Tesis por compendio / [ES] En los últimos años, la demanda de conectividad inalámbrica ha aumentado exponencialmente, lo que ha puesto una mayor presión sobre las redes inalámbricas basadas en radiofrecuencia (RF). Como alternativa a las redes RF, la VLC (comunicación por luz visible) ha surgido como una posible solución para abordar la congestión de las redes inalámbricas. Con el objetivo de diseñar, implementar y evaluar el enlace descendente de una red óptica híbrida cableada e inalámbrica utilizando POF (fibra óptica plástica) y VLC, se ha desarrollado un banco de pruebas para experimentos de transmisión y se ha caracterizado el enlace POF a VLC. En el desarrollo de la tesis se ha diseñado un modelo de sistema lineal para LEDs de alto flujo luminoso con recubrimiento de fósforo, donde se distingue el efecto eléctrico generado por el LED azul (incluyendo los elementos parásitos que surgen al conectar el LED en un entorno real de iluminación) del efecto óptico causado por el fósforo. A partir de este modelo, se ha propuesto también un modelo no lineal, basado en el comportamiento físico intrínseco del LED, que mejora la caracterización del comportamiento de los LEDs en un rango más amplio de potencias de transmisión. A partir del modelo lineal del LED, se ha creado un modelo de simulación para un enlace VLC. Este modelo de simulación no solo incluye la respuesta en frecuencia (obtenida con el modelo lineal del LED), sino también los niveles de ruido generados por la fuente de iluminación y la electrónica de adquisición, así como la atenuación causada por el canal de propagación y la desalineación angular entre la fuente de luz y el fotorreceptor. Además, se ha desarrollado un método para caracterizar la configuración VLC empleada: LED utilizado, distancia y ángulo entre emisor y receptor. Tanto los modelos de los LEDs (lineal y no lineal) como el modelo de simulación, han sido validados experimentalmente utilizando LEDs de iluminación de alto flujo luminoso montados en una configuración serie e implementados con tecnología COB (Chip On Board), consiguiendo caracterizar tanto la respuesta en frecuencia como la velocidad de trasnmisión transmitiendo señales moduladas con OFDM (multiplexación por división de frecuencia ortogonal) y CAP (modulación de amplitud y fase sin portadora). Además, se ha caracterizado el enlace VLC atendiendo al consumo de potencia y se ha diseñado un controlador LED de bajo consumo energético, que desempeña un papel crucial en la optimización del rendimiento del sistema VLC. Por último, la viabilidad de POF-VLC para transmisión de datos se ha demostrado con la implementación del enlace descendente de una red híbrida POF-VLC y su caracterización. Se ha obtenido tanto su respuesta en frecuencia como la velocidad de transmisión con OFDM y se ha demostrado que el enlace POF no afecta de manera considerable a la respuesta en frecuencia ni a la velocidad de transmisión del enlace VLC. La combinación de todas estas contribuciones allana el camino para futuras investigaciones destinadas a mejorar la eficiencia de las redes ópticas híbridas y expandir su aplicación en varios entornos interiores. / [CA] En els últims anys, la demanda de connectivitat sense fils ha augmentat exponencialment, la qual cosa ha posat una major pressió sobre les xarxes sense fils basades en radiofreqüència (RF). Com a alternativa a les xarxes RF, la VLC (comunicació per llum visible) ha sorgit com una possible solució per a abordar la congestió de les xarxes sense fils. Amb l'objectiu de dissenyar, implementar i avaluar l'enllaç descendent d'una xarxa òptica híbrida cablejada i sense fils utilitzant POF (fibra òptica plàstica) i VLC, s'ha desenvolupat un banc de proves per a experiments de transmissió i s'ha caracteritzat l'enllaç POF a VLC. En el desenvolupament de la tesi s'ha dissenyat un model de sistema lineal per a LEDs d'alt flux lluminós amb recobriment de fòsfor, on es distingeix l'efecte elèctric generat pel LED blau (incloent-hi els elements paràsits que sorgeixen en connectar el LED en un entorn real d'il·luminació) de l'efecte òptic causat pel fòsfor. A partir d'aquest model, s'ha proposat també un model no lineal, basat en el comportament físic intrínsec del LED, que millora la caracterització del comportament dels LEDs en un rang més ampli de potències de transmissió. A partir del model lineal del LED, s'ha creat un model de simulació per a un enllaç VLC. Aquest model de simulació no només inclou la resposta en freqüència (obtinguda amb el model lineal del LED), sinó també els nivells de soroll generats per la font d'il·luminació i l'electrònica d'adquisició, així com l'atenuació causada pel canal de propagació i la