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    Etude comparative des différentes méthodes de multiplexage optique pour les télécommunications
    (2021-01-14) KHERICI Cheikh; Encadreur: KANDOUCI Malika
    Résumé (en Français) : Chaque jour, le besoin de la transmission des données fiables à très haut débit augmente de plus en plus. Actuellement ce défi fait l’objet d’études approfondies pour répondre à la demande importante de la bande passante. Le réseau optique passif PON résout le problème de la capacité de transmission en utilisant différentes techniques de multiplexage optique par lesquelles nous multiplions plusieurs utilisateurs dans un seul canal à travers la fibre optique. Notre première contribution consiste à optimiser un système de multiplexage adapté au réseaux PON en simulant les deux systèmes WDM-PON et CWDM-PON, en utilisant deux architectures différentes à un débit de 10 Gbps, sur différentes longueurs de liaison allant de 20 km jusqu’à 60 km, avec différentes puissances d’émission du laser variant entre -10 dBm et 10 dBm. L’optimisation consiste à améliorer le facteur de qualité Q ainsi que le rapport Signal/Bruit OSNR afin de minimiser le taux d’erreur binaire TEB ~ <10–9. Nous montrons par simulations que notre critère d’optimisation a conduit à meilleures performances en termes de distances, de puissances, de pertes et d’atténuations pour le système CWDM-PON. La deuxième contribution consiste à utiliser un système hybride capable de répondre aux défis de capacité de transmission et du débit. Une comparaison détaillée a été étudiée entre le système hybride OTDM/WDM et les systèmes précités qui a montré que notre système hybride était la technique la plus appropriée pour les réseaux d’accès optique en termes de capacité, de flexibilité et de rentabilité. Les mots clés : Multiplexage, démultiplexage, WDM, CWDM, PON, OTDM, EDFA, diagramme de l’œil, Taux d’erreur binaire TEB, facteur de qualité Q, comparaison, OSNR. Abstract (en Anglais) : Every day the need for reliable data transmission at very high-speed increases more and more. This challenge is currently being studied extensively to meet the high demand for bandwidth. Passive optical network PON solves the problem of transmission capacity by using different optical multiplexing techniques whereby we multiply multiple users in a single channel through optical fiber. Our first contribution consists in optimizing a multiplexing system adapted to PON networks by simulating the two systems WDM-PON and CWDM-PON by using two different architectures at a rate of 10 Gbps, over different link lengths ranging from 20 km up to at 60 km, with different laser emission powers varying between -10 dBm and 10 dBm. The optimization is to improve the quality factor Q as well as the Signal to Noise ratio OSNR in order to minimize the bit error rate BER ~ <10–9. We show by simulations that our optimization criterion led to better performances in terms of distances, powers, losses and attenuations for the CWDM-PON system. The second contribution consists in using a hybrid system capable of meeting the challenges of transmission capacity and throughput. A detailed comparison was studied between the hybrid OTDM/WDM system and the above systems which showed that our hybrid system was the most suitable technique for optical access networks in terms of capacity, flexibility and cost effectiveness. Keywords : Multiplexing, demultiplexing, WDM, CWDM, PON, OTDM, EDFA, eye diagram, Bit error rate BER, Q factor, comparison, OSNR.
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    Formats de modulation et codes adaptés aux communications numériques optiques à très haut débit
    (2018-07-03) Bouarfa Abdelkader; Encadreur: KANDOUCI Malika
    Résumé Anglais : In an incoherent optical code division multiple access (OCDMA) system using amplitude spectral coding (SAC), which exceeds 1.5Gbps, it is difficult or impossible to make a transmission with a bit error rate better than 10-9. For this, it is necessary to associate an error correction code (ECC) to the SAC-OCDMA system. In this work, we proposed an architecture of a two-dimensional SAC-OCDMA system (spectral (w) and spatial (s)) using multi-diagonal code (MD) as spreading code and low-density parity check code (LDPC) as ECC. According to the properties of the MD code and the proposed architecture, the phase induced intensity noise (PIIN) is eliminated, which has improved the performance of the system. The theoretically results shows that LDPC/2D-SAC-OCDMA allowing more than 40 users to be multiplexed compared to a non-coded 2D SAC-OCDMA system. This combination enhances the cardinality of the LDPC/SAC-OCDMA (W/S) system without using an optical hard limiter. Résumé Français : Dans un système optique incohérent d'accès multiple par répartition en code (OCDMA) utilisant un codage spectral d'amplitude (SAC), qui dépasse 1,5 Gbps, il est difficile ou impossible d'effectuer une transmission avec un taux d'erreur binaire supérieur à 10-9. Pour cela, il est nécessaire d'associer un code de correction d'erreur (CCE) au système SAC-OCDMA. Dans ce travail, nous avons proposé une architecture d'un système bidimensionnel SAC-OCDMA (spectral (w) et spatial (s)) en utilisant le code multi-diagonal (MD) comme code d'étalement et le code de contrôle de parité de faible densité (LDPC) comme CCE. Selon les propriétés du code MD et de l'architecture proposée, le bruit d'intensité induit par la phase (PIIN) est éliminé, ce qui a amélioré les performances du système. Les résultats théoriques montrent que le LDPC/2D-SAC-OCDMA permet de multiplexer plus de 40 utilisateurs par rapport à un système 2D SAC-OCDMA non codé. Cette combinaison améliore la cardinalité du système LDPC/SAC-OCDMA (W/S) sans utiliser de limiteur optique dur.
