La demande en applications gourmandes en bande passante, comme la vidéo interactive et le multimédia, s’est encore accrue rendant l’attribution de la bande passante particulièrement problématique. Ainsi, bien que le multiplexage par répartition en longueur d'onde du réseau optique passif (WDM-PON) est considéré comme un candidat prometteur pour réaliser les réseaux d'accès optiques, de nouvelles générations de systèmes hauts débits plus adaptés apparaissent grâce à la gestion d’une bande passante dédiée pour chaque abonné et de façon générale, une gestion de bande passante plus flexible. La première moitié de cette thèse porte sur trois technologies dans un WDM-PON : un système de recouvrement de multidiffusion, un système de protection automatique de commutation et de diode laser accordable Fabry-Pérot (FP-LD) en régime auto-amorcé. Dans la seconde moitié de la thèse, on étudie un réseau optique WDM distribué, utilisé pour un environnement informatique virtuel reliant des ressources informatiques largement distribuées afin de supporter des applications de calcul scientifique, d'ingénierie ou commerciale distribués à grande échelle. Ce système est ainsi appelé "grille" des systèmes optiques. Les applications de réseaux peuvent aller du simple transfert d'un grand ensemble de données à l'exécution complexe d'un ensemble de tâches interdépendantes. Cependant, dans un tel système impliquant de nombreuses ressources informatiques hétérogènes ainsi que des ressources réseau, les imperfections paraissent inévitables. Cette thèse aborde également en conséquence la question de la maximisation de la disponibilité des applications réseau en temps réel (grille de systèmes optiques) grâce à des techniques de planification des ressources et leurs tolérances face aux pannes. / The bandwidth-intensive applications, such as interactive video and multimedia services, have further increased the demand of bandwidth. Thus wavelength division multiplexing passive optical network (WDM-PON) is viewed as a promising candidate to realize the next generation optical access networks due to its dedicated bandwidth for each subscriber and more flexible bandwidth management. The first half of this thesis will cover three technologies in a WDM-PON, including multicast overlay scheme, automatic protection switching scheme and tunable Fabry-Pérot laser diode (FP-LD) self-seeding scheme. In the second half of the thesis, WDM optical network is utilized as a virtual computing environment, which connects widely distributed computing resources to support large-scale scientific, engineering or commercial computing applications. It is so called “optical Grid” systems. Grid applications may range from the simple transfer of a large data set to the complex execution of a collection of interdependent tasks. However, for such a system involving many heterogeneous computing and network resources, faults seem to be inevitable. This thesis will also address the issue of maximizing grid application availability in real-time optical Grid systems through resource-fault-tolerant scheduling techniques.

O presente trabalho trata das estratégias de agregação de tráfego IP nas redes óticas WDM. Utilizar todo um comprimento de onda para transportar um único fluxo de dados numa rede WDM é ineficiente. O problema conhecido como agregação de tráfego consiste na multiplexação de distintos fluxos de tráfego em um mesmo comprimento de onda sobre um caminho ótico. A alocação de múltiplos fluxos de tráfego em comprimentos de onda é realizada por protocolos de controle de admissão, roteamento e designação de comprimento de onda (RWA) e algoritmos de agregação de tráfego. Neste trabalho é simulado o comportamento dinâmico e elástico do tráfego IP diretamente sobre a camada ótica. Com base nos resultados das simulações determinam-se os efeitos da granularidade dos fluxos IP nos parâmetros de desempenho da rede. As topologias utilizadas durante as simulações são das redes NSFNET e Kyatera. É estabelecida também uma correlação entre a granularidade dos fluxos de tráfego e os parâmetros de desempenho da rede. / The present work covers the IP traffic grooming strategies in optical WDM networks. Using an entire wavelength to transport an individual traffic flow in a WDM network is inefficient. The problem known as traffic grooming consists in the multiplexing of different traffic flows in a single wavelength within a lightpath. The allocation of multiple traffic flows is performed by routing and wavelength assignment (RWA) and traffic grooming algorithms. In this work it is simulated the dynamic and elastic behavior of IP traffic directly on top of the optical layer. Based on the simulation results the effects of the IP traffic flow granularity on the network performance parameters are determined. The simulated topologies are the NSFNET and Kyatera. It is also established the correlation between the traffic flow granularity and the network performance parameters.

