par Bouchet, Olivier
Hermès science publications-Lavoisier
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Disponible - 621.523 BOU
Niveau 3 - Techniques
Résumé
Après un rappel historique de la communication optique sans fil, cet ouvrage détaille les principes de la propagation dans l'atmosphère, les technologies de liaison en espace limité, d'optique et d'optronique, la modulation et le codage, la transmission de données ainsi que les aspects sécuritaires et réglementaires.
- Contributeur(s)
- Éditeur(s)
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Date
- impr. 2011
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Notes
- Bibliogr. p. 307-318. Index
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Langues
- Français
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Description matérielle
- 1 vol. (328-VIII p.) : ill. ; 24 cm
- Collections
- Sujet(s)
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ISBN
- 978-2-7462-3223-5
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Indice
- 621.523 Télécommunications sans fil, téléphonie mobile
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Quatrième de couverture
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Le marché mondial de la transmission de données numériques sans fil est aujourd'hui essentiellement basé sur les technologies hertziennes. Ces technologies sont limitées et ne pourront pas absorber à elles seules l'augmentation significative du volume d'informations à transmettre (voix, données, images).
Les télécommunications optiques sans fil, qui utilisent l'atmosphère comme milieu de transmission, donnent d'excellents résultats pour les débits transmis sur des courtes distances, laissant entrevoir des communications en térabits par seconde. Les liaisons optiques en espace libre vont, grâce à leurs nombreux avantages (débits, coûts, mobilité des matériels, sécurité, etc.), s'imposer dans des architectures informatiques et de télécommunications à courte, moyenne et longue portées.
Après un rappel historique de la communication optique sans fil, cet ouvrage détaille les principes de la propagation dans l'atmosphère, les technologies de liaison en espace limité, d'optique et d'optronique, la modulation et le codage, la transmission de données ainsi que les aspects sécuritaires et réglementaires.
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Tables des matières
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Télécommunications optiques sans fil
Olivier Bouchet
Lavoisier
- Préface 13
- Introduction 17
- Chapitre 1. La lumière 23
- Chapitre 2. Histoire des télécommunications optiques sans fil 31
- 2.1. Quelques définitions32
- 2.1.1. Communiquer32
- 2.1.2. Télécommunication32
- 2.1.3. Télécommunication optique32
- 2.1.4. Télécommunication en onde radioélectrique ou hertzienne32
- 2.2. La préhistoire des télécommunications33
- 2.3. Le télégraphe optique aérien36
- 2.4. Le code40
- 2.5. Le télégraphe optique43
- 2.5.1. Le télégraphe solaire ou héliographe43
- 2.5.2. Le télégraphe optique de jour et de nuit45
- 2.6. Le photophone d'Alexandre Graham Bell47
- Chapitre 3. Le contemporain et le quotidien de la communication optique sans fil 51
- 3.1. Principe de base51
- 3.1.1. Principe de fonctionnement52
- 3.1.1.1. Schéma de principe52
- 3.1.2. La propagation optique53
- 3.1.2.1. Propagation en vue directe - LOS53
- 3.1.2.2. Propagation en vue directe étendue - WLOS55
- 3.1.2.3. Propagation en diffusion (DIF) et diffusion contrôlée56
- 3.1.3. Eléments d'électromagnétisme58
- 3.1.3.1. Rappel sur les équations de Maxwell dans un milieu quelconque58
- 3.1.3.2. Propagation des ondes électromagnétiques dans un milieu homogène isotrope et linéaire60
- 3.1.3.3. Energie transportée par l'onde63
- 3.1.3.4. Propagation dans des milieux complexes65
- 3.1.3.5. Ondes cohérentes et incohérentes65
- 3.1.3.6. Passage de l'électromagnétisme classique à l'optique des rayons67
