1. Chargé du cours :
Mr Hamadou Boubacar
Présenté par :
Maman Almoustpha Nassirou
Issiakou Dan Marou Ismaël
Aba Kaga Tiari M. Lawal
Ecole Supérieure de la Communication
Electronique et de la Poste
Présentation d’exposé : Réseaux à haut débit
THÈME :
PRINCIPE DE L’UTILISATION DE LA FIBRE OPTIQUE ENTRE BASE
BAND ET MODULE RADIO
Année Académique : 2023-2024
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2. Plan
II. SYSTÈME DE TRANSMISSION PAR FIBRE OPTIQUE
I. GENERALITE SUR LA FIBRE OPTIQUE
INTRODUCTION
III. RADIO FREQUENCE
IV. PRINCIPE DE L’UTILISATION DE LA FIBRE OPTIQUE
ENTRE MODULE RADIO ET BASEBAND
CONCLUSION
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4. I.GENERALITE SUR LA FIBRE OPTIQUE
1. Définition
Une fibre optique est un fil en verre ou en plastique très fin qui a la propriété d'être un
conducteur de lumière et sert dans la transmission de données par la lumière. Elle offre
un débit d'information nettement supérieur à celui des câbles coaxiaux et peut servir de
support à un réseau « large bande » par lequel transitent aussi bien la télévision, le
téléphone, la visioconférence ou les données informatiques.
Elle est entourée d'une gaine protectrice, la fibre optique peut être utilisée pour
conduire de la lumière entre deux lieux distants de plusieurs centaines, voire milliers,
de kilomètres.
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5. Le signal lumineux codé par une variation d'intensité est capable de transmettre une
grande quantité d'information. En permettant les communications à très longue
distance et à des débits jusqu'alors impossibles, les fibres optiques ont constitué l'un
des éléments clés de la révolution des télécommunications. Ses propriétés sont
également exploitées dans le domaine des capteurs (température, pression, etc.), dans
l'imagerie et dans l'éclairage.
1. Définition
I.GENERALITE SUR LA FIBRE OPTIQUE
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6. D'une manière générale, le câble à fibre optique a trois éléments principaux,
entre autres :
1. Définition
I.GENERALITE SUR LA FIBRE OPTIQUE
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7. 2. Principe de fonctionnement de FO
A la base du fonctionnement de la fibre optique, on trouve le principe de réflexion
totale interne. L’utilisation de cette technologie fait que fibre optique est complètement
différente des autres techniques de transmission de données.
Ce principe de réflexion totale interne fait que lorsqu’un rayon accède à l’intérieur
d’une fibre optique par l’une de ses extrémités avec un certain angle, il subit plusieurs
réflexions totales internes. Cette opération permettra à ce même rayon d’arriver à
l’autre extrémité sans perte.
Avant cette propagation de lumière à l’intérieur de la fibre, il faut savoir que le
fonctionnement passe par des étapes appelées « l’ouverture numérique » et «
l’acceptation de la lumière par la fibre optique ».
I.GENERALITE SUR LA FIBRE OPTIQUE
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8. 2. Principe de fonctionnement de FO
Il faut d’ailleurs noter que la quantité de lumière que la fibre accepte est un facteur qui
joue un rôle vraiment important dans la conception des câbles pour la communication
optique. Cette quantité dépend de la section du cœur de la fibre optique. L’autre notion
qui entre dans la définition du fonctionnement de la fibre optique est l’ouverture
numérique. Cette dernière exprime la capacité d’une fibre optique à capter la lumière à
partir d’une source à section frontale. Cette caractéristique est liée de façon directe à ce
qu’on appelle le cône d’acceptante du rayon lumineux qui conduit à une réflexion totale
interne.
I.GENERALITE SUR LA FIBRE OPTIQUE
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9. 3. Composition d’un câble FO
La fibre optique est composée d’un fil de verre ou de plastique très fin, appelé fibre,
recouvert d’une couche de matériau réfléchissant. La lumière est injectée dans la fibre à
une extrémité et se propage à l’intérieur de la fibre grâce à la réfraction. La lumière est
réfléchie à l’intérieur de la fibre par la couche de matériau réfléchissant et se dirige vers
l’autre extrémité de la fibre, où elle est détectée. La fibre optique peut transmettre des
données à des vitesses très élevées, allant jusqu’à 10 Gbit/s. Elle est également très
fiable et peut transmettre des données sans erreur pendant de longues périodes. La fibre
optique est de plus en plus utilisée dans les systèmes de transmission de données, car
elle offre de nombreux avantages par rapport aux systèmes de câblage électrique
traditionnels. Elle est plus rapide, plus fiable et peut transmettre des données sur de
longues distances sans perte de signal.