A demanda de largura de banda exigida pelos usuários de redes de acesso vem aumentando rapidamente e a rede óptica passiva baseada em multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM-PON) tem se destacado como a tecnologia capaz de suprir essa demanda. Dessa forma, este trabalho conduz, inicialmente, uma comparação entre uma rede WDM-PON ideal e uma rede TDM-PON, discutindo também aspectos de segurança desta última, bem como estratégias de migração entre estes dois esquemas. Devido ao custo elevado da WDM-PON em seu esquema original, investigou-se em seguida as principais arquiteturas alternativas relatadas na literatura, em busca de maior viabilidade de implementação. Com base nesse estudo, fez-se então uma análise mais profunda sobre topologias recentes derivadas da RITENET, referenciadas na literatura como arquiteturas baseadas em fontes ópticas centralizadas (CLS). Tais configurações são baseadas no travamento de diodos lasers Fabry-Pérot através da injeção do sinal de ASE de um EDFA e foram estudadas por meio de simulações computacionais empregando o software OptiSystem 8.0. / The demand for bandwidth by access networks users has increased rapidly and the Wavelength Division Multiplexing - Passive Optical Network (WDM-PON) has been pointed out as the technology capable of meeting this demand. In this framework, this work initially carries out a comparison between an ideal WDM-PON network and a TDM-PON network, also discussing TDM-PON security issues as well as migration strategies from TDM-PON to WDM-PON configurations. Next, taking into account the high implementation cost of the WDM-PON original scheme, we investigated alternative topologies available in the literature. Based on this study, we performed a more in-depth analysis regarding recently proposed topologies, derived from the RITENET, which are refered at the literature as centralized light sources (CLS) based architectures. Such networks are based on the locking of Fabry-Pérot lasers diodes through the injection of the ASE signal from an EDFA and were studied by using the software OptiSystem 8.0.

O principal objetivo deste trabalho é a avaliação das limitações de desempenho de multiplexadores \"add/drop\", a serem empregados em sistemas de comunicações ópticas multiplexados em comprimentos de onda (Wavelength Division Multiplexing -WDM) de alta velocidade, que operam em torno de 1.55 &#956m. Com a introdução da transmissão de dados utilizando-se a técnica WDM há a necessidade do desenvolvimento de novos componentes ópticos, como multiplexadores e demultiplexadores \"add/drop\" e \"cross-connects\" ópticos. O desenvolvimento destes componentes possibilitará a evolução dos simples enlaces WDM ponto a ponto para a rede totalmente óptica. Neste cenário os multiplexadores ópticos add/drop (Optical Add/Drop Multiplexer - OADM) desempenharão um papel chave, permitindo maior conectividade e flexibilidade nas redes WDM. Neste trabalho é especificamente analisado o OADM mencionado acima. É realizado o estuido individual dos componentes que constituem uma configuração genérica deste dispositivo. São analisados a chave óptica e o divisor/combinador de potência, sendo discutido o procedimento de projeto para a otimização do seu desempenho. / The main goal of this work is the evaluation of the limitations regarding the performance in add/drop multiplexers, which will be used in optical systems employing wavelength division multiplexing (WDM), working in high speed and operating around 1.55 &#956m. With the introduction of WDM technique in order to transmit optical signals, there is a need to develop new optical devices, such as optical add/drop multiplexers (OADM) and demultiplexers. The development of these devices will allow the evolution of lightwave systems from single-wavelength point-to-point links to the wavelength division multiplexed optical networks. In this context, optical add/drop multiplexers will play a main role, making possible the connectivity and flexibility increase of WDM networks. In this work the OADM cited above is specifically studied. An individual study of the devices that constitute a generic configuration of the OADM is carried out. The optical switch and the power divider/combiner are analyzed, as well as the design techniques to improve their performances.