- 3.1.3.7. Le spectre électromagnétique70
- 3.1.3.8. Unités et échelles71
- 3.1.3.9. Exemples de sources dans le domaine visible et proche visible74
- 3.1.3.10. Synthèse76
- 3.1.4. Modèles d'échange de données77
- 3.1.4.1. Le modèle OSI77
- 3.1.4.2. Le modèle DoD79
- 3.2. La communication optique sans fil80
- 3.2.1. La communication optique sans fil à l'extérieur81
- 3.2.1.1. Communications optiques Terre-espace81
- 3.2.1.2. Communications optiques intersatellites81
- 3.2.1.3. Communication extérieure (Outdoor) - Free Space Optic (FSO)82
- 3.2.2. La communication optique sans fil à l'intérieur83
- 3.2.2.1. La télécommande84
- 3.2.2.2. La communication en lumière visible84
- 3.2.2.3. Les dispositifs infrarouges IrDA85
- 3.2.2.4. La communication optique sans fil à l'intérieur et en réseau85
- 3.2.3. L'écosystème institutionnel et technique87
- Chapitre 4. Modèle de propagation 91
- 4.1. Introduction91
- 4.2. Modèle équivalent en bande de base91
- 4.2.1. Modèle de propagation radio92
- 4.2.2. Modèle de propagation optique sans fil94
- 4.2.3. Le rapport signal sur bruit100
- 4.3. Bilan de liaison en diffusion dans un espace limité101
- 4.3.1. Interférence intersymboles (IIS)101
- 4.3.2. Modèle de réflexion105
- 4.3.2.1. Réflexion spéculaire105
- 4.3.2.2. Réflexion diffuse106
- 4.3.2.3. Modèle de Lambert106
- 4.3.2.4. Modèle de Phong108
- 4.3.3. Modèle de calcul110
- Chapitre 5. Propagation dans l'atmosphère 115
- 5.1. Introduction115
- 5.2. L'atmosphère terrestre116
- 5.2.1. La composition gazeuse de l'atmosphère116
- 5.2.2. Les particules en suspension (aérosols)117
- 5.3. La propagation de la lumière dans l'atmosphère118
- 5.3.1. Absorption moléculaire119
- 5.3.2. Diffusion moléculaire120
- 5.3.3. Absorption aérosolaire120
- 5.3.4. Diffusion aérosolaire121
- 5.4. Les modèles123
- 5.4.1. Modèles de Kruse et Kim123
- 5.4.2. Modèle de Bataille125
- 5.4.2.1. Extinction moléculaire125
- 5.4.2.2. Extinction aérosolaire125
- 5.4.3. Modèle d'Al Naboulsi126
- 5.4.4. Affaiblissement par la pluie127
- 5.4.5. Atténuation par la neige128
- 5.4.6. Scintillation129
- 5.5. Dispositif expérimental133
- 5.6. Résultats expérimentaux134
- 5.6.1. Comparaison avec le modèle de Kruse et Kim (850 nm)135
- 5.6.2. Comparaison avec le modèle d'Al Naboulsi136
- 5.7. Le brouillard, la brume138
- 5.8. La portée optique météorologique (POM)140
- 5.8.1. La visibilité140
- 5.8.2. Les instruments de mesure141
- 5.8.2.1. Le transmissomètre141
- 5.8.2.2. Le diffusiomètre143
- 5.9. Processus de calcul de la disponibilité d'une liaison LOA145
- 5.10. Synthèse148
- Chapitre 6. Bilan de liaison optique en espace limité 149
- 6.1. Paramètres émission et réception149
- 6.1.1. Dispositif de transmission151
- 6.1.1.1. Paramètres151
- 6.1.2. Dispositif de réception155
- 6.2. Bilan de liaison en vue directe159
- 6.2.1. Affaiblissement géométrique159
- 6.2.2. Marge optique160
- 6.2.3. Couverture161
- 6.2.4. Réciprocité et non-réciprocité du canal161
- 6.3. Bilan de liaison avec système optique à réflexion163
- 6.3.1. Principe de fonctionnement163
- 6.3.2. Bilan optique164
- 6.4. Exemples de bilan optique et de SNR166
- 6.4.1. Exemples de bilan optique168
- 6.4.2. Exemples de SNR et de TEB170
- Chapitre 7. Immunité, sécurité, énergie et législation 173
- 7.1. Immunité173
- 7.1.1. Les références internationales173
- 7.1.2. La notion de classe176
- 7.1.3. Méthodologie de calcul179
- 7.2. La sécurité de communication182
- 7.2.1. Sécurité physique182
- 7.2.2. Solution numérique183
- 7.2.2.1. La cryptographie183
- 7.2.2.2. Cryptographie à clé publique et à clé secrète184
- 7.2.2.3. Cryptographie quantique184
- 7.2.2.4. Télécommunications quantiques en espace libre185
- 7.2.2.5. Liaisons non cryptées en milieu confiné : apport des matériaux artificiels186
- 7.3. L'énergie186
- 7.4. La législation187
- 7.4.1. Organisation des activités de règlementation187
- 7.4.2. Règlementation des équipements optiques sans fil189
- Chapitre 8. Optique et optronique 191
