Academic literature on the topic 'Technologie 5G'

Le « network slicing » est la pierre angulaire pour la conception et le déploiement de services de communication à forte valeur ajoutée qui seront supportés par les nouveaux cas d’usage introduits par la nouvelle architecture 5G. Ce document souligne le défi que représente l’isolation des « network slices », et la gestion de sa sécurité en fonction des politiques retenues.Tout d’abord, un nouveau modèle de contrôle d’accès a été créé. Il permet de sécuriser les interactions entre les fonctions réseaux supportées par les systèmes 5G. Ensuite, la gestion des interactions entre les «network slices » a été abordée. On utilise le concept de chaînes de « network slices », qui seront mises en oeuvre après validation des contraintes de sécurité selon la politique choisie. Enfin, une méthode de quantification de l’isolation a été mise au point, permettant de connaître le degré d’isolation d’un service de communication offert via des « network slices». Cela permet aux opérateurs de réseau et aux clients de mesurer le degré d’isolation, puis d’améliorer la configuration des « network slices » afin de le renforcer. Ces éléments établissent un cadre solide contribuant à sécuriser, verticalement, les services de communication d’un réseau 5G et à évaluer le degré de sécurité en ce qui concerne leurs interactions et leur isolation<br>Network slicing is a cornerstone in the conception and deployment of enriched communication services for the new use cases envisioned and supported by the new 5G architecture.This document makes emphasis on the challenge of the network slicing isolation and security management according to policy. First, a novel access control model was created, that secures the interactions between network functions that reside inside the 5G system. Then, the management of the interactions between network slices was addressed. We coin the concept of network slice chains, which are conceived after security constraint validation according to policy. Lastly, a method to quantify isolation was developed, permitting to find out how well isolated a communication service is, which is offered via network slices. This enables network operators and customers to measure the isolation level and improve the configuration of the network slices so the isolation level can be enhanced. These components establish a solid framework that contributes to secure, vertically, the communication services of a 5G network and assess how secure they are with respect to their interactions and isolation

La localisation est le processus d'estimation de la position d'une entité dans un système de coordonnées local ou global. Les applications de localisation sont largement réparties dans des contextes différents. Dans les événements, le suivi des participants peut sauver des vies pendant des crises. Dans le domaine de la santé, les personnes âgées peuvent être suivies pour répondre à leurs besoins dans des situations critiques comme les chutes. Dans les entrepôts, les robots transférant des produits d'un endroit à un autre nécessitent une connaissance précise de ses positions, la position des produits ainsi que des autres robots. Dans un contexte industriel, la localisation est essentielle pour réaliser des processus automatisés qui sont assez flexibles pour être reconfiguré à diverses missions. La localisation est considérée comme un sujet de grand intérêt tant dans l'industrie que dans l'académie, en particulier avec l'avènement de la 5G avec son "Enhanced Mobile Broadband (eMBB)" qui devrait atteindre 10 Gbits/s, "Ultra-Reliable Low-Latency Communication (URLLC)" qui est moins d'une milliseconde et "massive Machine-Type Communication (mMTC)" permettant de connecter environ 1 million d'appareils par kilomètre.Dans ce travail, nous nous concentrons sur deux principaux types de localisation; la localisation basée sur la distance entre des appareils et la localisation basée sur les empreintes digitales. Dans la localisation basée sur la distance, un réseau d'appareils avec une distance de communication maximale estime les valeurs de distances par rapport à leurs voisins. Ces distances ainsi que la connaissance des positions de quelques nœuds sont utilisées pour localiser d'autres nœuds du réseau à l'aide d'une solution basée sur la triangulation. La méthode proposée est capable de localiser environ 90% des nœuds d'un réseau avec un degré moyen de 10.Dans la localisation basée sur les empreintes digitales, les réponses des chaînes sans fil sont utilisées pour estimer la position d'un émetteur communiquant avec une antenne MIMO. Dans ce travail, nous appliquons des techniques d'apprentissage classiques (K-nearest neighbors) et des techniques d'apprentissage en profondeur (Multi-Layer Perceptron Neural Network et Convolutional Neural Networks) pour localiser un émetteur dans des contextes intérieurs et extérieurs. Notre travail a obtenu le premier prix au concours de positionnement