École Privée d’Ingénierie du Niger — L’école du nouveau monde

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Unité d’enseignement : TR · S3 · UE3 — Systèmes de transmission

  • Fibre optique

    Ce cours présente les bases physiques et technologiques de la transmission par fibre optique, support devenu incontournable des réseaux de télécommunications : dorsale nationale en fibre, liaisons inter-urbaines (Niamey–Dosso, Niamey–Tillabéri), raccordement des sites BTS des opérateurs (Airtel, Moov Africa, Zamani Telecom, Niger Telecoms), réseaux d’entreprise et accès FTTH dans les quartiers de Niamey. On y étudie d’abord la propagation de la lumière guidée (réflexion totale, ouverture numérique), puis les différents types de fibres (multimode, monomode) et leurs limites (atténuation, dispersion), les équipements actifs et passifs d’une chaîne de transmission optique, et enfin le calcul d’un bilan de liaison et les mesures de recette réalisées sur le terrain. Les travaux pratiques guidés portent sur la soudure par fusion, la mesure photométrique et la réflectométrie (OTDR).

    Objectifs d’apprentissage

    • Expliquer le guidage de la lumière par réflexion totale et calculer l’angle critique, l’ouverture numérique et l’angle d’acceptance d’une fibre.
    • Distinguer les fibres multimodes (saut d’indice, gradient d’indice) et monomodes, et choisir une fibre selon l’application (normes UIT-T G.652, G.657, catégories OM/OS).
    • Quantifier l’atténuation (dB, dBm, dB/km) et la dispersion (modale, chromatique) et en déduire leurs effets sur le débit.
    • Identifier le rôle des équipements optiques : émetteurs, récepteurs, connecteurs, coupleurs, multiplexeurs WDM, amplificateurs, OLT/ONT GPON.
    • Établir le bilan de puissance d’une liaison point à point ou FTTH et vérifier la marge.
    • Réaliser en sécurité une soudure par fusion et interpréter une mesure photométrique et une trace OTDR.

    Prérequis

    Transmission filaire et hertzienne (recommandé en parallèle) ; notions d’optique géométrique, logarithmes et décibels.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Propagation de la lumière dans la fibre optique
    2. Leçon 2 — Types de fibres : multimode, monomode, atténuation et dispersion
    3. Leçon 3 — Équipements de transmission optique et TP de soudure
    4. Leçon 4 — Bilan de liaison optique, mesures et recette

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 20 h de CM, 10 h de TD, 20 h de TP et 10 h de travail personnel de l’étudiant (TPE), pour 3 crédits. Évaluation : contrôle continu (quiz en ligne, comptes rendus de TP, exercices de TD) et examen terminal écrit portant sur les calculs de propagation, de dispersion et de bilan de liaison.

    Bibliographie

    • P. Lecoy, Communications sur fibres optiques, Hermès Lavoisier.
    • G. P. Agrawal, Fiber-Optic Communication Systems, Wiley.
    • UIT-T, Recommandations G.652, G.657 et G.984 (GPON).

  • Transmission filaire et hertzienne

    Toute communication, qu’il s’agisse d’un appel mobile, d’un virement Mobile Money ou d’un accès Internet, emprunte une succession de supports de transmission : paires de cuivre et câbles coaxiaux, faisceaux hertziens reliant les pylônes des opérateurs, liaisons satellitaires VSAT desservant les zones rurales. Ce cours fournit les outils pour comprendre et dimensionner ces liaisons : calculs en décibels, bruit, capacité de Shannon, lignes de transmission, affaiblissement en espace libre, zones de Fresnel, bilans de liaison terrestres et satellitaires. Il se termine par une comparaison argumentée des technologies (cuivre, faisceau hertzien, satellite, fibre) adaptée au territoire nigérien. Les 10 heures de TP sont intégrées sous forme de TP guidés (mesures sur câbles, bilans de liaison sur tableur, pointage d’antenne).

    Objectifs d’apprentissage

    • Manipuler décibels, dBm et dBW, et calculer un bilan de puissance d’une chaîne de transmission.
    • Appliquer les formules de Nyquist et de Shannon pour estimer le débit d’un canal.
    • Décrire les supports cuivre (paires torsadées, coaxial), leurs paramètres et leurs limites, y compris xDSL.
    • Calculer l’affaiblissement en espace libre, le rayon de Fresnel et le bilan d’un faisceau hertzien.
    • Expliquer les liaisons satellitaires (orbites, bandes, VSAT) et calculer un bilan simplifié.
    • Comparer et choisir une technologie de transmission selon distance, débit, coût et contexte.

    Prérequis

    Principes des télécommunications (signal, fréquence, modulation), logarithmes décimaux, notions d’électricité.

    Plan du cours

    1. Fondamentaux de la transmission : signal, décibels, bruit et capacité
    2. Transmission sur supports filaires en cuivre
    3. Transmission hertzienne terrestre : faisceaux hertziens et bilan de liaison
    4. Transmission par satellite et comparaison des technologies

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 20 h de cours magistral (CM), 10 h de travaux dirigés (TD), 10 h de travaux pratiques (TP) et 20 h de travail personnel de l’étudiant (TPE). L’évaluation combine un contrôle continu (interrogations, comptes rendus de TP, quiz en ligne) et un examen terminal écrit.

    Bibliographie

    • C. Servin, Télécoms — De la transmission à l’architecture de réseaux, Dunod.
    • P. Lecoy, Technologie des télécoms, Hermès-Lavoisier.
    • R. L. Freeman, Radio System Design for Telecommunications, 3e éd., Wiley, 2007.
    • G. Maral, M. Bousquet, Satellite Communications Systems, 5e éd., Wiley, 2009.
    • UIT-R, Recommandations P.525 (affaiblissement en espace libre) et P.530 (conception des faisceaux hertziens).