- 8.1. Généralités191
- 8.2. Optronique : émetteurs et récepteurs192
- 8.2.1. Généralités sur les matériaux et structures192
- 8.2.2. Les composants émetteurs194
- 8.2.2.1. DEL : diode électroluminescente et émission spontanée195
- 8.2.2.2. Les DEL blanches ou LED VLC (Visible Light Communication)197
- 8.2.2.3. Les structures LASER à semi-conducteurs198
- 8.2.2.4. Synthèse200
- 8.2.3. Dispositif optronique à la réception202
- 8.2.3.1. Cellule photovoltaïque202
- 8.2.3.2. Photodiode PIN (positive intrinsèque négative)203
- 8.2.3.3. Photodiode APD (Avalanche PhotoDiode)205
- 8.2.3.4. Photodiode MSM (métal-semi-conducteur-métal)206
- 8.3. Optique206
- 8.3.1. Dispositif optique à l'émission206
- 8.3.2. Dispositif optique à la réception208
- 8.3.3. Filtrage optique211
- 8.3.3.1. Filtre spatial ou diaphragme211
- 8.3.3.2. Filtre en longueur d'onde ou atténuateur212
- 8.3.4. Synthèse213
- Chapitre 9. Traitement des informations 215
- 9.1. Introduction215
- 9.2. Modulation216
- 9.2.1. La modulation OOK - On Off Keying ou tout-ou-rien217
- 9.2.2. La modulation PPM - Pulse Position Modulation218
- 9.2.3. L'OFDM - Orthogonal Frequency-Division Multiplexing220
- 9.2.4. La diversité : MIMO221
- 9.2.5. Synthèse222
- 9.3. Le codage223
- 9.3.1. Principe et définition223
- 9.3.1.1. Principe223
- 9.3.1.2. Définitions224
- 9.3.2. Exemple de codage225
- 9.3.2.1. Codes basiques225
- 9.3.2.2. Codes en bloc226
- 9.3.2.3. Codes convolutifs230
- 9.3.3. Synthèse233
- Chapitre 10. Transmission de données 235
- 10.1. Introduction235
- 10.1.1. Définition235
- 10.1.2. Les méthodes d'accès236
- 10.1.2.1. TDMA (Time Division Multiple Access) - Accès multiple réparti en temps236
- 10.1.2.2. FDMA (Frequency Division Multiple Access) - Accès multiple réparti en fréquence237
- 10.1.2.3. CDMA (Code Division Multiple Access) - Accès multiple par codage237
- 10.1.2.4. CSMA (Carrier Sense Multiple Access) - Accès multiple par écoute237
- 10.1.2.5. WDMA (Wavelength Division Multiple Access) - Accès multiple par longueur d'onde237
- 10.1.2.6. SDMA (Space Division Multiple Access) - Accès multiple par secteur238
- 10.1.3. Les paramètres de qualité de service (QoS)239
- 10.2. Liaison de données point-à-point239
- 10.2.1. La télécommande239
- 10.2.2. IrDA241
- 10.2.3. VLCC244
- 10.3. Liaison de données point-à-multipoint245
- 10.3.1. IEEE 802.11 IR245
- 10.3.2. ICSA - STB50 (IEEE 802.3 - Ethernet)246
- 10.3.3. IEEE 802.15.3247
- 10.3.4. IEEE 802.15.7248
- 10.3.5. OWMAC (Optical Wireless Media Access Control)248
- 10.4. Synthèse250
- Chapitre 11. Ingénierie d'installation et système 251
- 11.1. Ingénierie d'installation d'un système optique en espace libre251
- 11.1.1. Principe de fonctionnement251
- 11.1.2. Caractéristiques253
- 11.1.2.1. Paramètres principaux253
- 11.1.2.2. Paramètres secondaires254
- 11.1.2.3. Exemples de systèmes FSO255
- 11.1.3. Recommandations d'implémentation255
- 11.1.4. Bilan de liaison optique256
- 11.1.4.1. Notion d'affaiblissement géométrique257
- 11.1.4.2. Notion de marge d'une liaison258
- 11.1.5. Disponibilité d'une liaison optique sans fil259
- 11.1.5.1. Caractéristiques259
- 11.1.5.2. Résultats262
- 11.1.6. Synthèse263
- 11.2. Ingénierie d'installation d'un système optique sans fil en espace limité264
- 11.2.1. Structure de l'habitat264
- 11.2.2. Analyse statistique et zone de couverture265
- 11.2.3. Bilan de liaison optique269
- 11.2.4. Optimisation des systèmes optiques sans fil en espace limité273
- Chapitre 12. «What else ?» (Quoi d'autre ?) 275
- Annexe 1. Eléments d'optique géométrique, de photométrie et d'énergie 279
- Annexe 2. Le décibel (dB) 293
- Liste des figures 297
- Liste des tableaux 301
- Liste des équations 303
- Bibliographie 307
- Acronymes 319
- Index 327
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Origine de la notice:
- FR-751131015
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Disponible - 621.523 BOU
Niveau 3 - Techniques
