CDMA à séquence directe appliqué aux systèmes de communications optiques

par Mounia Lourdiane

Thèse de doctorat en Électronique et communications

Sous la direction de Philippe Gallion.

Soutenue en 2005

à Paris, ENST .

mots clés

• Cdma
• Codes optiques
• Canal optique
• Réseaux de Bragg

Résumé

Depuis quelques années, le besoin de systèmes de communications plus rapides et plus sures se fait sentir. Le partage entre utilisateurs de la très grande bande passante des fibres optiques nécessite des techniques d'accès adaptées. Afin de répondre à ces besoins, un certain nombre de techniques de multiplexage, dont le CDMA, ont été développées. Cette technique d'accès multiple est déjà largement utilisée dans les systèmes de communications radio-mobiles, que ce soit dans les normes américaines (IS 95), japonaises ou, plus récemment, européenne (UMTS). Ce rapport de thèse traite du DS-CDMA appliqué aux communications optiques. Le premier chapitre permet une mise en contexte et décrit le fonctionnement des techniques de multiplexage utilisées dans les systèmes radiofréquences et les systèmes de transmissions optiques. Le second chapitre présentes les différents types de code utilisés dans les systèmes CDMA. Les codes bipolaires associés aux systèmes radiofréquences sont définis et une présentation des codes optiques est effectuée. Les caractéristiques et contraintes que doivent respecter ces codes optiques, pour être utilisable dans une liaison DS-CDMA optique, sont données. Dans le troisième chapitre, la transmission de signaux CDMA sur un canal optique, passif ou amplifié est abordée et les configurations de décodage électrique et optique, ainsi que les performances du système optique dans ces différentes configurations sont étudiesLa dernière partie de notre étude concernera l'utilisation de codeurs / décodeurs à réseaux de Bragg dans un système CDMA optique. Des simulations et des montages expérimentaux permettront d'étudier la faisabilité d'une telle implémentation

Titre traduit

Direct Sequence Code Division Multiple Access (DS-CDMA) for optical communications

Résumé

For few years now, great attention is paid to multi-access techniques for the optical communications such as OCDMA (Optical Code Division Multiple Access). The need of faster and more reliable communication systems has been felt and the sharing of the huge optical bandwidth between users needs adapted access techniques. In order to meet these needs, OCDMA is an attractive solution. Code Division Multiple Access is often used in radio communication systems like IS 95 or UMTS radio mobile standards. In the framework of this PhD research, Direct Sequence Code Division Multiple Access (DS-CDMA) applied to optical communications is investigated. After an introduction, a presentation multiplexing techniques, available in radio-frequency and optical fields, is done. In the second chapter, the code sequences used in DS-CDMA technique are investigated. This chapter introduces, first, the principles definitions of bipolar code sequences used in radio communications. After that, the definition and characteristics of optical unipolar code sequences are presented. Also in this chapter, different detection methods are investigated in an Optical CDMA system. Threshold and multi-user detections are developed in association with optical codes specially designed to be adapted to fiber optic channel. The third chapter concerns the optical CDMA signal transmission on a passive or amplified optical channel associated to optical code sequences. Different optical and electrical decoding configurations are studied. The performances of Optical Code Division Multiple Access are evaluated in association with a realistic optical channel model. The last part of this document treats of all-optical