desalineació angular entre la font de llum i el fotoreceptor. A més, s'ha desenvolupat un mètode per a caracteritzar la configuració VLC emprada: LED utilitzat, distància i angle entre emissor i receptor. Tant els models dels LEDs (lineal i no lineal) com el model de simulació han sigut validats experimentalment utilitzant LEDs d'il·luminació d'alt flux lluminós muntats en una configuració sèrie i implementats amb tecnologia COB (Chip On Board), aconseguint caracteritzar tant la resposta en freqüència com la velocitat de transmissió transmetent senyals modulats amb OFDM (multiplexació per divisió de freqüència ortogonal) i CAP (modulació d'amplitud i fase sense portadora). A més, s'ha caracteritzat l'enllaç VLC tenint en compte el consum de potència i s'ha dissenyat un controlador LED de baix consum energètic, que exerceix un paper crucial en l'optimització del rendiment del sistema VLC. Finalment, la viabilitat de POF-VLC per a transmissió de dades s'ha demostrat amb la implementació de l'enllaç descendent d'una xarxa híbrida POF-VLC i la seua caracterització. S'ha obtingut tant la seua resposta en freqüència com la velocitat de transmissió amb OFDM i s'ha demostrat que l'enllaç POF no afecta de manera considerable la resposta en freqüència ni la velocitat de transmissió de l'enllaç VLC. La combinació de totes aquestes contribucions obri el camí per a futures investigacions destinades a millorar l'eficiència de les xarxes òptiques híbrides i expandir la seua aplicació en diversos entorns interiors. / [EN] In recent years, the demand for wireless connectivity \textcolor{\colorRevision}{has} increased exponentially, putting greater pressure on Radio Frequency (RF)-based wireless networks. As an alternative to RF networks, Visible Light Communication (VLC) \textcolor{\colorRevision}{has} emerged as a potential solution to address \textcolor{\colorRevision}{the congestion of the} wireless network. With the aim of designing, implementing, and evaluating the downlink of a hybrid wired and wireless optical network using Plastic Optical Fiber (POF) and VLC, a testbed was developed for transmission experiments, and the POF to VLC link was characterized. In the thesis development, a linear system model was designed for high-luminous-flux LEDs with a phosphor coating, where the electrical effect generated by the blue LED (including the parasitic elements that arise when connecting the LED in a real lighting environment) is distinguished from the optical effect caused by the phosphor. From this model, a nonlinear model was proposed, based on the intrinsic physical behavior of the LED, which improves the characterization of the LED behavior over a wider range of transmission powers. Based on the linear LED model, a simulation model for a VLC link was created. This simulation model not only includes the frequency response (\textcolor{\colorRevision}{based on} with the linear LED model) but also the noise levels generated by the lighting source and the acquisition electronics, as well as the attenuation caused by the propagation channel and the angular misalignment between the light source and the photoreceptor. Additionally, a method was developed to characterize the employed VLC setup: the LED used, the distance, and the angle between the emitter and receiver. Both the linear and nonlinear LED models, as well as the simulation model, were experimentally validated using high-luminous-flux lighting LEDs mounted in a series configuration and implemented with COB (Chip On Board) technology, successfully characterizing both the frequency response and transmission speed by transmitting modulated signals with Ortogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) and \textcolor{\colorRevision}{Carrierless} Amplitude Phase (CAP) modulation. Furthermore, the VLC link was characterized in terms of power consumption, and a low-energy consumption LED driver was designed, playing a crucial role in optimizing the VLC system's performance. Finally, the viability of POF-VLC for data transmission was demonstrated with the implementation of the downlink of a POF-VLC hybrid network and its characterization. Both its frequency response and transmission speed with OFDM were obtained, and it shown that the POF link does not significantly affect the frequency response or transmission speed of the VLC link. The combination of all these contributions paves the way for future research aimed at improving the efficiency of hybrid optical networks and expanding their application in various indoor environments. / Salvador Llàcer, P. (2025). Design of a hybrid POF-VLC network in indoor environments [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/214749 / Compendio