Codes correcteurs d’erreurs dans la communication optique : cas du code fontaine

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Pourquoi le codage d’une information ?

Généralement, le message à transmettre d’une source vers un destinataire est d’une nature physique ne permettant pas une transmission aisée à grande distance. Il faut donc encoder cette information sous la forme d’un signal facilement transportable par le canal de transmission puis décoder ce signal pour le destinataire. En outre, ce même canal de transmission, de par sa structure physique, et/ou à cause d’un environnement éventuellement hostile auquel il est lié (ou avec lequel il interagit), peut lui-même engendrer des défauts dans la transmission jusqu’à provoquer une déformation de l’information transmise. Pour éviter ceci, ou en tout cas réduire le plus possible ce phénomène dans les systèmes de transmission en général et dans les communications optiques en particulier, l’utilisation de systèmes de codage correcteurs d’erreurs est souvent constatée. Ces derniers permettent ainsi de fiabiliser le plus possible l’information à transmettre ; et ceci en détectant dans un premier temps les erreurs lors de la transmission, et éventuellement en les corrigeant ensuite si possible.
D’après ces premières explications concernant le codage dans les systèmes de transmission, deux notions peuvent ainsi se dégager : le codage source et le codage canal.

Codage source

Dans un système de transmission, la source est l’élément qui fournit le message (ou information). Sous forme de signal, celui-ci peut être analogique (microphone,….) ou discret (CD,….). Dans notre étude, nous nous intéresserons aux communications dites « numériques » : le signal est discret et converti en binaire (numérisation). La source fournit un message qui est une séquence de bits.
Le codage source consiste à rendre l’information transmise la plus concise possible sans pour autant dégrader les performances du système. Pour les systèmes numériques, cette technique permet de représenter le message sur un minimum de bits (compression de données). Et ceci aura pour effet la transmission d’un maximum d’informations dans le minimum de temps.

Codage canal

Les canaux de transmission utilisés pour le transport de l’information ne sont jamais parfaits. De ce fait, ils engendrent du bruit et d’autres contraintes qui font que l’information qui arrive au récepteur n’est quasiment jamais la même que celle issue de la source. Pour essayer de réduire le plus possible ces modifications de l’information que l’on constate dans les systèmes de transmission, on utilise la technique de codage canal. Elle consiste à structurer le message pour permettre au récepteur de pallier aux erreurs de transmission. Cette structuration du message induit une modification de ce dernier allant à la génération de ce que l’on appelle un « mot de code » qui est une séquence de bits plus longue que celle du message. Et ceci peut se faire par simple adjonction de bits redondants mais aussi par des méthodes d’encodage plus élaborées.
Concernant les transmissions sur fibre optique, d’une manière générale, les principaux phénomènes auxquels est soumis le signal lumineux lors de son parcours le long de la fibre sont l’atténuation, les phénomènes de dispersion (chromatique, de polarisation,…) et les effets non-linéaires (Kerr, Raman-Brillouin,…). L’atténuation a pour conséquence une réduction de la puissance moyenne du signal au cours de sa propagation. Les effets de dispersion eux conduisent à un étalement temporel des impulsions transmises le long de la fibre. Et les effets non-linéaires, qui se traduisent entre autres par une dépendance entre la phase du signal et sa puissance, conduisent par exemple à une auto-modulation de phase et perturbent aussi le signal.
Puisque ces différents phénomènes sont les principaux qui perturbent les transmissions sur fibre optique, nous y reviendrons un peu plus en détails dans le troisième et dernier chapitre concernant l’utilisation des codes correcteurs d’erreurs dans la communication optique, pour les mettre ainsi dans leur contexte.
Tous ces phénomènes que l’on vient de citer déforment donc les impulsions lumineuses transmises, qui à l’arrivée, perdent de la puissance et sont étalées dans le temps. De ce fait, comme nous venons de l’expliquer précédemment, on utilise la technique de codage canal pour contourner ces problèmes. Et les outils nous permettant d’effectuer cette opération sont appelés codes correcteurs d’erreurs. L’étude détaillée de ces derniers sera faite au niveau du prochain chapitre, et nous mettrons ainsi l’accent sur celle du code au cœur de notre mémoire, à savoir le code fontaine.

