Dans une première partie les principes du retournement temporel sont exposés, ainsi que son application aux ondes électromagnétiques, et plus spécifiquement aux hyperfréquences. Puis, deux montages de miroirs à retournement temporel dans le domaine du gigagertz sont décrits, ainsi que les résulats expérimentaux obtenus en terme de focalisation spatio-temporelle. Enfin, des expériences de focalisation sub-longueur d'onde par retournement temporel sont démontrées, et un lien avec l'optique de champ proche vient appuyer théoriquement les mesures réalisées. La deuxième partie est consacrée aux télécommuncations par retournement temporel. On introduit les deux principales méthodes envisagées pour les réseaux locaux sans fils haut débit (MIMO et UWB). Le lien entre ces méthodes et le retournement temporel est explicité. Puis, des communications par retournement temporel réalisées avec des ultrasons dans un milieu indoor petite échelle sont étudiées et discutées. On compare alors le retournement temporel, qui est un filtre adapté à la propagation, et le filtre inverse de la propagation, en terme de télécommunications. Une méthode hybride, le filtre inverse itératif, est proposée et comparée au retournement temporel. Des expériences de télécommunications par retournement temporel électromagnétiques sont enfin présentées. Celles-ci sont réalisées avec le miroir à 2.45 GHz, sur 200 MHz de bande passante, dans une cavité faite d'aluminium. Les avantages de la méthode sont étudiées en fonction des paramètres suivants: nombre d'antennes du miroir, nombre d'utilisateurs, bande passante, temps d'absorption du milieu, bruit externe présent dans le milieu.

Dans cette thèse nous avons tout d'abord abordé le problème de la stabilité des réseaux. Dans ce but, nous avons premièrement développé une méthode temps-réelle définissant des indicateurs de stabilités pour un flux quelconque de messages observé. Puis, nous nous sommes intéressé au cas particulier des flux d'alarmes, qui constituent actuellement un enjeu pour les réseaux du futur. Une méthode créant un graphe statistique de corrélation des alarmes fut développée. Nous avons montré que l'utilisation de la méthode précédente est très utile. Dans un second temps nous avons abordé les problèmes de paramétrisation des réseaux. Nous avons exploré une piste visant à représenter le comportement du protocole OSPF par un réseau de Petri temporisé. Alors, une heuristique à été crée afin de définir, le mieux possible certains paramètres du protocole modulant les arrivées de messages dans le réseau. Nous avons utilisé la simulation de réseau de Petri afin d'observer l'effet de l'heuristique sur le comportement du protocole OSPF. Finalement, nous avons étudié, à l'aide de la théorie du Network Calculus, les politiques de services à priorités fixes. Nous avons défini un programme linéaire, qui étant donné une paramétrisation des arrivées de message et des services, calcule une borne maximale du délai d'un flux observé dans un réseau de topologie quelconque.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

La thèse s’intéresse à l’économie de l’industrie des télécommunications et à sa régulation. La première partie est dédiée au déploiement du réseau fixe de fibre optique. L’étude de différentes méthodes de régulation permet de comparer les approches en termes de vitesse et d’efficacité du déploiement ainsi que de bien-être de consommateurs. Un modèle technico-économique est construit afin d’estimer les coûts du réseau d’accès de fibre en France et de comparer les résultats des différentes approches de régulation en termes quantitatifs. La deuxième partie applique la théorie de marchés bifaces au domaine des communications électroniques. Elle aborde le sujet de la régulation concurrentielle de marchés bifaces et montre en quoi leur traitement doit être spécifique, en s’appuyant sur des résultats théoriques et études de cas. Un modèle de la discrimination par les prix sur des marchés bifaces est proposé qui révèle les facteurs qui déterminent le caractère favorable ou défavorable de l’impact de la discrimination. La troisième partie étudie la question de l’impact de la différenciation tarifaire en fonction de la destination d’appel sur le marché des communications mobiles. Un modèle théorique est construit et ensuite calibré sur la base de l’exemple du marché français en 2003. Il est montré que des baisses all-net des tarifs vers tous les réseaux simultanément entreprises par tous les opérateurs sont plus avantageux pour les consommateurs que des baisses on-net du tarif intra-réseau. / The thesis focuses on the economics of the telecommunications industry and on its regulation. The first part is dedicated to the deployment of the fixed network of the optical fibre. The study of different regulation methods allows to compare the approaches in terms of the speed and efficiency of deployment as well as the consumers’ welfare. We construct a technico-economic model of the fibre access network in France in order to compare the results of different regulation approaches in quantitative terms. The second part applies the theory of two-sided markets to the field of electronic communications. It deals with the issue of competition regulation on two-sided markets and shows in what way their treatment should be specific, based on theoretic results and case studies. A model of price discrimination on two-sided markets is proposed that reveals the factors determining favourable or unfavourable impact of discrimination. The third part studies the impact ofthe price differentiation depending on the call destination on the mobile communications market. A theoretic model is constructed and then calibrated based on the example of the French market in 2003. It is shown that the all-net reduction of the tariffs towards all the networks and by all the operators is more beneficial for consumers than the on-net reduction of the intra-network tariffs.