préparé par IEEE Communication Theory Workshop parmi 8 équipes d'universités de grande réputation du monde entier en obtenant une erreur carrée moyenne de 2,3 cm<br>Localization is the process of determining the position of an entity in a local or global coordinate system. The applications of localization are widely spread across different contexts. For instance, in events, tracking the participants can save lives during crises. In health-care, elderly people can be tracked to respond to their needs in critical situations like falling. In warehouses, robots transferring products from one place to another require accurate knowledge of products' positions as well as other robots. In industrial context of the factory of the future, localization is invaluable to achieve automated processes that are flexible enough to be reconfigured for various purposes. Localization is considered a topic of high interest both in the academia and industry especially with the advent of 5G. The requirements of 5G pave the way for revolutionizing localization capabilities; Enhanced Mobile Broadband (eMBB) that is expected to reach 10 Gbits/s, Ultra-Reliable Low-Latency Communication (URLLC) which is less than 1 ms and massive Machine-Type Communication (mMTC) allowing to connect around 1 million devices per km.In this work, we focus on two main types of localization; range-based localization and fingerprinting based localization. In range-based localization, a network of devices with a maximum communication range estimate inter-distance values to their first-hop neighbors. These distances along with knowledge of positions of few anchor nodes are used to localize other nodes in the network using a triangulation based solution. The proposed method is capable of localizing ≈ 90% of nodes in a network with an average degree of ≈ 10.In the second contribution, wireless channel responses, aka. Channel State Information (CSI) is used to estimate the position of a transmitter communicating with a MIMO antenna. In this work, we apply classical learning techniques (K-nearest neighbors) and deep learning techniques (Multi-Layer Perceptron Neural Network and Convolutional Neural Networks) to localize a transmitter in indoor and outdoor contexts. Our work achieved the first place in the indoor positioning competition prepared by IEEE's Communication Theory Workshop among 8 teams from highly reputable universities worldwide by achieving a Mean Square Error of 2.3 cm

Etre compacte, avoir un faible coût, un gain élevé et être compatible avec dépointage électronique sont quatre des principales caractéristiques requises pour les antennes point à point 5G dans la bande millimétrique. Les bandes millimétriques ont attiré beaucoup d'attention ces dernières années car elles sont capables de fournir une communication à haut débit (jusqu'à 10 Gbits/s) en raison de leur large bande passante (jusqu'à 20%). Différentes technologies d'antenne ont été proposées pour telles applications, avec leurs avantages et leurs inconvénients. Ce sont soit des solutions coûteuses, telles que des réseaux d'antennes directement alimentés (réseaux de cornets, réseaux de fentes, etc.), soit des solutions volumineuses telles que les antennes avec alimentation quasi-optique (lentilles, réseaux transmetteurs et réseaux réflecteurs). Dans cette thèse, une antenne compacte, faible coût et directive basée sur des solutions quasi optiques est proposée pour la bande V (57-66 GHz). Une solution d'antenne à faisceau fixe optimisée avec une distance focale réduite est d’abordconçue puis validée par des mesures en champ lointain. Par la suite, la compatibilité de cette solution d'antenne pour le dépointage électronique est étudiée, et deux solutions de dépointage sont proposées. Ces solutions sont caractérisées à la fois par des simulations et des mesures. Enfin, en perspective, des solutions possibles pour intégrer des propriétés telles que le fonctionnement bi-fréquence ou en double-polarisation sont proposées<br>Low-profile, low cost, high gain and beam steerable are four of the key features required for 5G point-to-point antennas at millimeter waves. Millimeter-wave bands gained a lot of attention recently as they are capable to provide high data rate communication (up to 10 Gbps) due to their large bandwidth (up to 20%). In the recent years, different antenna technologies have been proposed for such applications, with their advantages and weaknesses. They are either costly solutions, such as directly fed antennas arrays (horn arrays, slot arrays, etc.), or bulky ones such as quasi-optical antenna solution (lenses, transmit-arrays and reflect-arrays). In this thesis, a compact, low cost and high gain antenna based on quasi-optical solutions is proposed in V-band (57-66 GHz). At first an optimized fixed beam antenna solution with reduced focal distance is designed and validated by outdoor measurements. Afterwards, the compatibility of this antenna solution for electronic beam steering is studied, and two beam steering solutions are proposed. These solutions are characterized by both simulations and measurements. Finally, perspective solutions to integrate properties such as dual-frequency and dual-polarization into the antenna solution are proposed

