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Thèse - Etude des Réseaux de Transport Optique Multi-bandes et des Systèmes de Transmission WDM Multi-Terabits exploitant la bande 1300-1700 nm F/H

Lieu:
Tréguier
Entreprise:
Orange

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Au sein de la Direction WNI (Wireline Networks and Infrastructure) en charge de l'innovation dans les réseaux fixes et rattachée au département AOT (Architecture et programmable Optical Transmission) d'Orange Labs Network, vous interviendrez dans l'équipe responsable des activités de Recherche et d'Anticipation sur les systèmes de transmission optique WDM et sur les réseaux optique agiles et programmables. Cette équipe, composé d'une quinzaine de chercheurs et experts, dispose de moyens expérimentaux de transmission optique et d'outils de test et mesure très performants, permettant de recréer les conditions de propagation des signaux optiques dans la fibre sur de grandes distances et d'évaluer ainsi les toutes dernières technologies aussi bien en Recherche qu'en Anticipation.


Votre rôle est d'effectuer un travail de thèse sur l'étude des Réseaux de Transport Optique Multi-bandes et des Systèmes de Transmission WDM Multi-Terabits exploitant la bande 1300-1700 nm.
Contexte :
Confrontés à une augmentation du trafic IP de plus de 25% par an, les réseaux optiques doivent en permanence évoluer et s'adapter pour transporter toujours plus de capacité. L'utilisation de technologies de modulation optique avancées ainsi que de l'amplification optique (EDFA) et des technologies de multiplexage en longueur d'onde (WDM) permettent aujourd'hui d'atteindre des débits typiques de 100 au 200 Gbps pour une centaine de longueur d'onde soit typiquement 10 Tbps à 20 Tbps sur une fibre.
Cependant, face à la croissance ininterrompue du trafic et aux limites technologiques sur la capacité transportable par une longueur d'onde, il devient important d'ouvrir de nouvelles bandes d'amplification pour augmenter le nombre de longueur d'onde transportable sur une fibre. En ouvrant ainsi 300 à 400 nm de bande passante avec de nouvelles technologies d'amplification optique, on pourrait multiplier par au moins un facteur 10 la capacité des fibres optiques déjà déployées sur les réseaux.
Il est donc important pour Orange d'investiguer ces nouvelles technologies ainsi que leur impact sur les performances et l'ingénierie des systèmes de transmission optiques pour faire face à la croissance capacitaire des années futures tout en continuant à utiliser les fibres déjà déployée.
L'objectif de cette thèse est d'étudier ces futurs réseaux et systèmes de transmission optique multi-bandes et multi-Terabits exploitant la bande 1300-1700 nm des fibres optiques. Il s'agira notamment d'en évaluer les limitations, en particulier l'impact des effets inter-bandes comme la diffusion Raman stimulée (SRS), et de proposer les ingénieries permettant d'optimiser la capacité dans la fibre sur les bandes O, E, S, C, L et U. Au travers de simulations numériques (VPI Photonics) et analytiques (« Gaussian Noise » Model), une modélisation de la ligne de transmission sera réalisée pour évaluer ces différentes bandes d'amplification ainsi que les performances des équipements d'extrémités (transceivers optiques) générant des modulations avancées capables de porter des débits allant de 200 à 800 Gbps par longueur d'onde. Afin d'atteindre cet objectif, le doctorant sera amené à utiliser l'outil OpenSource GNPy (Gaussian Noise model in Python), à implémenter sous Matlab/Python le modèle de bruit Gaussien en tenant compte de l'effet du SRS et à vérifier sa validité sur le banc de transmission du laboratoire en bande C+L.
Un second objectif de la thèse sera de maximiser la performance des longueurs d'onde à très hauts débits (200 à 800 Gbps) et notamment de développer de nouveaux outils à base d'intelligence artificielle (réseaux de neurones) pour compenser certaines limitations des transceivers WDM (bande passante insuffisante, DAC/ADC trop peu résolvant…) ou du milieu de propagation (non-linéarités).

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