L'optimisation de l'utilisation des liens satellites est un enjeu majeur pour augmenter la rentabilité des systèmes satellites. L'augmentation de la réutilisation des fréquences est une des approches les plus prometteuses. La réutilisation des fréquences permet de transmettre plus d'informations sur une même fréquence, pour peu que les interférences entre les deux signaux ne soient pas trop importantes. Il est donc capital de contrôler l'impact de ces interférences, que ce soit via l'utilisation de schémas de réutilisation de fréquences, ou encore via des techniques de coordination dynamique des interférences, où la sélection des utilisateurs qui peuvent transmettre sur les mêmes fréquences est faite en prenant les interférences en compte / Optimizing satellite links is a major challenge to increase satellite systems profitability. Increasing the frequency reuse is one of the most promising approaches. Reusing multiple times the same frequency enables to transmit more information on the same frequency, as long as the two or more signals do not generate too high mutual interferences. It is therefore of capital importance to control these interference impacts, be it through the use of frequency reuse scheme or through the use of advanced dynamic interference coordination techniques, where the user selection is done with the knowledge of interference levels.

Le but de ce travail est la réalisation d'un composant intégré pour l'amplification optique des signaux de télécommunications. La fonction d'amplification est primordiale dans tous les types de transmissions de données à moyenne et longue distance. Nous verrons tout d'abord le rôle du composant dans les réseaux de télécommunications optiques, ainsi que la théorie des processus d'amplification appliquée aux deux matériaux utilisés (Nanocristaux de PbSe et particules dopées Erbium). Après la fabrication et la caractérisation optique de la résine de PMMA dopée aux nanocristaux de PbSe, nous décrirons l'élaboration du composant incluant les différentes étapes de simulation et de fabrication. Les propriétés optiques de ce guide amplificateur seront déterminées : pertes de propagation et de couplage, gain on-off et gain net.

Récemment, nombres d'alternatives à la traditionnelle modulation d'intensité ont été proposées dans le contexte des télécommunications optiques. Les systèmes dits cohérents, utilisant la phase de l'onde optique, présentent de nombreux avantages : meilleure sensibilité, resistance à divers effets non-linéaires. Ils montrent néanmoins un comportement différent vis à vis du bruit accumulé lors de la propagation. L'effet Kerr dans la fibre induit un bruit de phase non-linéaire qui limite les performances de ces systèmes.<br />Dans une première partie, l'estimation rapide, analytique ou semi-analytique, de ces fluctuations est proposée dans deux contextes différents. Les résultats alors obtenus par application de la méthode des moments et de la théorie des perturbations sont validés par des simulations numériques de la propagation. Nous menons également une étude expérimentale de l'influence de la carte de dispersion sur le bruit de phase.<br />Dans une deuxième partie, nous proposons et étudions un format de modulation basé sur la modulation de phase différentielle continue, dans le but d'améliorer l'efficacité spectrale. Ce format est obtenu en modulant la phase optique par un signal à trois niveaux de type duobinaire. Ses performances sont comparées à celles des formats standards au débit de 10 Gbit/s lors d'une expérience utilisant une boucle à recirculation.

