Simulation de systèmes de télécommunication par fibre optique à 40 Gbits/s

40 Gbits/s fiber-optic telecommunication systems simulation

• Auteur / Autrice : Jean-Louis Verneuil
• Direction : Jean-Michel Dumas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique des hautes fréquences et optoélectronique. Télécommunications
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Limoges
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fiabilité

Simulation, Méthodes de

Transmission numérique

Fibres optiques

Mots clés libres

Haut débit

Résumé

Une solution, pour l'optimisation d'un système, est de procéder à des caractérisations et des mesures itératives sur un démonstrateur. Cependant, cette méthode est coûteuse en temps et en argent. Les outils de simulation peuvent donc constituer une aide précieuse à la décision pour obtenir rapidement des solutions aussi bien au niveau de l'architecture du système, de sa pérennité que de l'intégration des composants dans celui-ci. Dans cette étude, la simulation système a été utilisée pour (i), optimiser une liaison optique à 40 Gbits/s en multiplexage électronique temporel (ETDM) et (ii), évaluer l'impact des dérives des paramètres des composants sur les performances des systèmes optiques. Cette procédure a été appliquée dans le cadre du projet RNRT ''E͏̈RMIONE'' et d'une Action Spécifique CNRS, dans les futures liaisons à 40 Gbits/s ETDM destinées au réseau de transport. Elle repose sur les étapes suivantes : 1- Définition et simulation d'une liaison de base idéale à 40 Gbits/s ETDM. 2- Optimisation des modèles existants des dispositifs micro-optoélectroniques sur la base de caractérisations réalisées par les partenaires de ERMIONE. 3- Implémentation des modèles dans le simulateur. 4- Simulations itératives sur la base de différentes architectures de la liaison. 5- Simulation de la liaison réelle obtenue et comparaison avec l'expérience. Les performances intrinsèques de la liaison et les dérives associées au vieillissement des dispositifs ont été évaluées sur le diagramme de l'œil, le taux d'erreur binaire et le facteur de qualité de systèmes dédiés à des réseaux de transport. Il apparaît à l'issue de cette étude que la simulation système, au travers de la procédure proposée, est un outil d'aide à la conception de ces systèmes, à l'insertion de nouvelles fonctions optiques dans ceux-ci et à leur fiabilité

Characterisations and iterative measurements are one of the solutions for the optimisation of a system. However, this method is time consuming and expensive. So simulations tools can be a precious assistant to obtain quickly some solutions at the level of system structure, of its reliability and the components integration in this system. In this study, the system simulation is been used for (i) optimising a 40 Gbits/s fiber-optic link and (ii) evaluating the impact of components parameters drifts on optical systems performances. This procedure has been applied in a French RNRT project, called ERMIONE,͏̈ and in a CNRS study, destined to the future communications networks 40 Gbits/s links. It is based to following steps : 1 - Definition and simulation of a link developed on the basis of the models issued from the selected simulator library. 2 - Improvements of several models, taking into account characterisations realised by the ERMIONE partners. 3 - Implementation of this improved models in the simulated link. 4 - Iterative simulations with different models integration. 5 - Simulation of the realistic simulated link and comparison with the experiment. The quality factor (Q), bit error rate (BER) and eye pattern of the overall link are the simulated system parameters taken into account to evaluate the link performances, the influence of each component on these performances and the impact of components degradations associated with ageing. At the end of these studies, we can say the system simulator is a tool which help the system conception and the knowledge and expectation of their reliability