: Jaime S. Salcedo Pinzon (auteur d'une thèse de sciences.)
Author: Mohamad Younes
Author: Dominique Soufflet (auteur d'une thèse de sciences.)
Author: Didier Le Ruyet
Author: Joaquim Alfonso Alejandro Cornejo Bautista
Author: Jean-Yves Foret
Author: Marie Colin
Author: Abdallah Tourbah
Author: François ROUDOT