I.GENERALITE SUR LA FIBRE OPTIQUE
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10. 4. Types de FO
Il existe deux types de fibre optique, la différence entre les deux types dépend du
diamètre de la fibre et également du mode de propagation de la lumière au niveau du
cœur de la fibre. Ces deux types de fibre sont la fibre multimode et la fibre monomode.
Cette notion de mode est définie comme étant le nombre de chemins qu’un rayon
lumineux peut emprunter au cœur de la fibre.
➢ Les fibres de type multimode qui se partagent en deux catégories qui sont les fibres à
saut d’indice, et celles à gradient d’indice, qui sont des fibres qui ont un cœur avec un
diamètre plus grand que la longueur d’onde utilisée. Le fonctionnement sur ce type de
fibre permet de transporter plusieurs modes ou trajets lumineux. Les fibres
multimodes ont été les premières à être commercialisées, cependant elles ne sont
utilisées que pour le bas débit et sur des distances assez courtes.
I.GENERALITE SUR LA FIBRE OPTIQUE
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11. ➢ Le deuxième type de fibres est celui des monomodes, il possède un cœur beaucoup
plus petit que la gaine et la lumière ne peut être transportée que suivant un seul canal
de propagation et sans réflexion. L’avantage premier de ce type de fibre est que la
bande passante est quasi infinie, ce qui permet un débit sans égal. Cependant la fibre
monomode a l’inconvénient de revenir assez cher à l’utilisation puisqu’elle requiert une
grande puissance d’émission qui est généralement assurée par des diodes au laser qui
sont vraiment très coûteuses.
Le fonctionnement de la fibre optique est vraiment un processus complexe qui introduit
différentes notions. Ces notions peuvent être physiques, car les matériaux jouent un rôle
sur le guidage de la lumière mais également optiques, sur la taille et les angles
géométriques utilisés lors de la propagation.
4. Types de FO
I.GENERALITE SUR LA FIBRE OPTIQUE
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12. 5.Comparaison entre les différents types de fibres optiques
Etant donné qu’il a différentes structures de fibres, elles ont par conséquent des
capacités et des caractéristiques différentes.
Le tableau suivant donne un bref récapitulatif des avantages et des inconvénients de
chaque structure :
Structures Avantages Inconvénients
Applications
pratiques
Multimode a
saut d’indice
(SI)
Grande ouverture numérique,
connexion facile, faible prix,
facilité de mise en œuvre
Pertes, dispersion et distorsion
importante du signal
Communications courtes
distance, réseaux locaux
Multimode a
gradient
d’indice (GI)
Bande passante raisonnable et
bonne qualité de transmission
Difficile à mettre en œuvre Communications courtes et
moyennes distances
Monomode Très grande bande passante et
aucune distorsion
Prix très élevé
Communication longues
distances
I.GENERALITE SUR LA FIBRE OPTIQUE
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13. II.SYSTÈME DE TRANSMISSION PAR FO
Tout système de transmission d’information possède un émetteur et un récepteur.
Pour un lien optique, deux fibres sont nécessaires. L’une gère l’émission, l’autre la
réception. Il est aussi possible de gérer émission et réception sur un seul brin mais
cette technologie est plus rarement utilisée car l’équipement de transmission est plus
onéreux.
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14. III. RADIO FREQUENCE
Le terme radiofréquence (souvent abrégé en RF) désigne une fréquence d'onde
électromagnétique située entre 3 kHz et 300 GHz, ce qui inclut les fréquences utilisées
par différents moyens de radiocommunication, notamment la téléphonie mobile, le Wi-Fi
ou la radiodiffusion, ainsi que des signaux destinés à d'autres usages comme les radars
ou les fours à micro-ondes. Les ondes utilisant de telles fréquences sont les ondes radio.
L'électronique dédiée au traitement des signaux RF constitue un domaine bien
particulier de l'électrotechnique qui couvre à la fois l'émission et la réception de ces
signaux par des antennes et leur traitement analogique et/ou numérique. Étant en effet
de se propager à la fois dans les milieux conducteurs (câbles, composants, etc.) mais
aussi dans l'espace environnant.
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16. III. RADIO FREQUENCE
1.Principe de la technologie Radio sur Fibre
Pour étendre la couverture géographique des signaux radio fréquences et afin de
répondre à l’augmentation en permanence de la demande de fort débit et de bande
passante élevée, la solution proposée a été de réaliser des systèmes hybrides combinant
les technologies de fibres optiques et radio communément "système Radio sur Fibre"
(RoF).
Par définition, la RoF est consacrée à la transmission optique de signaux analogiques
micro-ondes. Par conséquent, la liaison RoF exploite l'efficacité des fibres optiques pour
la distribution des signaux radio vers plusieurs points d'accès sans fil qui offrent
l’avantage de la mobilité.