A partir de la cinquième génération, les réseaux mobiles devront supporter une croissance exponentielle du nombre d'appareils connectés de différents types, ceci étant l'un des piliers d'une stratégie globale de numérisation accélérée. En plus de cette croissance de connectivité, ces réseaux devront également supporter et offrir divers services pour de nouvelles industries aux exigences hétérogènes. Les concepteurs et développeurs de réseaux 5G sont alors contraints de fournir de nouvelles solutions et d'optimiser celles qui existent pour contenir les demandes croissantes de bande passante et les attentes plus élevées en termes de qualité d'expérience (QoE). Ces réseaux doivent également être hautement personnalisables pour s'adapter au divers cas d'usage et hautement automatisés pour raccourcir les délais de mise sur le marché. Les caractéristiques attendues des réseaux 5G ont incité les fournisseurs de réseaux mobiles à changer radicalement la façon dont ils conçoivent et développent leurs solutions, en adoptant une stratégie où les solutions logicielles sont privilégiées. Le domaine des réseaux mobiles et le reste du monde IT sont alors en train de converger et les fournisseurs de réseaux mobiles peuvent alors bénéficier de pratiques et outils à la pointe d'écosystèmes logiciels et d'informatique en nuage en plein essor. Les fonctions de réseau logicielles permettraient à ces fournisseurs d'avoir les niveaux de programmabilité et de reconfigurabilité dont ils ont besoin pour faire face à une évolution aussi rapide de la connectivité mobile. Cette thèse a pour objectif de fournir quelques optimisations de différentes parties des réseaux 5G et de la façon dont ils sont déployés et gérés, en espérant que cela contribuera à résoudre certains des problèmes auxquels sont confrontés les concepteurs de réseaux mobiles. Cette thèse propose des solutions à des problèmes spécifiques liés au traitement de la couche physique dans les réseaux 5G pour l'atténuation des interférences, ainsi qu'aux problèmes génériques liés à l'automatisation et à la personnalisation du réseau. Nous avons construit dans cette thèse une plateforme, qui sert à créer des réseaux mobiles de bout en bout, composée d'une plateforme réseau d'accès radio (RAN), coeur de réseau et orchestration, en utilisant les concepts et outils de la métaplateforme. La première partie traite la question d'interférence intercellulaire, qui risque d'être un handicap avec une densification prévue d'antennes dans les réseaux 5G. Nous proposons une solution pour atténuer les effets de cette interférence pour les transmissions du mobiles vers les stations de base. Cette solution est basée sur la technique de détection multi-récepteurs (JD). Elle répond aux exigences architecturales, fonctionnelles et techniques de l'intégration de JD dans des réseaux pratiques. Nous intégrons la solution JD dans une plateforme RAN dans la deuxième partie et étendons cette plateforme avec d'autres fonctionnalités. Nous adoptons la même approche dans la troisième partie de cette thèse pour fournir une solution pour automatiser le déploiement du coeur de réseau et la gestion du cycle de vie dans un environnement de virtualisation des fonctions réseau (NFV) et créer une plateforme de coeur de réseau réutilisable et orchestrée par open network automation platform (ONAP)<br>5G networks and beyond will have to support an exponential growth in numbers of connected devices of different types, as a pillar of a global accelerated digitization movement. In addition to hyperscale characteristics, these networks will also have to support a diverse set of connectivity services for new industries with heterogeneous requirements. 5G network designers and developers are then compelled to provide new solutions and optimize the existing ones to contain increasing bandwidth demands and higher Quality of Experience (QoE) expectations. These networks also need to be highly customizable to adapt to varying use-cases and highly automated to shorten time-to-market delays. The expected characteristics of 5G networks inspired mobile network providers to radically change the way they design and develop their solutions by adopting an extensive softwarization strategy. Mobile networking domain and the rest of the IT world are then converging and mobile network providers can then benefit from thriving software and cloud computing ecosystems with state-of-the-art practices and tools. Software-based network functions would allow these providers to have the necessary levels of programmability and reconfigurability they need to deal with such a fast-paced evolution of mobile connectivity. This thesis aims at providing a few