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.

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.

Ces travaux de recherches visent à étudier et à proposer de nouvelles architectures dans le contexte d'une Nouvelle Génération de Réseau d'Accès Optique Passif (NG-PON). Cette nouvelle génération d'équipements se justifie par l'augmentation des besoins en débit (descendant et/ou montant), ou d'éventuelles futures obligations réglementaires. Elle a pour fil conducteur le souci d'optimiser les coûts de déploiement de l'accès FTTH. Depuis 2010, l'organisme de pré-normalisation, le FSAN (associé à l'ITU) a prévu une action sur le thème du NG-PON qui se décline en XG-PON1 pour la première vague (débit 10 Gbit/s descendant et 2.5 Gbit/s montant) puis en un deuxième volet appelé NG-PON2 (pour une offre viable commerciale basée sur un débit de l'ordre de 1 Gbit/s) pour succéder au G-PON et au XGPONl. Des évaluations ont été menées sur la transmission optique, plus exactement au niveau de la couche physique (mesures de taux d'erreur, budget optique, portée) pour en déduire par la suite la faisabilité et la performance des systèmes. Deux thématiques ont structuré le travail de thèse sur la base de ce périmètre d'analyse : i) la recherche de solutions techniques pour optimiser le nombre de centraux " opticalisés ", ii) la recherche de solutions dans le modem client pour permettre de se connecter à des solutions de type une longueur d'onde par client. Un combineur optique sans pertes répondant au meilleur remplissage des cartes OLTs (Optical Line Termination) au Central Optique a été démontré. Ce combineur optique permet la réduction des sites NRO (Noeud de Raccordement Optique). Cette thèse s'intéresse aussi à l'ONU (Optical Network Unit), l'équipement du côté du client qui est un élément fondamental qui impacte le modèle de coût dans les réseaux d'accès. Les ONU achromatiques (dont les émetteurs sont identiques quelque soit la longueur d'onde d'émission) étudiés sont soit à base de source large à découpage spectral (" Spectrum Slicing ") soit à base de lasers accordables. Ils offrent l'avantage de la simplicité dans une architecture dont le multiplexage et l'accès multiples sont basés sur la longueur d'onde. Le format de modulation avancé de type OFDM et l'emploi de la technique de traitement de signal comme l'égaliseur sont également mis en relief dans ces travaux de thèse. Ces deux aspects correspondent à des mises en oeuvre d'outils de l'état de l'art le plus récent pour compenser les pénalités d'une transmission optoélectronique.