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17. III. RADIO FREQUENCE
2.Avantages des systèmes RoF
La solution RoF représente une technique hybride, car elle peut reposer sur la
communication par voies optique et sans fil. L'avantage d'un système RoF est sa
capacité à regrouper les hautes performances de ces deux domaines de
communication. On peut citer :
➢ Faible atténuation de la fibre optique : 0.2-0.3 dB/km pour les longueurs d’ondes
télécom dans le cas de la fibre en silice ce qui permettant ainsi d’améliorer la zone de
couverture de transmission sans fil.
➢ Le poids des fibres est considérablement inférieur à celui des câbles coaxiaux
classiques.
➢ Bande passante très élevée de la fibre optique et la possibilité d’atteindre des débits
de transmission supérieurs au Gbit/s.
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18. IV.PRINCIPE DE L’UTILISATION DE FO ENTRE MODULE
RADIO ET BASEBAND
1. Définition d’un module radio
Un module RF est un petit appareil électronique (généralement) utilisé pour transmettre
et / ou recevoir des signaux radio entre deux appareils. Dans un système embarqué, il est
souvent souhaitable de communiquer sans fil avec un autre appareil. Cette
communication sans fil peut être réalisée par communication optique ou par
communication radiofréquence (RF). Pour de nombreuses applications, le support de
choix est RF car il ne nécessite pas de visibilité directe. Les communications RF
intègrent un émetteur et un récepteur. Ils sont de différents types et gammes. Certains
peuvent transmettre jusqu’à 150 mètres. Les modules RF sont généralement fabriqués à
l’aide de la technologie RF
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19. IV.PRINCIPE DE L’UTILISATION DE FO ENTRE MODULE
RADIO ET BASEBAND
➢ Utilisation d’un module RF
Les modules RF sont largement utilisés dans la conception électronique en raison de la
difficulté de concevoir des circuits radio. Une bonne conception de radio électronique
est notoirement complexe en raison de la sensibilité des circuits radio, de la précision
des composants et des dispositions nécessaires pour obtenir un fonctionnement sur une
fréquence spécifique. De plus, un circuit de communication RF fiable nécessite une
surveillance attentive du processus de fabrication pour garantir que les performances
RF ne sont pas affectées de manière négative.
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20. IV.PRINCIPE DE L’UTILISATION DE FO ENTRE MODULE
RADIO ET BASEBAND
➢ La principale caractéristique d’un module RF
Les modules de radiofréquence sont le plus grand facilitateur de communication sans fil,
car ils ne nécessitent pas de visibilité directe. Ceci est en comparaison avec son
alternative ordinaire, l’infrarouge, qui fonctionne globalement en mode visibilité directe.
Il s’étend entre une gamme de 3 kHz et 3 300 GHz, la bande inférieure étant utilisée
dans des programmes impliquant des sous-marins et des stations de radio, tandis que le
spectre supérieur est utilisé dans des applications telles que le GPS, le sans-fil, le
Bluetooth et la diffusion télévisée. Un module RF est généralement utilisé avec un
couple d’encodeurs/décodeurs. Le codeur est utilisé pour coder des statistiques
parallèles à transmettre même lorsque la réception est décodée au moyen d’un décodeur.
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21. IV.PRINCIPE DE L’UTILISATION DE FO ENTRE MODULE
RADIO ET BASEBAND
2. Définition de baseband
Une unité de bande de base (BBU) est un dispositif dans les systèmes de
télécommunications qui transporte une fréquence de bande de base, généralement à
partir d’une unité radio distante, à laquelle elle peut être liée via une fibre optique.
Les BBU sont utiles dans une large gamme de systèmes de télécommunications qui
acheminent les données vers les points d’extrémité des utilisateurs, ainsi que pour
différents types d’architectures d’entreprise.
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22. IV.PRINCIPE DE L’UTILISATION DE FO ENTRE MODULE
RADIO ET BASEBAND
➢ Fonctionnement de la baseband
L’unité en bande de base transmet un signal à sa fréquence d’origine sans modulation. Il
s’agit d’une partie commune des systèmes de télécommunications qui fournissent des
signaux à travers des trajectoires complexes. L’unité de bande de base « exécute »
généralement des données vers un système RF, dans le cadre d’un modèle sans fil.
En termes de conception pratique, les ingénieurs placent généralement des unités de
bande de base dans une salle d’équipement et la conçoivent pour rationaliser la
communication via l’interface physique. La petite taille et la faible consommation
d’énergie de ces appareils les rendent populaires pour ce type de transmission, et leur
déploiement facile est un autre avantage de l’utilisation d’unités de bande de base dans
les systèmes de télécommunications.
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