optimizations of different parts of 5G networks and the way they are deployed and managed, hoping that it would contribute in solving some of the problems that network designers are facing. It proposes solutions to specific problems related to the physical layer processing in 5G networks for interference mitigation, as well as generic issues related to network automation and customization. We built in this thesis an end-to-end network service fabric composed of a Radio Access Network (RAN), core and orchestration platform using Metaplatform concepts and tools. The first part treats the issue of Intercell Interference (ICI), which is expected to be a liability with a foreseen antenna densification in 5G networks. We propose a solution to mitigate ICI in Uplink (UL) transmissions, based on Joint Detection (JD) technique. The proposed solution satisfies the architectural, functional and technical requirement of JD integration in practical networks. We incorporate the JD solution in a RAN platform in the second part and extend this platform with other capabilities. We adopt the same approach in the third part of this thesis to provide a solution to automate core network deployment and life-cycle management in a Network Function Virtualization (NFV) environment and create a reusable core network platform orchestrated by Open Network Automation Platform (ONAP)

Les télécommunications mobiles, afin de subvenir à leurs insatiables besoins, trouvent des moyens d’améliorer leurs capacités depuis maintenant plus de trente ans. En 2019 la cinquième génération (5G) est à l’épreuve afin de garantir une connexion non seulement au marché des téléphones mobiles toujours croissant, mais aussi au vaste univers de l’internet des objets (IoT). Afin de pouvoir remplir ses objectifs, la 5G marque une expansion sans précédent en matière de bandes de fréquences utilisées. En effet, des bandes jusqu’à 60 GHz et plus font partie des ambitions du réseau et cela implique de radicaux changements technologiques qui impactent toute l’électronique dédiée. Nouvelles fréquences plus élevées, pertes de propagation dans l’air plus élevées et niveau d’exigences relevé, les réseaux phasés d’antenne sont introduits pour pallier à toutes ces contraintes et imposent une toute nouvelle architecture système et une interface inédite pour les front-end RF des communications mobiles.Dans ce travail, nous proposons donc une analyse de ces réseaux d’antennes phasés et des contraintes qu’ils représentent en particulier pour les amplificateurs de puissance (PA), tel que la variation de charge parasite et le comportement des composantes générées par le comportement non-linéraire de ces derniers. Une évaluation de la variation de charge active due aux différents couplages existants dans les réseaux d’antennes est proposée ainsi que de son impact sur la performance des amplificateurs notamment en termes d’efficacité (PAE). Le comportement des non-linéarités telles que les produits d’intermodulation du troisième ordre (IMD3) est montré dans les réseaux d’antennes. Un concept utilisant le principe de génération et d’orientation de faisceau des réseaux d’antennes est proposé, permettant de relâcher les contraintes de linéarité des amplificateurs 5G et ainsi de permettre une réduction de leur consommation d’énergie. Une implémentation d’un PA utilisant ce principe est démontrée en technologie ST CMOS 65 nm PD-SOI à 28 GHz<br>Mobile telecommunications, in order to support its insatiable needs, has been finding ways to improve its capabilities for over thirty years now. In 2019 the fifth generation (5G) is on trial to ensure connection not only to the ever-growing cell phone market, but also to the vast world of the Internet of Things (IoT). In order to meet its goals, 5G marks an unprecedented expansion in the frequency bands used. Indeed, bands up to 60 GHz and beyond are part of the network's ambitions and this implies radical technological changes that impact all dedicated electronics. New higher frequencies, higher propagation losses in the air, and higher requirements, antenna phased arrays are introduced to overcome all these constraints and impose a completely new system architecture and interface for the RF front-end of mobile communications.In this work, we propose an analysis of these phased antenna arrays and the constraints they represent particularly for power amplifiers (PA), such as the parasitic load variation and the behavior of the components generated by the non-linear behavior of the latter. An evaluation of the active load variation due to the different coupling existing in the antenna networks is proposed as well as its impact on the performance of the amplifiers, particularly in terms of power added efficiency (PAE). The behavior of nonlinearities such as third-order intermodulation products (IMD3) is shown in antenna arrays. A concept using the principle of beam generation and steering of antenna arrays is proposed, allowing for relaxing the linearity constraints of 5G amplifiers and thus allowing a reduction of their power consumption. An implementation of an AP using this principle is demonstrated in ST CMOS 65 nm PD-SOI technology at 28 GHz

