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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Christine Tremblay


PLAN DE COURS

Automne 2021
MGR860 : Technologies et réseaux optiques WDM (3 crédits)





Préalables
Aucun préalable requis




Descriptif du cours

Au terme de ce cours, l’étudiant sera en mesure :

  • d’analyser les technologies associées aux réseaux optiques WDM;
  • de démontrer les principes fondamentaux reliés à la conception, l’analyse de performance, le contrôle, l’opération et les tests des réseaux optiques;
  • d’appliquer ces principes à la résolution de problématiques de conception et d’analyse de réseaux optiques.

Concepts théoriques reliés à la transmission par fibre optique : atténuation, dispersion, PMD, effets non linéaires. Technologies WDM (Wavelength Division Multiplexing) : transmetteurs, récepteurs, amplificateurs optiques, ROADM. Éléments d’ingénierie de liaisons optiques WDM à haut débit. Technologies avancées de modulation et de contrôle de la dispersion. Étude des réseaux optiques WDM : architectures, technologies, problématiques de conception et de contrôle de la couche physique des réseaux optiques passifs, métropolitains, régionaux et nationaux.

Les concepts de réseautique WDM seront mis en application dans des travaux pratiques axés sur la simulation et l’analyse de réseaux optiques et/ou des expériences de laboratoire effectuées sur des systèmes de transmission WDM.




Objectifs du cours

À la fin de ce cours, l'étudiant(e) sera en mesure de comprendre les éléments fondamentaux, les défis techniques et les solutions associées à la conception, à l’opération et au contrôle des réseaux optiques. Le cours traitera des composants WDM et architectures des réseaux optiques d’accès, métropolitains et longue distance. Les principes d'ingénierie de liaison optique seront étudiés, ainsi que les tests et mesures de la couche physique des réseaux optiques.  Les problèmes de routage, d’assignation des longueurs d’onde (RWA) et de spectre (RSA) reliés à la conception des réseaux optiques seront étudiés. Les technologies, architectures et applications émergentes de réseaux optiques de prochaine génération, tels que les systèmes cohérents, les reconfigurable optical add-drop multiplexers (ROADMs), seront également abordées.

 

À la fin du cours, l’étudiant(e) sera en mesure de :

  • Comprendre les technologies associées aux réseaux optiques WDM.
  • Comprendre les principes fondamentaux associés aux communications par fibre optique.
  • D'effectuer les calculs d'ingénierie de liaison optique (budget de puissance, limite de dispersion, rapport signal sur bruit optique).
  • Comprendre les différentes architectures, éléments et problématiques des réseaux optiques d'accès, métropolitains, régionaux et longue distance.
  • Comprendre les principes qui régissent la conception, l’opération, le contrôle et l’analyse de performance des réseaux optiques.
  • Comprendre les applications des réseaux optiques et les problématiques associées aux réseaux optiques actuels et de prochaine génération.
  • D'effectuer des exercices de planification de réseau optique.
  • D'effectuer des exercices de routage et assignation de longueur d'onde dans un réseau optique.



Stratégies pédagogiques

Les connaissances seront transmises par :

  • Un enseignement hebdomadaire sous la forme d'un cours magistral.
  • Des lectures dirigées d’articles scientifiques sélectionnés traitant de technologies et problématiques propres aux réseaux optiques.
  • La réalisation d’un projet d’étude d’une problématique associée aux réseaux optiques.  L’outil de simulation VPItransmissionMakerTM pourra être utilisé pour valider les résultats de l’analyse.
  • Visite(s) industrielle(s) et/ou séminaire(s) par des conférenciers invités.
  • Séance de laboratoire sur les systèmes de transmission à fibre optique, les tests et mesures optiques et les outils de modélisation en ingénierie de liaison et planification réseau.



Utilisation d’appareils électroniques
  • Calculatrice



Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 08:30 - 12:00 Activité de cours



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Christine Tremblay Activité de cours Christine.Tremblay@etsmtl.ca A-2582



Cours
Date Contenus traités dans le cours Heures
 

1. Introduction aux réseaux optiques  (2 séances)

  • Introduction au cours.
  • Concepts et technologies WDM.
  • Éléments de réseau optique.
  • Éléments de conception de la couche physique des réseaux optiques WDM.
  • Ingénierie de liaison: budget de puissance, limite de dispersion. 
  • Architectures des réseaux optiques.