Transmissores agnósticos em comprimento de onda colorless [1], isto é, transmissores que não estão restritos à operação em um único comprimento de onda, são considerados como um dos pré-requisitos para os projetos de redes ópticas passivas baseadas na multiplexação por divisão em comprimento de onda Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network. Esta configuração reduz consideravelmente os custos operacionais e de instalação da rede WDM-PON, uma vez que um único tipo de transmissor pode ser usado em qualquer terminal de assinante, independentemente dos comprimentos de onda pré-estabelecidos para os usuários em questão. Entretanto, a possibilidade de aumento do número de usuários e da capacidade de transmissão agregada, com poucas modificações na estrutura da rede WDM-PON, garantindo uma melhor relação custo-benefício, são questões também essenciais no projeto de sistemas multi-comprimento de onda.Tendo em vista o panoramo exposto, neste trabalho é proposta uma nova topologia de reuso de portadora óptica para redes WDM-PON, a qual combina sinais autoalimentados e remodulação óptica no domínio da intensidade, visando o atendimento das premissas tecnológicas para cenários de nova geração. Como metodologia, investigações experimentais são conduzidas em termos de caracterizações ópticas em função de vários parâmetros e avaliações sistêmicas em taxas simétricas de 1,25 Gb/s, no âmbito de redes de acesso e acesso estendido. Utilizam-se transmissores colorless do tipo amplificadores ópticos semicondutores refletivos e fontes ópticas banda larga baseadas em emissão espontânea amplificada, de forma a garantir a simplificação dos terminais dos usuários. Adicionalmente, são realizadas análises comparativas entre essa proposta frente aos trabalhos encontrados na literatura técnica, quando possível, em termos de custos operacionais, desempenho sistêmico e viabilidade de expansão para cenários a taxas simétricas de 10 Gb/s. De acordo com os resultados obtidos, acredita-se que essa topologia possa ser expandida para cenários de até 10 Gb/s com o uso de técnicas apropriadas de apagamento de portadora, mantendo a melhor relação custo-beneficio para sistemas de remodulação no domínio da intensidade. / Wavelength agnostic (colorless) transmitters [1], i.e, transmitters which are not fixed to a specific wavelength operation, are regarded as one of the essential keys for the designing of wavelength division multiplexing passive optical networks (WDM-PONs). The use of colorless transceiver leads to a reduction in the mainentence cost of the network, once the same basic optoelectronic hardware can be employed to provide any wavelength required by a specific optical network termination (ONT). However, the possibility of a graceful increase on the number of ONTs and transmission capacity offered by the network, with no disruptive changes in the WDM-PON infra-structure, while keeping a cost-effective topology, are also attractive features in the design of future access networks. In this context, a novel wavelength-reuse topology for WDMPON is proposed in this work. The wavelength-sharing technique is based on combined self-seeded and remodulated signals in the intensity domain, in order to comply with the technology requierements for next generation networks. Experimental analysis are carried out in respect to optical characterization and system evaluation on symmetric rates of 1.25 Gb/s, aiming both short reach and extended reach scenarios. Reflective semicondutor optical amplifiers and broadband light sources based on amplified spontaneous emission are used as colorless transceivers in order to guarantee a costeffective ONT configuration. Also, comparative analyses between this proposal and works found in the technical literatural are established in terms of maintenance costs, system performance and feasibility of expansion to symmetric 10 Gb/s scenario. According to the results, we believe that network could be expanded to symmetric 10 Gb/s scenario with the development of proper erasure technique, while keeping the best cost-effective configuration of intensity-remodulated systems.

O presente trabalho trata das estratégias de agregação de tráfego IP nas redes óticas WDM. Utilizar todo um comprimento de onda para transportar um único fluxo de dados numa rede WDM é ineficiente. O problema conhecido como agregação de tráfego consiste na multiplexação de distintos fluxos de tráfego em um mesmo comprimento de onda sobre um caminho ótico. A alocação de múltiplos fluxos de tráfego em comprimentos de onda é realizada por protocolos de controle de admissão, roteamento e designação de comprimento de onda (RWA) e algoritmos de agregação de tráfego. Neste trabalho é simulado o comportamento dinâmico e elástico do tráfego IP diretamente sobre a camada ótica. Com base nos resultados das simulações determinam-se os efeitos da granularidade dos fluxos IP nos parâmetros de desempenho da rede. As topologias utilizadas durante as simulações são das redes NSFNET e Kyatera. É estabelecida também uma correlação entre a granularidade dos fluxos de tráfego e os parâmetros de desempenho da rede. / The present work covers the IP traffic grooming strategies in optical WDM networks. Using an entire wavelength to transport an individual traffic flow in a WDM network is inefficient. The problem known as traffic grooming consists in the multiplexing of different traffic flows in a single wavelength within a lightpath. The allocation of multiple traffic flows is performed by routing and wavelength assignment (RWA) and traffic grooming algorithms. In this work it is simulated the dynamic and elastic behavior of IP traffic directly on top of the optical layer. Based on the simulation results the effects of the IP traffic flow granularity on the network performance parameters are determined. The simulated topologies are the NSFNET and Kyatera. It is also established the correlation between the traffic flow granularity and the network performance parameters.