Conclusion

Le codage source et le codage canal sont deux étapes très importantes dans les transmissions  numériques d’informations. Généralement, on couple le codage source au codage canal pour compenser la redondance introduite par ce dernier ; car tandis que le codage source tend à diminuer la place occupée par un message (par compression des données), le codage canal va donc augmenter celle-ci par l’ajout de données redondantes en plus des données utiles à transmettre.
Mais dans notre étude, nous nous limiterons cependant au codage canal. Et le code correcteur d’erreur qui nous intéressera particulièrement dans ce mémoire, et dont nous voulons évaluer les performances dans les transmissions optiques, est le code fontaine.

Modulation

Cette partie ne nous intéresse pas particulièrement dans ce mémoire. Cependant, elle reste une étape très importante pour tout système de communication numérique. Elle sera ainsi brièvement abordée au début du dernier chapitre (cf. § 3.1.1).

Les photoémetteurs

Au niveau de l’émission, la conversion électro-optique des données à transporter au niveau de la fibre peut généralement être assurée par deux types de photoémetteurs : les diodes lasers « DL » (ou lasers à semi-conducteur) ou les diodes électroluminescentes « DEL » (ou LED : Light Emitting Diode en anglais). Le choix s’est très vite porté sur ces émetteurs à semi-conducteurs à cause notamment :
 de leurs petites dimensions en adéquation avec celles des fibres optiques,
 de leur spectre optique relativement étroit et couvrant la bande des télécommunications (émission à des longueurs d’onde du visible, de l’infrarouge, et même de l’ultraviolet),
 de la possibilité de modulation par le courant,
 de leur faible consommation énergétique,
 d’une intégration facile avec d’autres composants optoélectroniques, etc.
Ils basent leurs principes (tout comme les photodétecteurs que nous verrons plus tard dans ce chapitre) sur les interactions rayonnement électromagnétique – semi-conducteur (Fig. 1.6), dont il en existe trois types :
 l’absorption d’un photon par un électron de la bande de valence et son passage vers la bande de conduction (état excité),
 l’émission spontanée d’un photon suite à un retour d’un électron excité vers sa bande de valence et sa recombinaison avec un trou présent dans cette dernière, dans le cas où l’énergie cédée par l’électron est de type radiatif,
 l’émission stimulée (ou induite) d’un photon suite à un apport d’énergie (photon incident) à un électron excité qui va ainsi retourner vers sa bande de valence (pour se recombiner avec un trou) en émettant le photon, qui est identique en longueur d’onde et en phase au photon incident et étant aussi dans le même état de polarisation et dans la même direction que lui.

Avantages des fibres optiques [8]

La fibre optique offre de nombreux avantages, et dans plusieurs compartiments.
L’avantage décisif n’étant pas toujours le même suivant l’utilisation envisagée.
 Performances de transmission : très faible atténuation, très grande bande passante, multiplexage possible (en longueur d’onde) de nombreux signaux et de nombreux utilisateurs, permettant des systèmes de portées (plus de 100 km entre l’émetteur et le récepteur) et de débits (plus de 10 Tbit/s sur une même fibre) très supérieurs à ceux des câbles conducteurs.
 Avantages de mise en œuvre : faible poids, très petite taille, grande souplesse permettant des courbures plus fortes que le cuivre, facilitant l’installation. Parallèlement la mise en œuvre, notamment le raccordement, des fibres optiques, est devenue beaucoup plus facile et moins coûteuse que dans les premières applications, bien que cette image reste attachée à tort à la fibre.  Sécurité électrique (isolation totale entre terminaux, utilisation possible en ambiance industrielle explosive, sous fortes tensions, en applications médicales) et électromagnétique (la fibre n’est pas sensible aux parasites et n’en crée pas elle-même), ce qui facilite le déploiement puisque la fibre peut être disposée sans problème à proximité de câbles et de machines électriques. On peut y ajouter une inviolabilité (presque) totale : il est pratiquement impossible d’écouter le signal sur une fibre optique sans être repérable ; les recherches sur la cryptographie quantique ont pour but de renforcer encore cette sécurité.
 Avantage économique : le coût du support fibre est bien moins cher que celui du cuivre, mais le coût global d’un système sur fibres optiques (prenant en compte les interfaces, les raccordements ainsi que l’installation et les équipements annexes nécessaires) est lui aussi souvent inférieur à celui d’un système sur cuivre.