Avec l'augmentation continue du débit par canal, les effets de déformation des impulsions sont de plus en plus critiques, comme peut l'être la dispersion modale de polarisation (PMD) pour un débit de 40 Gbit/s dans les réseaux de fibre optique actuels. Les réseaux tout optiques du futur intégreront des fonctions de conversion de longueur d'onde et de régénération tout optique au niveau des noeuds de commutation. Dans ce mémoire, nous étudions plus particulièrement la capacité des régénérateurs optiques à combattre la PMD. Si leur e cacité est averée, ils constitueront tout naturellement des compensateurs de PMD distribués dans le réseau.<br />Après une introduction aux systèmes de télécommunications par fibre optique et au phénomène de dispersion modale de polarisation, nous présentons les techniques de régénération du signal. Nous proposons une méthode originale pour caractériser un régénérateur optique vis-à-vis de la PMD et en déduire la probabilité de coupure d'une liaison avec un régénérateur d'une part, et sa place optimale au sein de la liaison d'autre part.<br />Les régénérateurs 2R peuvent être classés en deux catégories : les régénérateurs de type I traitent les impulsions sans leur donner de forme particulière tandis que les régénérateurs de type II donnent une forme bien spécifique aux impulsions. L'étude numérique de la capacité d'un régénérateur de type I à combattre la PMD en un passage unique met en évidence l'inutilité d'un régénérateur placé directement devant le récepteur. Seul un régénérateur déporté au sein de la ligne de transmission permet de compenser la PMD dans une certaine mesure, et son e cacité est maximale s'il est placé pratiquement au milieu de la liaison.<br />La technique de régénération par élargissement spectral et fltrage décalé constitue un bon exemple de régénérateur de type II. Par son principe même, ce type de régénérateur permet une compensation naturelle de la PMD. Mais son étude approfondie théorique et expérimentale démontre son inefficacité pour combattre la PMD en un passage.<br />Ces travaux se concluent par l'étude de l'impact de la PMD sur les techniques de récupération d'horloge électriques ou optiques, élément clé de tout régénérateur 3R et de tout récepteur. Les techniques électroniques simples ne peuvent être employées en raison du creusement du spectre électrique induit par la PMD et du décalage temporel horloge-données créé. Aussi l'utilisation de techniques de récupération d'horloge tout optiques permet de circonvenir ces deux limitations. En particulier, les lasers auto-pulsants constituent des composants très prometteurs pour réaliser une récupération d'horloge optique en présence de PMD. Enfin leur utilisation dans un régénérateur 3R original permet de démontrer la faisabilité d'une compensation de la PMD par un régénérateur 3R tout optique à architecture simple.

Longtemps distants et étrangers l'un à l'autre, le monde des télécommunications et celui des collectivités locales amorcent un rapprochement depuis le début des années 1990. Tiré par un élan mondial d'ouverture à la concurrence (effective en France depuis le premier janvier 1998 sur les infrastructures et les services), le secteur des télécommunications est en train de quitter une organisation nationale et monopolistique. L'objet de cette thèse est de mettre en lumière les conséquences locales de cette évolution.<br />Basé sur quatre études de cas principales (Lille-Métropole Communauté Urbaine, Besançon, Chalon Val-de-Bourgogne, et le Grand Nancy), ce travail montre l'existence d'un double modèle (réactif et proactif) d'implication locale dans les télécommunications. Les collectivités territoriales, qui intéressent au plus haut point les opérateurs de télécommunications en tant que lieu d'implantation des nouveaux réseaux de télécommunications mais aussi en tant que nouveau marché à investir, sont amenées à mettre en oeuvre certaines actions destinées à gérer les infrastructures des opérateurs. Par ailleurs, et dans certaines configurations, les collectivités locales peuvent également investir la sphère des télécommunications (qui deviennent un élément stratégique de développement territorial) et initient alors de véritables politiques locales dans des domaines aussi variés que l'action économique, l'action administrative ou la création d'infrastructures de réseaux.<br />La recherche se poursuit par l'étude des modalités de genèse de ces initiatives publiques locales de télécommunications et de leur reproductibilité potentielle. Ces études démontrent en dernière analyse que les télécoms font désormais partie du champ d'intervention potentiel de toute collectivité locale tandis que, symétriquement, les collectivités locales comptent dorénavant au rang des acteurs des télécommunications.

Par une structuration périodique de l'espace à l'échelle de la longueur d'onde, les cristaux photoniques permettent un contrôle efficace de la lumière. Nos travaux concernent l'exploitation des propriétés de ces cristaux pour définir une cavité planaire de diode laser et pour en proposer un contrôle de l'émission. Une première partie présente l'étude de guides définis par des cristaux photoniques bidimensionnels obtenus dans une hétérostructure semi-conductrice par la réalisation de trous. Différents comportements modaux sont analysés selon le point de fonctionnement choisi. Nous montrons qu'une émission monomode de type DFB (Distributed Feedback) peut être obtenue. La deuxième partie concerne la démonstration expérimentale de diodes laser à cristaux photoniques bidimensionnels fonctionnant sous pompage électrique. Les caractéristiques spectrales et modales sont analysées et elles permettent de valider l'étude théorique. Une émission monomode avec un taux de réjection des modes secondaires supérieur à 35 dB a été obtenue. Dans la dernière partie, nous proposons une approche originale du contrôle spectral basée sur une déformation de la maille du cristal photonique selon l'axe latéral de la cavité laser. Il est alors montré qu'une telle déformation permet d'accéder à un contrôle de la longueur d'onde d'émission à 0,4 nm près, tout en restant compatible avec les contraintes technologiques liées à la réalisation d'un cristal photonique. D'autre part, nous démontrons expérimentalement que ce type de déformations peut être mis à profit pour améliorer les caractéristiques d'émission laser des dispositifs étudiés grâce à une ingénierie de la bande interdite photonique.