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    La mise en oeuvre, dans une chaîne de transmission optique, à haut débit, de filtres optiques à longueur d’onde centrale réglable
    (2015-06-30) BENAMEUR Sarah; Encadreur: KANDOUCI Malika
    :الملخص بالعربية تتعلق هذه الدراسة بمجال أنظمة األلياف البصرية لنقل وأكثر من ذلك وال سيما تأثير تقنيات الترشيح المختلفة )البصرية( على أداء أنظمة البث الضوئي )وصول المترو(. االستقبال، وهذه النظم لديها مرشح الضيق الذي بتصفية إشارة دون االضطرار إلى التعامل مع الضوضاء في االرتباط. ويعتبر عموما أن ضيق مرشح تلقي أمر ال غنى عنه لحسن سير العمل وصلة دون الراسبين، وحساسية هذا العنوان هو أكبر من عرض للمرشح قريب من الحد النظري الذي هو عرض الطيف من اإلشارة المرسلة. استخدام مثل هذه الفالتر لديه قيود. أوال، المرشحات ديك المنحدرات الشديدة، وغالية الثمن. من ناحية أخرى، والتحول من الطول الموجي للطول باعث من الممكن دائما، حتى أن معظم أجهزة االستقبال تلقي تشمل الفالتر التي تم تأمين إلى الطول الموجي الطول الموجي االرسال. لنظام اإلرسال المتعدد مع الطول الموجي، حيث يمكن استخدام أطوال موجية مختلفة الجمع، وهذا يسمح لزيادة قدرة المعلومات المرسلة، ولكن مع ذلك يشكل قيودا حقيقية بحيث الحديث المتبادل بين القنوات. والمضاعفة قنوات في نفس األلياف وتصفيتها على إيصال من قبل مرشح بصري والذي يستخدم في كل من القنوات و الفواصل مرشح بصري ممكن في الطيف للقناة النظر فيها. مرشح بصري معلمات متغير: الشكل، وعرض النطاق الترددي، ومركز الطول الموجي، وبعد ذلك سيتم تصفيتها القناة وتحليلها من قبل المتلقي. وهو يشتمل على الثنائي الضوئي يليه مرشح الكهربائية من شكل وظيفة مرشح من نوع النظام بسل .5 سيتم تقييم جودة المعلومات وفقا لمعدل بت خطأ. Résumé (Français et/ou Anglais) : La présente étude concerne le domaine des systèmes de transmission par fibres optiques et plus particulièrement l’impact des différentes techniques de filtrage (optiques) sur les performances des systèmes de transmission optiques ( métro, accès). En réception, ces systèmes présentent un filtre étroit, qui permet de filtrer le signal sans avoir à traiter le bruit dans la liaison. On considère généralement que l'étroitesse du filtre de réception est indispensable au bon fonctionnement d'une liaison sans répéteurs, et que la sensibilité de la liaison est d'autant plus grande que la largeur du filtre est proche de la limite théorique que constitue la largeur du spectre du signal émis. L'utilisation de tels filtres présente des contraintes. D'une part, les filtres présentent des pentes raides, et sont coûteux. D'autre part, un décalage de la longueur d'onde de l'émetteur est toujours possible, de sorte que la plupart des récepteurs comprennent des filtres de réception dont la longueur d'onde est asservie sur la longueur d'onde de l'émetteur. Pour un système de transmission à multiplexage en longueurs d'onde WDM, dans lequel plusieurs longueurs d'ondes distinctes peuvent être utilisées, ceci permet d’augmenter la capacité d’information transmise, mais pose cependant de réelles contraintes telle que la diaphonie entre voies. Les canaux sont multiplexés dans la même fibre puis filtrés à la réception par un filtre optique qui sert à la fois au démultiplexage des canaux et à un éventuel filtrage optique dans le spectre du canal étudié. Le filtre optique aura des paramètres variables : forme, bande passante, et longueur d’onde centrale, ensuite le canal ainsi filtré sera analysé par le récepteur. Ce dernier comprend une photodiode suivie d’un filtre électrique de la forme de la fonction de filtrage de type de Bessel d’ordre 5. La qualité de l’information sera évaluée, par le taux d’erreur binaire TEB. Dans ce travail de thèse nous proposons une analyse de l’impact des paramètres fondamentaux des filtres sur les performances d’une liaison par la simulation système. The implementation, in a chain of optical transmission, high-speed, optical filters of length adjustable center wavelength Abstract: This study relates to the field of optical transmission systems fibers and more particularly the impact of different filtering techniques (optical) on the performance of optical transmission systems (metro access). Reception, these systems have a narrow filter, which filters the signal without having to deal with the noise in the link. It is generally considered that the narrowness of the receiving filter is indispensable for the proper functioning of a link without repeaters, and the sensitivity of the link is even greater than the width of the filter is close to the theoretical limit that is the spectrum width of the transmitted signal. The use of such filters has constraints. Firstly, the filters have steep slopes, and are expensive. On the other hand, a shift of the wavelength of the emitter length is always possible, so that most of the receivers comprise receiving filters whose wavelength is locked to the wavelength of the transmitter. For a transmission system with wavelength multiplexing, wherein plural different wavelengths may be used, this allows to increase the capacity of information transmitted, but however poses real constraints such that crosstalk between channels. The channels are multiplexed in the same fiber and filtered upon receipt by an optical filter which is used both in the channels and demultiplexing a possible optical filter in the spectrum of the considered channel. The optical filter has variable parameters: shape, bandwidth, and center wavelength, then the channel will be filtered and analyzed by the receiver. It includes a photodiode followed by an electrical filter of the form of the filter function of order Bessel type 5. Quality information will be evaluated by the bit error rate BER. In this thesis we propose to analyze the impact of the fundamental parameters of the filters on the performance of an optical system