Présentation générale de la fibre

La fibre optique est un support de transmission très performant permettant de transporter des quantités importantes de données (d’informations) sous forme de signaux lumineux, et à très grande vitesse (vitesse de la lumière). C’est donc un guide d’onde, cylindrique et diélectrique, dont le principe est le confinement de la lumière, dans un diélectrique donc, qui assure sa conduction avec une faible atténuation, tout en assurant une insensibilité presque parfaite, de l’information, par rapport aux parasites électromagnétiques (ce qui constitue l’un de ses nombreux avantages sur lesquels nous nous sommes attardés précédemment).
Pour les communications utilisant cette fibre comme support, les longueurs d’ondes mises en jeu sont généralement comprises entre 800 et 1650 nm environ (soit du domaine de l’infrarouge).
La fibre optique est constituée de deux milieux transparents (diélectriques) et cylindriques, de même axe : le cœur (d’indice nc constant ou variable) entouré par la gaine (d’indice de réfraction ng légèrement plus petit). L’ensemble est entouré d’un premier revêtement qui assure une protection mécanique de la fibre. Et pour encore renforcer la protection de la fibre pendant sa manipulation, un second revêtement est souvent directement appliqué sur le revêtement primaire.
Fig. 1.10 Constitution d’une fibre optique
Le cœur et la gaine sont donc constitués de matériaux transparents. Les matériaux les plus utilisés sont la silice et le verre. Dans certaines applications (circuits optiques à films minces), on emploie d’autres matériaux comme :
– le verre dopé,
– les matières plastiques,
– les substances organiques,
– les cristaux optiques [9].
Cependant, la plupart des fibres sont fabriquées à base de silice, matériau abondant et peu cher. Pour façonner les profils d’indice, la silice est dopée avec du dioxyde de germanium ou du pentoxyde de phosphore pour augmenter l’indice (donc plutôt pour le cœur de la fibre) et avec du fluor ou du trioxyde de bore pour le diminuer (plutôt réservé à la gaine optique) [10].
Et typiquement, pour une fibre en silice, l’indice de réfraction de la région du cœur est de l’ordre de 1.48 et celui de la gaine est de l’ordre de 1.46 [9].
Habituellement, le diamètre de cœur d’une fibre optique varie de quelques microns à plusieurs dizaines de µm selon le type de fibre ; celui de la gaine, lui, de 100 à quelques centaines de µm.

