Nouveaux outils pour l'estimation de la qualité de transmission et l'optimisation de réseaux optiques modulés à 10 Gb/s, 40 Gb/s et 100 Gb/s

par Jean-Christophe Antona

Thèse de doctorat en Electronique et communications

Sous la direction de Yves Jaouën et de Sébastien Bigo.

Soutenue en 2011

à Paris, Télécom ParisTech .


  • Résumé

    Ces dernières décennies, la fibre optique est devenue le support privilégié de transport des données numériques sur des distances allant de quelques kilomètres à une dizaine de milliers de kilomètres. Les systèmes de transmissions optiques de recherche autant que commerciaux offrent aujourd’hui des capacités de transport multi-Térabit/s sur plus de 1000km pour répondre à l’augmentation vertigineuse du trafic de données, et sont basés sur l’utilisation en parallèle de canaux modulés à 10, 40 ou 100Gb/s. Pour autant, la conception efficace de tels réseaux optiques à capacité toujours plus grande n’est pas chose aisée : cette activité requiert une fine connaissance de l’interaction entre de multiples effets physiques linéaires et non-linéaires et de leur impact sur la propagation de signaux modulés. De plus, l’infrastructure d’un réseau terrestre est généralement hétérogène en raison de contraintes géographiques, ou du besoin de réutiliser les infrastructures préexistantes. Enfin, l'étape de conception doit tenir compte du caractère partiel de la connaissance des paramètres physiques de l’infrastructure déployée. Pour maîtriser une telle complexité en un temps raisonnable, il est indispensable de s’appuyer sur des outils issus de la physique et de l’observation. Dans cette optique, ce manuscrit s’appuie sur des études menées entre 2000 et 2010 pour comprendre et quantifier l’accumulation des effets non-linéaires de type Kerr sur les systèmes de transmission modulés à 10, 40 et 100Gb/s. Nous introduisons de nouveaux outils permettant de prédire rapidement et avec précision la qualité de transmission de tels réseaux optiquesainsi que des outils permettant d’optimiser la ligne.

  • Titre traduit

    Novel design tools enabling to predict the quality of transmission and to design optical networks modulated at 10, 40 and 100 gigabits per second


  • Résumé

    Over the last decades, optical fibre has become the preferred medium for conveying data across cities, regions, nations, continents. Laboratory but also commercial Wavelength-Division Multiplexed systems offer multi-Terabit/s capacity based on 10, 40 or even 100Gb/s-modulated channels propagating at different wavelengths over more than a thousand kilometres in order to cope with the increase of the data traffic. Yet, an efficient design of high speed optical transmission systems or optical networks at lowest cost with ever increased throughput or reach is a big challenge. It requires a very subtle knowledge of the interplay of multiple linear and nonlinear physical phenomena. Besides, the infrastructure of optical networks is highly heterogeneous with a high impact of legacy systems. Eventually, when building a novel network or upgrading a network, the system designer has only a partial knowledge of the physical features of the deployed infrastructure. To master such complexity in a reasonable time scale, the design and the expected physical performance of transmission systems generally strongly rely on tools derived from physics laws and observations. This manuscript particularly addresses such issues: based on studies conducted over years 2000 to 2010 to understand and quantify the accumulation of Kerr nonlinearities in transmission systems with bit-rates ranging from 10 to 100Gb/s, we introduce novel tools that aim to rapidly and accurately predict the quality of transmission of heterogeneous terrestrial optical networks impacted by multiple propagation effects and to help optimizing the system design such as the setting of fibre input power or dispersion management.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (280 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 218 réf. bibliogr. Résumé étendu en français

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Télécom ParisTech. Bibliothèque scientifique et technique.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 8.2542 ANTO
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