Le projet de thèse porte sur l'oscillateur harmonique; l'oscillateur dépend du signal de fréquence fondamentale à 25 GHz, qui est amplifié à l'aide d'un LNA et d'un amplificateur de puissance afin de générer un troisième signal harmonique à 75 GHz en sortie et de faire une contre-réaction du signal fondamental afin d'assurer la continuité de l'oscillation. Un diplexeur est utilisé pour séparer les deux fréquences à l’étage de sortie, en tenant compte de l’amélioration de la puissance de sortie, du bruit de phase et de l’efficacité de puissance ajoutée PAE à la fréquence candidate de l’application 5G. La technologie de transistor choisie est le FDSOI 28 nm de STMicroelectronics<br>The PhD project is about harmonic oscillator; the oscillator depends on the fundamental frequency signal at 25 GHz which is amplified using an LNA and power amplifier in order to generate third harmonic signal at 75 GHz at the output, and feedback the fundamental signal to ensure the continuity of the oscillation. A diplexer is used to separate between both frequencies at the output stage, taking in consideration the improvement of the output power, phase noise, and the power added efficiency PAE at the candidate frequency of 5G application. The transistor technology chosen is the 28nm FDSOI from the STMicroelectronics

Les réseaux mobiles utilisent actuellement une approche impérative pour la fourniture de services réseaux et la gestion du cycle de vie des services. Les sauts de technologie qui accompagnent la 5G vont attirer des millions de nouveaux utilisateurs et d'énormes volumes de données. Plus Les infrastructure de réseaux atteindront une complexité telle qu'une gestion en mode impératif ne pourra pas suivre la hausse escomptée en demandes de services. Les technologies Software Defined Networking (SDN) et Network Function Virtualisation (NFV) tracent la route pour la programmabilité, la flexibilité et l'évolutivité des réseaux mobiles. Les deux technologies offrent un avantage significatif aux Opérateur de réseau (NOs) en terme de gestion de réseaux et de fourniture de services, et élargissent leur marché aux fournisseurs tiers tels des opérateurs de réseau virtuels (VNOs) et des fournisseurs d'application Over-The-Top (OTT). Cependant, ces technologies reposent toujours sur des approches impératives de gestion et de fourniture de services réseaux. Une approche déclarative pour la gestion des réseaux services est nécessaire pour gérer leur accroissement du réseau de manière transparente, ce qu'offre une approche de réseautage basé sur l'intention (IBN). L'IBN consiste à organiser et à abstraire des ensembles d'instructions complexes de gestion et de configuration de réseaux afin de les exposer aux locataires du réseau sous la forme d'une demande de service simple et sans ambiguïté appelé Intention. L'intention décrit QUOI on demande tandis que le réseau gère COMMENT y répondre. La présente thèse propose un cadre de traitement basé sur les Intentions pour le traitement des requêtes par les marchés verticaux. L'étude se concentre sur l'approvisionnement des tranches de réseau 5G dédiées à des applications. La structure aide à la fois les opérateurs et les locataires du réseau à exprimer leur intention dans un langage de 4eme génération proche du langage humain et en langage de transformation (source-à-source)<br>Mobile networks currently provide an imperative approach to network service provisioning and service life-cycle management. With the rapid technology disruptions, there is a wave that brings onboard millions of users, huge data bulks, and more complex network infrastructures which an imperative management approach will not scale up with the expected increase in demand. Software-Defined Networking (SDN) and Network Function Virtualization (NFV) pave the way for programmability, flexibility, and scalability of mobile networks. Both technologies offer significant advantages to the Network Operators (NOs) in terms of network management and service provisioning, which widens their market to 3rd party providers such as Virtual Network Operators (VNOs) and Over-The-Top (OTT) Application Providers. However, these technologies still rely on imperative approaches to manage and provision network services. A declarative approach to network and service management is essential to handle the growth of networks seamlessly, which an Intent-based networking (IBN) approach provides. IBN consists of organizing and abstracting sets of complex network management and configuration instructions so as to expose them to network tenants in the form of a simple and unambiguous service request called Intent. Intents involve the expression of WHAT while the network handles the HOW. This thesis proposes an Intent-based