Guidage de la lumière dans la fibre

Le transport de l’information par guidage du signal optique au sein de la fibre implique un certain nombre de phénomènes physiques. Et ce guidage de la lumière dans la fibre optique est lui-même assujetti à certaines conditions préalables.
Le phénomène physique principal étant à l’origine du transport de la lumière au sein de la fibre optique est connu et maîtrisé depuis longtemps. Il porte le nom de réflexion totale (dont la première démonstration scientifique a été faite vers 1840 par les physiciens suisse et français Jean-Daniel Colladon et Jacques Babinet [6] (voir partie Historique plus tôt dans ce chapitre).
La lumière se propage donc le long de la fibre par réflexions successives entre le cœur et la gaine (sur le dioptre cœur-gaine) et reste ainsi confinée dans le cœur au cours de sa propagation. Cela n’est possible que si le cœur et la gaine sont constitués de matériaux transparents et que l’indice de la gaine est inférieur à celui du cœur (une différence de quelques
% est suffisante). Une seconde condition, et pas des moindres, doit aussi être satisfaite pour assurer le guidage de la lumière au sein de la fibre. Elle consiste à envoyer le signal lumineux dans la fibre avec un angle, par rapport à l’axe, inférieur à l’ouverture numérique (qui est un paramètre très important pour les fibres optiques).
L’ouverture numérique (O.N.) dépend de nc et ng (indices respectifs du cœur et de la gaine), et peut se définir comme la mesure d’un cône d’acceptance de lumière (d’angle au sommet 2ϴa), à l’intérieur duquel tout rayon injecté se propagera dans la fibre par réflexions totales (Fig. 1.11).
Sa valeur peut être donnée par la relation : . . == √ 2 − 2 (1.1)
Un rayon hors du cône d’acceptance sera simplement réfracté à l’entrée dans la fibre puis à l’interface des deux couches, il passera alors dans la gaine et sera perdu.

Types de fibre optique

Quand on envoie de la lumière vers une fibre optique, le faisceau lumineux incident est constitué de plusieurs rayons susceptibles d’entrer et de se propager dans la fibre. On entend par mode un rayon lumineux se propageant au sein du cœur de la fibre. Et selon le nombre de modes qu’autorise une fibre optique à se propager, les fibres optiques peuvent globalement être classées en deux catégories : les fibres optiques multimodes et les fibres optiques monomodes.
Dans une fibre optique monomode, un seul rayon lumineux, appelé mode fondamental, est autorisé à se propager (d’où le nom monomode). C’est la catégorie la plus prisée car conduisant à de meilleures performances de transmission.
Selon le profil d’indice du cœur, les fibres multimodes peuvent à leur tour être subdivisées en deux sous-catégories : les fibres multimodes à saut d’indice (dans le cas où l’indice nc du cœur est constant), et les fibres multimodes à gradient d’indice (dans le cas où l’indice nc du cœur est variable et diminue graduellement depuis l’axe vers l’interface cœur-gaine).

Photodétection et photodétecteurs usuels [10]

L’interface optique de réception, dans une liaison à fibre optique, est chargée de convertir le signal lumineux en signal électrique, en lui apportant le minimum de dégradation. Ce rôle est tenu par le photodétecteur qui, pour simplifier, se comporte comme un compteur de photons et un générateur de courant. La première propriété requise est une sensibilité importante pour la longueur d’onde utilisée. La deuxième est la rapidité : il doit être utilisé le plus souvent dans des systèmes fonctionnant à des débits relativement grands. La troisième propriété demandée est un apport minimum de bruit. Afin de satisfaire la plupart de ces conditions, le choix se porte très souvent sur les photodétecteurs à semi-conducteur, qui présentent les avantages d’être très rapides et faciles à utiliser.

Principe de la photodétection

Les photons transmis par la fibre pénètrent dans le détecteur, constitué d’un matériau semi-conducteur. Absorbés, ils peuvent provoquer le passage d’électrons d’un état de la bande de valence à un état plus élevé de la bande de conduction. Dans cette dernière, les électrons moins liés deviennent libres. Le photon a donc laissé place à une paire électron-trou. Une différence de potentiel est appliquée afin d’empêcher les électrons de retomber dans leur état le plus stable. Sous l’effet du champ électrique, les deux catégories de porteurs sont séparées et entraînées vers des zones où ils sont majoritaires (nommées P ou N). Les porteurs ainsi générés sont alors recueillis sous forme de photocourant. Le nombre de paires électron-trou est égal au nombre de photons absorbés.