6 heures

 

2. Réseaux optiques locaux et métropolitains (3 séances)

  • Architectures et ingénierie optique.
  • Réseaux d’accès optiques et technologies PON. 
  • Réseaux optiques métropolitains.
  • Contrôle et gestion du trafic et des connections dans les anneaux SONET et WDM.

9 heures

 

3. Réseaux optiques WDM longue distance (5 séances)

  • Réseaux optiques WDM à routage de longueurs d'onde.
  • Éléments d'ingénierie de liaison optique longue distance: gestion de l'atténuation, gestion de la dispersion, gestion du bruit. 
  • Amplification optique et régénération.
  • Éléments de conception de réseau optique: topologie virtuelle, routage et assignation de longueur d’onde (RWA) et de spectre (RSA).
  • Commutation optique et conversion de longueur d’onde.
  • Réseaux optiques flexibles: systèmes cohérents, reconfigurable optical add-drop multiplexer (ROADM).
  • Protection et restauration.
  • Éléments d’ingénierie de trafic, d’ingénierie de réseau et de planification de réseau.
  • Groupage de trafic.
  • Contrôle et gestion de la couche physique des réseaux optiques WDM.  

15 heures

  4. Séminaires industriels (2 séances) 6 heures
 

5. Présentations des projets (1 séance)   

3 heures

  Total 39

 

Note :  La durée et l’ordre de la présentation des thématiques sont sujets à changement. Ce plan de cours pourra être modifié en cas de besoin. Les séances de cours sont d’une durée de trois heures trente minutes par semaine.




Laboratoires et travaux pratiques

Travaux à remettre:

  • Un rapport de lectures dirigées.
  • Un rapport de travaux pratiques.
  • Un rapport de projet.



Évaluation
Activité Description % Date
  Examen Intra 30 % 19 octobre 2021
  Rapport de laboratoire  5 %  
  Rapport de lectures dirigées 15 %  
  Rapport et présentation de projet 25 %  
  Examen final 25 %  



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 19 octobre 2021



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

En cas de retard ou de lacune par rapport aux exigences d'un travail, une pénalité sera appliquée selon des modalités spécifiées au préalable pour chaque travail. En cas d'absence à une séance de travaux pratiques, le rapport se verra attribuer la note "zéro".




Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur de département. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note (0).



Plagiat et fraude
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/docs/ETS/Gouvernance/Secretariat-general/Cadre-reglementaire/Documents/Infractions-nature-academique ) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet.  À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).



Documentation obligatoire
  • MUKHERJEE, B., Optical WDM Networks, nouvelle version (disponible en format virtuel à la bibliothèque de l’ÉTS) ou
  • MUKHERJEE, B., Optical WDM Networks, Springer, 2006 (papier).



Ouvrages de références
  • RAMASWAMY, R., SIVARAJAN, K.N., SASAKI, G.H., Optical Networks: A Practical Perspective, 3rd Edition, Morgan Kaufmann Publishers, 2010.
  • SIMMONS, J. M., Optical network design and planning, Second Edition, Springer, 2014.
  • SENIOR, J.M., Optical Fiber Communications: Principles and Practice, Pearson/Prentice Hall, 2008.
  • KEISER, G., Optical Fiber Communications, McGraw-Hill, 4th Edition, 2011.
  • AGRAWAL, G.P., Fiber-Optic Communication Systems, Wiley, 2002.
  • GUMASTE, A., DWDM Network Designs and Engineering Solutions, Cisco Press, 2003.
  • KARTALOPOULOS, S.V., DWDM: Networks, Devices and Technology, Wiley, 2003.
  • MAIER, M., Optical Switching Networks, Cambridge University Press, 2008.



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Toutes les autres références bibliographiques seront affichées sur le site web du cours (https://ena.etsmtl.ca/) auquel toutes les personnes inscrites au cours auront accès.