networking framework for vertical markets with the aim to speed up and simplify the task of network service provisioning and management. The thesis focuses on provisioning 5G network slices using a declarative approach, Intents. The framework aids both operators and network tenants to express their Intent in a high-level language which is close to human language, based on the 4th generation language approach and language transformation (source-to-source) tools. The Intent-Based Networking framework is responsible for the end-to-end deployment of 5G network application slices by staging through different service execution phases including, service configuration, resource allocation, identifying optimal service placement strategy and service lifecycle monitoring without human intervention after Intent expression

Afin de répondre à la demande croissante du nombre d'objets connectés et de débits de données plus élevés, la cinquième génération de réseau mobile (5G) va être déployée.Pour répondre à ces défis, la 5G utilisera le beamforming pour améliorer la qualité de transmission et étendre la couverture du réseau. En raison du manque de spectre RF disponible en dessous de 6 GHz, l'industrie de la téléphonie mobile étudie actuellement les bandes de fréquences millimétriques en particulier autour de 28 GHz. L'utilisation de la technologie CMOS pour les applications 5G apparait prometteuse pour le marché de masse que vise la 5G, d'autant qu'aujourd'hui la miniaturisation des transistors CMOS permet un fonctionnement compétitif aux fréquences millimétriques. Pour répondre à toutes les attentes de la 5G notamment en termes de fiabilité, de nouvelles idées en rupture, avec le self-healing et le self-contained, permettent d’utiliser au maximum les avantages de la technologie CMOS tout en proposant un fonctionnement fiable pou rl’amplificateur. Dans le cadre du self-healing et du self-contained, plusieurs circuits son tintégrés sur silicium tel qu'un amplificateur intégrant un détecteur de puissance totalement non invasif pour le self-healing et un amplificateur équilibré pour le selfcontained<br>In order to meet the growing demand for more connected objects and higher data rates,the fifth generation of mobile network (5G) will be deployed. To address thesechallenges, the 5G will use beamforming to improve the transmission quality and extendthe network coverage. Due to the lack of available RF spectrum below 6 GHz, the mobileindustry is studying millimeter wave frequency bands in particular around 28 GHz. Theuse of CMOS technology for 5G applications is promising for the 5G mass market,especially nowadays the miniaturization of CMOS transistors allows competitiveoperation at millimeter frequencies. To meet all the expectations of the 5G especially interms of reliability, new breakthrough ideas, with the self-healing and the selfcontained,allow to use all the benefits of CMOS technology to the maximum whileoffering reliable operation for the amplifier. Within the framework of self-healing andself-contained, several circuits are integrated on silicon such as an amplifier integratedwith a totally non-invasive power detector for self-healing and a balanced self-containedamplifier

Dans cette thèse, nous étudions des modulateurs à électroabsorption (EAM) en réflexion, intégrés de manière monolithique sur InP avec des amplificateurs optiques à semi-conducteurs (SOA), pour réaliser des transmetteurs indépendants de la longueur d'onde (achromatiques). Ces composants sont conçus pour des applications dans les réseaux d'accès, qui nécessitent un déploiement dense de transmetteurs-récepteurs optiques à faible coût. Les composants sont basés sur des zones actives à multi-puits quantiques GaInAsP/InP (MQW) et ont été fabriqués par un technologie à guides d’onde enterrés (semi-insulating buried hetero-structure, SIBH). Une approche d’intégration longitudinale type ‘bout-à-bout’ (butt-joint) a été adoptée pour combiner les zones actives MQW des différentes fonctions de bases (build-ing blocks, BBs) sur une même puce. Nous analysons des circuits, basés sur plusieurs combinaisons des BBs, avec trois longueurs de modulateur différentes (80, 100 et 150 μm). Nous effectuons une analyse complète des performances statiques et dynamiques des composants réalisés. Pour les SOA, nous obtenons un gain &gt;17 dB, avec un facteur de bruit d'environ 4 dB. Pour les EAM, nous atteignons une bande passante de modulation &gt;33 GHz et un taux d'extinction dynamique jusqu'à 15 dB. Les EAM présentent un chirp nul, pour des tensions de polarisation inverse dans la plage comprise entre −1,2 V et −1,5 V, en fonction de la longueur d'onde de fonctionnement. Pour les composants fonctionnants dans la bande C, nous démontrons des transmissions achromatiques à 25 Gb/s, sur une plage spectrale de 15 nm, jusqu'à 16 km, en utilisant le format de modulation non-return-to-zero (NRZ). Avec les composants fonctionnant dans la bande O, nous montrons des