Introduction to TDM/WDM flexibility in optical access network : physical layer design and resource allocation optimization
Institution:
Rennes 1Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Passive Optical Networks (PON) which offer 1 Gbit/s of symmetrical bitrate shared among 32 or 64 clients are currently deployed in USA, in far east Asia and in Europe. Two world major standardization institutions – International Telecommunication Union (ITU) and Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) – have already created task force groups to normalise next generation PON which will be able to carry a 10 Gbit/s symmetrical bitrate. To manage in an efficient way such capacity, dynamic mechanisms of resources repartition need to be applied. In this context, this thesis focuses on flexible optical access networks which enable transmission with dynamic bandwidth repartition in the time (TDM) and frequency (WDM) domains. The document has been organised as follows : A first part contains the state of art of optical components and architectures which enable flexible bandwidth repartition. A second part presents three innovative architectures of flexible access networks that have been designed and realised in the laboratory. The last part focuses on the network behaviour under various traffic conditions. A short summary of the physical layer evaluation and the traffic simulations as well as a perspective of further development have been included into the conclusion chapter. In the annex we attach publications issued from the works in the frame of this thesis.
Abstract FR:
Les réseaux d’accès optiques (PON), offrant un débit symétrique d'au moins 1 Gbit/s partagé par 32 ou 64 clients, sont en cours de déploiement aux Etats-Unis, en Asie et en Europe. Les deux plus grandes organisations mondiales chargées de la normalisation des solutions en télécommunication (UIT et IEEE) ont déjà créé des groupes de travail sur le thème du réseau PON de nouvelle génération, qui offriront le débit de 10 Gbit/s symétrique. Pour gérer de manière efficace un tel débit, les mécanismes dynamiques de partage de la bande passante doivent être mis en place. Dans ce contexte, cette thèse se concentre sur les réseaux d’accès flexibles qui permettent une répartition dynamique des ressources dans les domaines temporel (TDM) et fréquentiel (WDM). Le mémoire de thèse a été organisé comme suit : Une première partie décrit l’état de l’art sur les composant optiques et sur les architectures flexibles proposées jusqu’à aujourd’hui par différents laboratoires de recherches. La partie suivante présente trois architectures innovantes, qui permettent de mettre en œuvre une gestion dynamique de la bande passante. La couche physique liée à ces architectures a été étudiée, d'une part à l'aide de simulations pour en évaluer les performances et, d'autre part, au travers de réalisations expérimentales au laboratoire, afin de valider les résultats obtenus au cours des simulations. Une dernière partie se focalise sur les aspects trafic, avec l'étude du comportement de ces solutions de réseau sous différentes charges en fonction du profil de trafic émis par les clients. A la fin du document, le résumé des résultats obtenus ainsi que des perspectives pour la suite de ces études sont présentés. Les publications dans des conférences nationales et internationales issues de cette thèse ont été regroupées en annexe.