La photodiode PIN

Pour effectuer la photodétection en évitant les recombinaisons des paires électron-trou, il est nécessaire que les photons soient absorbés dans une zone dépourvue de porteurs mobiles, assimilable à une zone de charge d’espace d’une jonction PN, encore appelée zone déplétée. Pour favoriser le rendement quantique, qui est le rapport du nombre de paires de porteurs « photocréées et collectées » au nombre de photons incidents, il est préférable que cette zone soit large, d’où l’intérêt de la photodiode PIN (Fig. 1.12).
La majorité des photons est absorbée
dans la zone intrinsèque (I), où règne le champ électrique pratiquement uniforme, qui sépare les porteurs. Une des zones traversée par la lumière (P ou N) doit être de faible épaisseur, et recouverte d’une couche antireflet qui améliore le rendement quantique externe, et qui protège le matériau.
Il est possible d’accroître la sensibilité d’une photodiode, définissant le rapport du photocourant Iph au flux énergétique (ou puissance optique Popt) reçu(e), par un processus de multiplication interne à effet d’avalanche : cas des photodiodes à avalanche.

La photodiode à avalanche

Afin que le rapport signal sur bruit soit suffisamment important, l’idée d’utiliser le phénomène de multiplication interne pour qu’un photon incident n’engendre plus un seul photo-électron, mais plusieurs, a été soulevée, ceci pour augmenter la puissance du signal électrique correspondant à une puissance optique incidente donnée.
En faisant croître le champ électrique dans la jonction PIN, l’énergie des porteurs s’élève, jusqu’au point d’ioniser un atome en cas d’impact avec celui-ci. Des ionisations en chaîne se produisent alors et les porteurs se multiplient. Ce photodétecteur à gain interne est appelé photodiode à avalanche « PDA » (ou APD : Avalanche PhotoDiode en anglais).
Tout comme pour les photodiodes PIN, il existe plusieurs structures possibles. La figure 1.13 montre le schéma de principe d’une photodiode à avalanche.

Conclusion

La structure du bloc de réception dans une communication optique est très importante. L’étape de photodétection est une étape essentielle dans une transmission sur fibre optique. Elle permet de régénérer le signal sous sa forme électrique de départ. Elle ne permet cependant pas de le retrouver, une étape de décodage est nécessaire pour ce faire. On se base le plus souvent sur les photorécepteurs à base de semi-conducteurs pour réaliser cette étape de photodétection, et les photodétecteurs les plus utilisés sont les photodiodes PIN et les photodiodes à avalanche.
Le principe de fonctionnement reste inchangé. L’effet du phénomène d’avalanche induit, en fait, d’une part, l’augmentation du niveau du signal et d’autre part, une augmentation de la puissance du bruit de grenaille. Un compromis s’impose donc forcément surtout pour ce dernier type de photodiode. Une comparaison des performances entre les deux photodiodes permet cependant de faire un choix.
Le rapport Signal sur Bruit (S/B) est défini par le rapport du (Photo-courant engendré par la puissance du signal optique)2 sur le (Courant de bruit du photo-détecteur + courant de bruit de l’amplificateur électrique, qui est aussi présent dans le bloc de réception pour amplifier le signal électrique issu du photodétecteur)2. Pour de faibles niveaux, le rapport signal sur bruit est meilleur avec une photodiode à avalanche alors que pour des niveaux plus forts, il vaut mieux utiliser une photodiode PIN [10].

Introduction aux problèmes dans la transmission d’informations

Dans les chaines de transmission d’informations, on souhaiterait toujours que le destinataire reçoive un message identique à celui délivré par la source. Cet idéal n’est pourtant quasiment jamais atteint, surtout pour des communications longues distances. Il y a très souvent des erreurs que l’on observe pour le message à son arrivée au destinataire ; erreurs dues en grande partie à la propagation semée d’embûches du signal dans le canal de transmission se chargeant de son acheminement. Ces erreurs peuvent aussi être le fruit d’imperfections observées au niveau des blocs d’émission et de réception. Mais des recherches ont toujours été orientées dans le but de réduire le plus possible ces erreurs dans les systèmes de transmission d’informatisions, et plusieurs techniques ont été développées pour ce faire, comme celle du codage correcteur d’erreurs par exemple.

