Application du CDMA Optique Temporel aux Réseaux d’Accès Hauts Débits Claire GOURSAUD & Younès ZOUINE Naufal M. SAAD

Application du CDMA Optique Temporel aux Réseaux d’Accès Hauts Débits Claire GOURSAUD & Younès ZOUINE Naufal M. SAAD, Anne VERGONJEANNE, Christelle AUPETIT BERTHELEMOT, Jacques ZANNINETTI, Jean Pierre CANCES, Jean Michel DUMAS UMOP/GESTE CNRS FRE 2701 Université de LIMOGES FRANCE goursaud@ensil.unilim.fr, zouine@ensil.unilim.fr

Introduction • 2010-2015 : • D=155Mbit/s,622Mbit/s,1Gbit/s par utilisateur • 32 utilisateurs • BER (Bit Error Rate) < 10-9 • plusieurs limitations • IAM (Interférence d’Accès Multiple) • bruit dû aux composants optiques et électroniques • dispersion de la fibre

Plan • Description d’un système DS-CDMA Optique • Récepteur O-CDMA électrique • Récepteur O-CDMA tout optique

Data bi(1){0,1} Modulateur Modulateur Modulateur Recepteur #1 Optique Optique Optique C o Data bi(k){0,1} r(t) u PIN ou Fibre Recepteur #k p Optique APD l Data bi(N){0,1} e u Recepteur #N c c (t) (t) r k 1 c (t) N Système DS-CDMA Optique • Direct Sequence - Code Division Multiple Access

Système DS-CDMA Optique • OOC : Optical Orthogonal Codes • (F,W,λa,λc) • F : longueur du code • W : poids du code • λa : contrainte d’auto correlation • λc : contrainte de cross correlation

Donnée « zéro » Donnée «un » 1 2 3 T 1 2 3 4 5 6 7 Système DS-CDMA Optique • Codage :

ˆ ( ) k b i Système DS-CDMA Optique • RC : Récepteur Conventionel T ò O E r(t) S T 0 S OOC T c (t) k Recepteur #1

r(t) T ck(t) Z=3 Z=0 Donnée « un » Donnée « zéro » Système DS-CDMA Optique • Cas sans IAM (Interférence d’Accès Multiple) :

Utilisateur #1 r(t) 1 Utilisateur #2 1 Utilisateur #3 c1(t) 1 Utilisateur #4 0 Z=5 Donnée « un » Pas d’erreur Système DS-CDMA Optique • IAM : cas où la donnée envoyée est : “1”

Utilisateur #1 r(t) 0 Utilisateur #2 1 Utilisateur #3 c1(t) 1 Utilisateur #4 1 Z=3 Donnée « un » Erreur Système DS-CDMA Optique • IAM : cas où la donnée envoyée est : “0”

Système DS-CDMA Optique • Récapitulatif de l’impact de l’IAM : • cas d’une donnée 1 : pas d’erreur si ST<=W • cas d’une donnée 0 : • erreur possible • moins d’erreurs quand ST 

Récepteur O-CDMA électrique • Limitation : bande passante électronique • Fmax=2*Bs/Db • Bs=5GHz Db=155Mbit/s • =>Fmax=64

W 2 3 4 5 N 31 10 5 3 -1 -2 -4 TEB RC 1,2.10 1,10 1,2.10 0 -2 -3 -5 TEB LO+RC 6,9.10 2,5.10 1,10 0 Récepteur O-CDMA électrique Performances de codes OOC (F=64,W,1,1) =>Les contraintes ne sont pas respectées => Etude de codes avec λ=2

RC # 2 ˆ ( 2 ) b i c (t) 2 - ˆ ( k ) b r(t) å RC #k i RC #1 ˆ ( 1 ) b i c (t) + k ˆ ( ) N b i RC # N c (t) N Récepteur O-CDMA électrique • RAP : Récepteur à Annulation Parallèle d’interférence Fibre

Récepteur O-CDMA électrique • Performances du code (64,4,2,2)

Récepteur O-CDMA tout optique • Démarche : • simulation d’un récepteur électrique • simulation de la corrélation en optique

Récepteur O-CDMA tout optique Théorie Simulation en C du récepteur électrique Simulation système du récepteur éléctrique Simulation système du récepteur optique

Conclusion • 2 solutions • récepteur électrique • limitation sur F due à l’électronique • moins cher • facilement reprogrammable • récepteur tout optique • pas de limitation sur F • plus cher • actuellement non reprogrammable • => 2 hypothèses à étudier

Merci de votre attention

Récepteur O-CDMA électrique • Analyse Théorique (cas synchrone): • contrairement au RC : erreur quand • si

Sf 1 2 3 4 100 St=1 simulation St=2 simulation 10-1 St=3 simulation St=4 simulation St=1 theory St=2 theory 10-2 BER St=3 theory St=4 theory 10-3 Upper bound of CCR obtained by Salehi 10-4 10-5 Récepteur O-CDMA électrique • Validation : PIC performances for a (64,4,1,1) OOC

Application du CDMA Optique Temporel aux Réseaux d’Accès Hauts Débits Claire GOURSAUD & Younès ZOUINE Naufal M. SAAD