Orientadores: Maurício Ferreira Magalhães, Marcos Rogério Salvador / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T03:50:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_GiovanniCurieldos_M.pdf: 1676039 bytes, checksum: 6b42af1315160a4f6308e4cfcfad2f78 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: GMPLS é uma arquitetura de plano de controle e um conjunto de protocolos definidos pelo IETF com o objetivo de padronizar e automatizar o aprovisionamento de serviços em redes baseadas em técnicas de comutação variadas, tais como comutação de fibra óptica, comutação de comprimento de onda e comutação de pacotes. Apesar deste suporte a múltiplas técnicas de comutação, uma implementação de plano de controle GMPLS deve considerar as particularidades da técnica de comutação e também das tecnologias de transmissão e multiplexação da rede a ser controlada. Deve considerar também as particularidades da implementação dos equipamentos que compõem o sistema de rede a ser controlado uma vez que cada um deles pode dar suporte às técnicas de comutação de uma forma específica e, portanto, possuir restrições particulares. O objetivo deste trabalho é implementar um plano de controle GMPLS para redesópticas com suporte à transmissão multiplexada de comprimentos de onda e à comutação dinâmica de comprimentos de onda. Esta rede é composta por elementos de transmissão e comutação projetados e prototipados nos laboratórios do CPqD. A base desta implementação neste trabalho é o software DRAGON, uma implementação gratuita e de código aberto de plano de controle de redes Ethernet desenvolvida em um projeto acadêmico norte-americano de mesmo nome. Esta implementação não oferece suporte algum à tecnologia de multiplexação por divisão de comprimento de onda bem como à comutação de comprimentos de onda, o que requer extensas modificações em seu código. Resultados obtidos em experimentos laboratoriais e de simulação computacional demonstram que a implementação está funcionalmente correta e apresenta desempenho satisfatório. Estes resultados indicam também que a carga de tráfego gerada pelo plano de controle pode ser transmitida em enlaces de baixa taxa de transmissão / Abstract: GMPLS is a control plane architecture and a set of protocols defined by IETF aiming at automation and standardization of services provisioning procedures in networks based on various switching technologies, such as fiber switching, wavelength switching and packet switching. Despite the support of multiple switching techniques, a GMPLS control plane implementation must also consider the particularities of the switching techniques and multiplexing and transmission technologies used by the target network. Furthermore, it must take into account the particularities of each equipment that constitutes the network, as each may implement the above mentioned techniques and technologies in very particular ways and, thus, have very specific constraints. The main purpose of this work is to implem nt a GMPLS control plane for an optical network system based on multiplexed wavelength transmission and dynamic wavelength switching. This network consists of transmission and switching elements designed and prototyped at CPqD laboratories. The basis for this implementation is the DRAGON software, a free and open-source implementation of a control plane for Ethernet networks developed by a north american academic project with the same name as the software. Its implementation does not provide any support for wavelength division multiplexing technology or wavelength switching, hence, extensive changes in the base code are needed. Results gathered in laboratory experiments and computer simulations show that the implementation works correctly and has appropriate performance. Also, these results show that the traffic load generated by the control plane can be easily carried by low speed links / Mestrado / Engenharia de Computação / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Nelson Luis Saldanha da Fonseca / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-17T07:49:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Drummond_AndreCosta_D.pdf: 3173697 bytes, checksum: 8c446932862579ce4a57c4c53cce79b7 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Em redes ópticas com multiplexação por comprimento de onda (WDM), a alocação de banda passante ocorre em múltiplos da capacidade de um comprimento de onda, que, nos dias de hoje, corresponde a 40 Gbps. No entanto, a demanda de banda passante dos fluxos em redes IP sobre WDM é da ordem de Mbps, o que é, consideravelmente inferior a capacidade de um comprimento de onda. Para a utilização eficiente da grande capacidade disponível em redes WDM, agrega-se diversos fluxos com pequena demandas de banda em caminhos ópticos compostos pelos comprimentos de onda. A referida agregação é realizada pelo mecanismo chamado agregação de