Cas de la transmission sur fibre optique

Pour les communications sur fibres optiques, comme nous l’avons évoqué plus tôt dans ce chapitre, plusieurs phénomènes peuvent contribuer à la dégradation du signal représentant l’information. Il y a des phénomènes dont nous avons parlé et dont les mesures représentent en même temps des caractéristiques importantes pour une fibre, comme l’atténuation et la dispersion. Ces deux phénomènes linéaires constituent avec les effets non-linéaires (principalement les effets Kerr et Raman-Brillouin), les principaux phénomènes auxquels le signal optique est confronté lors de son parcours le long de la fibre.
L’atténuation représente en particulier l’affaiblissement du signal dans la propagation à travers le canal de transmission et se traduit par une perte de puissance du signal incident. Elle résulte principalement des effets d’absorption, de diffusion et de rayonnement mais on verra cependant qu’elle peut aussi avoir d’autres causes (cf. chap. 3 § 3.2.1.1).
La dispersion englobe plusieurs sous-phénomènes, on peut citer la dispersion chromatique, la dispersion intermodale, la dispersion modale de polarisation,… Tous ces phénomènes de dispersion contribuent à la déformation du signal, plus précisément à son élargissement temporel ; ce qui limite les débits de transmission car cela oblige à augmenter le délai entre deux impulsions. Nous détaillerons ces phénomènes dans le chapitre 3.
Les non-linéarités induisent plusieurs conséquences dans la transmission du signal comme l’auto-modulation de phase, la modulation de phase croisée, le mélange à quatre ondes, le bruit de phase non-linéaire… qui sont eux aussi des phénomènes perturbant la propagation du signal.
Outre ces phénomènes liés principalement à la fibre optique et à la propagation du message en son sein, d’autres facteurs limitatifs des performances de transmission peuvent aussi être notés. En plus de la fibre optique, le canal de transmission génère aussi du bruit via les amplificateurs optiques qu’on y insère périodiquement. Ces amplificateurs amplifient par exemple le bruit d’émission spontanée dû au laser et contribuent ainsi du même coup à la fluctuation du bruit dans le canal.
Il y a aussi, au niveau de l’émission et de la réception, du bruit observé, et qui est principalement dû aux composants utilisés. En effet, les lasers utilisés génèrent eux aussi du bruit, comme le bruit d’émission spontanée. Il en est de même pour les photorécepteurs qui génèrent entre autres du bruit quantique (encore appelé bruit photonique ou de grenaille ou bruit Schottky).