transmissions jusqu'à 50 Gb/s NRZ, ainsi que des transmissions PAM-4 sans égalisation. Enfin, nous effectuons une transmission multicanal bande V/IFoF de 10 Gb/s, atteignant une amplitude de vecteur d'erreur &lt;11%<br>In this thesis, we study reflective electroabsorption modulators (EAMs) monolithically integrated with semiconductor optical amplifiers (SOAs) to realize wavelength-independent (colorless) transmitters for low-cost access network applications that require dense deployment of optical transceivers. The devices are based on GaInAsP/InP multiple quantum-wells (MQWs), leveraging semi-insulating buried heterostructure (SI-BH) waveguide and butt-joint integration technologies. We analyze different design tradeoffs by considering three modulator lengths (80, 100 and 150 μm). After fabrication, we perform a complete performance analysis of our components in both static and dynamic modes. We obtain &gt;17 dB SOA gain with a noise figure of about 4 dB. For the EAM, we achieve &gt;33 GHz modulation bandwidth and up to 15 dB dynamic extinction ratio. The EAMs exhibit zero-chirp for reverse bias voltages in the range between −1.2 V and −1.5 V, depending on the operating wavelength. For C-band components, we demonstrate up to 16 km colorless trans-mission, over 15 nm, at 25 Gb/s using non-return-to-zero (NRZ) modulation format. With components working in the O-band, we per-form up to 50 Gb/s NRZ as well as PAM-4 transmissions without equalization. Finally, we perform a 10 Gb/s multi-channel V-band/IFoF transmission, achieving &lt;11% error vector magnitude

Duplexage par division dans le temps (TDD) Massive Multiple Input Multiple Output (MaMIMO) dépend de la réciprocité de canal pour obtenir des informations d'état de canal au niveau de l'émetteur (CSIT). Toutefois, le canal numérique global de bout en bout n’est pas réciproque en raison de la présence de chaînes de transmission (Tx) et de réception (Rx), qui doivent être corrigées à l’aide de facteurs de calibration. Nous fournissons une expression simple et élégante du Cramér-Rao Bound (CRB) pour l’estimation des paramètres de calibration. Nous analysons des approches des moindres carrés existants et proposons des algorithmes optimaux. Nous considérons également la beamforming pour une liaison MIMO point à point variant rapidement dans le temps. Dans un système Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), il en résulte une interférence entre porteuses (ICI). Avec une hypothèse de variation linéaire de canal à travers le symbole OFDM, il a été observé que le problème est similaire à celui d'une conception de beamformer MIMO par canal de diffusion à interférence (IBC). Le design du beamformer prend en compte le fenêtrage de réception en utilisant le préfixe cyclique en excès. En plus de la CSIT complète, nous étudions également des approches qui maximisent le Expected Weighted Sum Rate (EWSR) lorsque la Tx n’a qu’une connaissance partielle du canal. Premièrement, nous utilisons une approximation de système large qui fonctionne également bien pour un petit nombre d’antennes Tx et Rx. Nous analysons également la possibilité d’utiliser la métrique Expected-signal-expected-interference-WSR de signal EWSR. Enfin, les résultats expérimentaux sont présentés<br>Time Division Duplexing (TDD) Massive Multiple Input Multiple Output (MaMIMO) with a massive number of base station (BS) antennas relies on channel reciprocity to obtain Channel State Information at Transmitter (CSIT). However the overall end to end digital channel is not reciprocal due to the presence of Transmit (Tx) and Receive (Rx) chains which need to be corrected using calibration factors. Our work provides a simple and elegant expression of the Cramer Rao Bound (CRB) for calibration parameter estimation. We provide analysis for the existing least squares approaches and propose optimal algorithms to estimate the calibration parameters. We also consider beamforming for a rapidly time-varying point to point MIMO link. In an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) sytem, this results in inter-carrier interference (ICI). With an assumption of linear channel variation across the OFDM symbol, it is observed that the beamformer design problem is similar to that of a MIMO Interfering Broadcast Channel (IBC) beamforming design. The beamformer design takes into account receive windowing using the excess cyclic prefix and the window is jointly designed with the Tx beamformer. In addition to full CSIT, we also investigate partial CSIT approaches that maximize Expected Weighted Sum Rate (EWSR) where the Tx has only partial knowledge of the channel. First, we use a large system approximation that also works well for a small number of Tx and Rx antennas to derive the beamformers. In our work, we also analyze the possibility of using the Expected-signal- expected-interference-WSR metric instead of the EWSR. Finally, experimental results on the Eurecom MaMIMO testbed are presented