tráfego (em Inglês, traffic grooming). Para a agregação, é necessário, que se defina a rota a ser utilizada para o estabelecimento de uma conexão entre pares comunicantes, bem como o comprimento de onda a ser utilizado ao longo da rota, ou seja, é necessário resolver o chamado problema de roteamento e alocação de comprimento de onda (do Inglês, routing ou wavelength assignment, usualmente abreviado por RWA). Por outro lado, aplicações emergente em e-Ciência e novas aplicações multimídia demandam banda passante superior 'a capacidade de um comprimento de onda, requerendo que o fluxo seja transmitido em vários caminhos ópticos, possivelmente por rotas distintas, o que traz novos desafios, inclusive para os mecanismos de agregação de tráfego. Esta tese investiga diversos problemas em agregação de tráfego e propõe soluções originais para os mesmos. Propõe-se solução para o problema de coloração de grafo auxiliar para a resolução do problema RWA, através da recente Teoria de Complexidade Parametrizada, a fim de se reduzir a complexidade computacional da solução, tornando-a escalável. Introduzem-se, também, algoritmos para a resolução do problema de agregação dinâmica de tráfego, que consideram, parcialmente, a topologia da rede, para se promover a escalabilidade da solução. Tais algoritmos promovem, adicionalmente, bloqueio balanceado entre os diversos pares comunicantes na rede (justiça de bloqueio). Propõem-se, por último, algoritmos para agregar tráfego quando os fluxos demandam maior quantidade de banda passante do que a capacidade de um canal, através do roteamento por múltiplos caminhos, tanto para cenários envolvendo um único domínio como para cenários envolvendo múltiplos domínios. A solução proposta, redunda em maior robustez à falhas / Abstract: In wavelength division multiplexing (WDM) networks, the great discrepancy between the bandwidth demand of Internet Protocol (IP) flows (of the order of Mbps) and the bandwidth availability in one wavelength, which currently can be 40 Gbps, has motivated the adoption of techniques, called traffic grooming, for the efficient transmission of these flows. Traffic grooming aggregates flows with small bandwidth demand in a wavelength. For that, it is necessary to determine the route to be used for the establishment of a requested connection between a source and a destination as well as the wavelength to be allocated to this connection. These are determined by the solution of the so called routing and wavelength assignment problem (RWA). Moreover, the bandwidth requirement of some emerging e-Science and multimedia applications exceed the capacity of one wavelength requiring that a requested connection be established using multiple wavelengths and possibly multiple paths. In this Thesis, several issues in traffic grooming are addressed. An algorithm based on the recent Parametrized Complexity Theory is proposed for solving efficiently the graph coloring problem which is one of the steps in the solution of the RWA problem. Additionally, efficient algorithms which consider partially the topology of the network (zones) are introduced for producing balanced blocking among source destination pairs. Moreover, algorithms for providing connectivity to requests with bandwidth demand greater than the capacity of a wavelength are proposed. These algorithms use multiple paths for both requests that transverse multiple domains and those which do not. Furthermore, robustness to link failure is increased by using these algorithms / Doutorado / Doutor em Ciência da Computação

Transmissores agnósticos em comprimento de onda colorless [1], isto é, transmissores que não estão restritos à operação em um único comprimento de onda, são considerados como um dos pré-requisitos para os projetos de redes ópticas passivas baseadas na multiplexação por divisão em comprimento de onda Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network. Esta configuração reduz consideravelmente os custos operacionais e de instalação da rede WDM-PON, uma vez que um único tipo de transmissor pode ser usado em qualquer terminal de assinante, independentemente dos comprimentos de onda pré-estabelecidos para os usuários em questão. Entretanto, a possibilidade de aumento do número de usuários e da capacidade de transmissão agregada, com poucas modificações na estrutura da rede WDM-PON, garantindo uma melhor relação custo-benefício, são questões também essenciais no projeto de sistemas multi-comprimento de onda.Tendo em vista o panoramo exposto, neste trabalho é proposta uma nova topologia de reuso de portadora óptica para redes WDM-PON, a qual combina sinais autoalimentados e remodulação óptica no domínio da intensidade, visando o atendimento das premissas tecnológicas para cenários de nova geração. Como metodologia, investigações experimentais são conduzidas em termos de caracterizações ópticas em função de vários parâmetros