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Table des matières

INTRODUCTION GÉNÉRALE
Chapitre 1: Communication Optique
Introduction
1.1 Historique
1.2 Présentation des différents éléments de la chaine de transmission optique
1.2.1 Émission
1.2.1.1 Codage
1.2.1.1.1 Pourquoi le codage d’une information ?
1.2.1.1.2 Codage source
1.2.1.1.3 Codage canal
1.2.1.1.4 Conclusion
1.2.1.2 Modulation
1.2.1.3 Les photoémetteurs
1.2.1.3.1 La diode électroluminescente (DEL)
1.2.1.3.2 La diode laser (DL) ou laser à semi-conducteur
1.2.2 Le canal de transmission
1.2.2.1 La fibre optique
1.2.2.1.1 Avantages des fibres optiques
1.2.2.1.2 Présentation générale de la fibre
1.2.2.1.3 Guidage de la lumière dans la fibre
1.2.2.1.4 Types de fibre optique
1.2.2.1.5 Fenêtres de transmission
1.2.2.1.6 Domaines d’utilisation des fibres optiques
1.2.2.2 Amplification optique
1.2.3 Bloc de réception
1.2.3.1 Photodétection et photodétecteurs usuels
1.2.3.1.1 Principe de la photodétection
1.2.3.1.2 La photodiode PIN
1.2.3.1.3 La photodiode à avalanche
1.2.3.2 Conclusion
1.3 Introduction aux problèmes dans la transmission d’informations
1.3.1 Cas de la transmission sur fibre optique
1.3.2 Conclusion
Conclusion
Chapitre 2: Codes Correcteurs d’erreurs
Introduction
2.1 Généralités sur les codes correcteurs d’erreurs
2.1.1 Notions sur la théorie de l’information
2.1.2 Définitions générales
2.1.2.1 Notions sur le corps de Galois
2.1.2.2 Définition de l’alphabet
2.1.2.3 Paramètres caractéristiques des codes
2.1.2.4 Vocabulaire
2.2 Représentations polynomiales et matricielles
2.3 Étude de quelques codes correcteurs d’erreurs
2.3.1 Codes à rendement fixe
2.3.1.1 Codes de Reed-Solomon (RS) et codes BCH
2.3.1.1.1 Définitions
2.3.1.1.2 Les codes BCH
2.3.1.1.3 Les codes de Reed-Solomon
2.3.1.1.4 Conclusion
2.3.1.2 Codes LDPC
2.3.1.2.1 Introduction
2.3.1.2.2 Principe
2.3.1.2.3 Conclusion
2.3.2 Code fontaine : code sans rendement prédéfini
2.3.2.1 Introduction
2.3.2.2 Codes fontaine aléatoires
2.3.2.2.1 Encodage du code RLF
2.3.2.2.2 Distribution Binomiale
2.3.2.2.3 Décodage du code RLF
2.3.2.3 Code LT
2.3.2.3.1 Encodage du code LT
2.3.2.3.2 Distribution de Soliton Robuste
2.3.2.3.3 Décodage du code LT
2.3.2.3.4 Illustration du principe d’encodage/décodage du code LT
2.3.2.4 Codes Raptor
2.3.2.5 Variantes des codes fontaine
2.3.2.6 Domaines d’application des codes fontaine
2.3.2.7 Conclusion
Conclusion
Chapitre 3: Codes correcteurs d’erreurs dans la communication optique : cas du code fontaine
Introduction
3.1 Techniques d’inscription, de transmission et de détection des données pour une transmission sur fibre optique
3.1.1 Techniques d’inscription : la modulation
3.1.2 Techniques de transmission
3.1.3 Techniques de détection
3.2 Problématique et contraintes dans la transmission optique
3.2.1 Contraintes au cours de la propagation sur le canal de transmission
3.2.1.1 Atténuation
3.2.1.2 Dispersion
3.2.1.2.1 Dispersion chromatique
3.2.1.2.2 Dispersion intermodale
3.2.1.2.3 Conclusion
3.2.1.3 Les effets non-linéaires
3.2.1.3.1 Définition
3.2.1.3.2 L’effet Kerr
3.2.1.3.3 Les effets Raman et Brillouin
3.2.1.4 Bruit des amplificateurs en ligne
3.2.2 Contraintes liées à l’émission
3.2.2.1 Bruit lié aux lasers
3.2.2.2 Autres bruits
3.2.3 Contraintes à la réception : bruit lié au photodétecteur
3.2.4 Conclusion
3.3 Codage correcteur d’erreurs dans la communication optique
3.3.1 Modèles de canal
3.3.1.1 Introduction
3.3.1.2 Définitions et modélisations des canaux
3.3.1.2.1 Modèle AWGN
3.3.1.2.2 Modèle 𝜒2
3.3.2 Application des codes correcteurs d’erreurs dans les transmissions optiques
3.3.2.1 Contraintes et état d’art
3.3.2.2 Cas du code fontaine
3.3.2.2.1 Schémas proposés, simulations et résultats
3.3.2.2.2 Commentaires des résultats et discussions
Conclusion
CONCLUSION GÉNÉRALE
PERSPECTIVES
RÉFÉRENCES

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