Étude de techniques de modulation multi-porteuse OFDM pour la montée en débit dans le réseau d'accès optique : Thanh Nga Duong

par Thanh Nga Duong (Duong, Thanh Nga)

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean-Claude Simon et de Genay, Naveena.


  • Résumé

    Aujourd'hui le réseau d'accès optique est déployé largement à travers le monde. La solution GPON (Gigabit-Capable Passive Optical Network) a été choisie par le groupe Orange pour le déploiement en France. La norme ITU-T G. 984 (GPON) décrit un système de transmission point à multipoints ayant un débit de 2. 5 Gbit/s pour le sens descendant et 1. 25 Gbit/s pour le sens montant, partagé entre 64 clients. Avec une croissance importante de la demande en bande passante des utilisateurs, il est prévu que dans des années à venir, le débit s'élèvera à 10 Gbit/s. Afin d'augmenter le débit et la portée du réseau d'accès optique en réutilisant l’infrastructure existante déployée lors de la première génération d'équipements, nous proposons dans cette thèse d'introduire le format de modulation ayant une grande efficacité spectrale OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) dans les futures générations de systèmes pour le réseau d'accès optique. L'étude, la mise en œuvre et l’évaluation des avantages apportés par ce format de modulation pour le réseau d’accès optique sont les objectifs de cette étude. Dans un premier temps, après avoir développé un programme de traitement pour la génération et la réception des signaux OFDM sous MATLABTM, nous l'avons implémenté sur une plateforme expérimentale simulant le réseau d'accès optique à Orange Labs. Les études expérimentales ont été menées dans des architectures cibles pour le réseau d'accès telles que le TDM PON (Time Division Multiplexing PON), le WDM PON (Wavelength Division Multiplexing PON), ou le WDM/TDM PON hybride. Les émetteurs et récepteurs utilisés ont une faible bande passante (largement inférieure à 10 GHz). Les résultats expérimentaux ont montrés qu’une transmission sur une portée étendue (50 km jusqu'à 110 km) et à haut débit (10 Gbit/s) peut être obtenue en utilisant ces composants optoélectroniques bas-coût. De plus, cette étude a également montré que, pour une transmission bidirectionnelle sur une seule fibre où l'architecture de modulation déportée est utilisée (basée sur des composants réflectifs), le signal OFDM est plus résistant à la rétrodiffusion de Rayleigh que le signal NRZ (Non Return to Zero). Dans un deuxième temps, une stratégie d'optimisation des ressources a été étudiée pour l'accès optique. Nous proposons et démontrons l'utilisation de l'algorithme d'allocation de bits et de puissance de Levin-Campello (LC) dans le but d'optimiser la capacité d'une transmission sur fibre optique pour le réseau d'accès utilisant la modulation AMOOFDM (Adaptively Modulated Optical OFDM). Cet algorithme est déjà utilisé pour adapter la capacité selon la qualité du canal pour les transmissions sur support cuivre comme par exemple le VDSL (Very high bit rate Digital Subscriber Line). L'algorithme LC permet l'optimisation de la capacité (débit) transporté avec comme paramètres d'entrée un budget de puissance et un taux d'erreur cible. Les résultats expérimentaux obtenus ont démontré qu'une transmission à un débit de plus de 10 Gbit/s est possible en utilisant des émetteurs et récepteurs ayant une bande passante de moins de 2. 5 GHz.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (207 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. (130 réf.). Index et annexes

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  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure de sciences appliquées et de technologie. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : P 4. 11. DUO.
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