e avaliações sistêmicas em taxas simétricas de 1,25 Gb/s, no âmbito de redes de acesso e acesso estendido. Utilizam-se transmissores colorless do tipo amplificadores ópticos semicondutores refletivos e fontes ópticas banda larga baseadas em emissão espontânea amplificada, de forma a garantir a simplificação dos terminais dos usuários. Adicionalmente, são realizadas análises comparativas entre essa proposta frente aos trabalhos encontrados na literatura técnica, quando possível, em termos de custos operacionais, desempenho sistêmico e viabilidade de expansão para cenários a taxas simétricas de 10 Gb/s. De acordo com os resultados obtidos, acredita-se que essa topologia possa ser expandida para cenários de até 10 Gb/s com o uso de técnicas apropriadas de apagamento de portadora, mantendo a melhor relação custo-beneficio para sistemas de remodulação no domínio da intensidade. / Wavelength agnostic (colorless) transmitters [1], i.e, transmitters which are not fixed to a specific wavelength operation, are regarded as one of the essential keys for the designing of wavelength division multiplexing passive optical networks (WDM-PONs). The use of colorless transceiver leads to a reduction in the mainentence cost of the network, once the same basic optoelectronic hardware can be employed to provide any wavelength required by a specific optical network termination (ONT). However, the possibility of a graceful increase on the number of ONTs and transmission capacity offered by the network, with no disruptive changes in the WDM-PON infra-structure, while keeping a cost-effective topology, are also attractive features in the design of future access networks. In this context, a novel wavelength-reuse topology for WDMPON is proposed in this work. The wavelength-sharing technique is based on combined self-seeded and remodulated signals in the intensity domain, in order to comply with the technology requierements for next generation networks. Experimental analysis are carried out in respect to optical characterization and system evaluation on symmetric rates of 1.25 Gb/s, aiming both short reach and extended reach scenarios. Reflective semicondutor optical amplifiers and broadband light sources based on amplified spontaneous emission are used as colorless transceivers in order to guarantee a costeffective ONT configuration. Also, comparative analyses between this proposal and works found in the technical literatural are established in terms of maintenance costs, system performance and feasibility of expansion to symmetric 10 Gb/s scenario. According to the results, we believe that network could be expanded to symmetric 10 Gb/s scenario with the development of proper erasure technique, while keeping the best cost-effective configuration of intensity-remodulated systems.

A demanda de largura de banda exigida pelos usuários de redes de acesso vem aumentando rapidamente e a rede óptica passiva baseada em multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM-PON) tem se destacado como a tecnologia capaz de suprir essa demanda. Dessa forma, este trabalho conduz, inicialmente, uma comparação entre uma rede WDM-PON ideal e uma rede TDM-PON, discutindo também aspectos de segurança desta última, bem como estratégias de migração entre estes dois esquemas. Devido ao custo elevado da WDM-PON em seu esquema original, investigou-se em seguida as principais arquiteturas alternativas relatadas na literatura, em busca de maior viabilidade de implementação. Com base nesse estudo, fez-se então uma análise mais profunda sobre topologias recentes derivadas da RITENET, referenciadas na literatura como arquiteturas baseadas em fontes ópticas centralizadas (CLS). Tais configurações são baseadas no travamento de diodos lasers Fabry-Pérot através da injeção do sinal de ASE de um EDFA e foram estudadas por meio de simulações computacionais empregando o software OptiSystem 8.0. / The demand for bandwidth by access networks users has increased rapidly and the Wavelength Division Multiplexing - Passive Optical Network (WDM-PON) has been pointed out as the technology capable of meeting this demand. In this framework, this work initially carries out a comparison between an ideal WDM-PON network and a TDM-PON network, also discussing TDM-PON security issues as well as migration strategies from TDM-PON to WDM-PON configurations. Next, taking into account the high implementation cost of the WDM-PON original scheme, we investigated alternative topologies available in the literature. Based on this study, we performed a more in-depth analysis regarding recently proposed topologies, derived from the RITENET, which are refered at the literature as centralized light sources (CLS) based architectures. Such networks are based on the locking of Fabry-Pérot lasers diodes through the injection of the ASE signal from an EDFA and were studied by using the software OptiSystem 8.0.