Els actuals sistemes de telecomunicació deuen afrontar la necessitat de proporcionar règims binaris fora elevats a les xarxes d'accés a una gran quantitat d'usuaris. Aquesta demanda es basa, principalment, en l'augment del trànsit d'Internet, relacionat amb la distribució de programes i videojocs en línia, amb l'augment de la complexitat dels continguts de les pàgines web, amb la distribució de continguts audiovisuals i addicionals en línia, i amb la introducció de l'alta definició en els serveis i continguts distribuïts, tot aixó com a conseqüència d'una societat cada vegada més interconnectada. Per tal de respondre a aquesta demanda de règims binaris força elevats, aquesta Tesi Doctoral proposa i desenvolupa noves tècniques per a la distribució eficient dels senyals de diversos sistemes de comunicacions sense fils de forma conjunta. L'objectiu d'aquestes tècniques és proporcionar una xarxa d'accés integrada a l'usuari final, és a dir, integrant a la mateixa infraestructura la transmissió òptica a la xarxa òptica d'accés i la darrera transmissió via radiofreqüència. Aquesta Tesi Doctoral considera dos tipus de sistemes de comunicacions sense fils, WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) i UWB (Ultra-Wide Band) segons la definició realitzada per WiMedia Alliance. A partir de les característiques de règim binari i abast, aquests dos sistemes d'alta capacitat es defineixen com a complementaris. Per tant, facilitar la seua distribució conjunta en xarxes integrades d'accés es considera de gran interés. En aquesta Tesi Doctoral, la xarxa òptica d'accés es correspon amb una xarxa de fibra fins a la llar (FTTH, Fibre-to-the-Home). En aquesta xarxa òptica d'accés, la transmissió del senyal dels sistemes sense fils es realitza en la seua forma original, sense re-modulacions ni conversió en freqüència, en una o vàries portadores òptiques. Aquesta tecnologia s'anomena ràdio-sobre-fibra (RoF, Radio-over-Fibre). En primer lloc, aquesta Tesi Doctoral estudia els requeriments per a la convergència de serveis fonamentats en les tecnologies sense fils MB-OFDM UWB (Multi-Band Orthogonal-Frequency Division-Multiplexing UWB) i WiMAX IEEE 802.16e en xarxes personals de comunicacions sense fils (WPAN, Wireless Personal Area Network). L'objectiu d'aquest estudi és obtenir màrges de seguretat per a garantir la interoperatibilitat d'ambdues tecnologies ràdio, els quals es poden aplicar en el futur desenvolupament de tècniques avançades de mitigació de la interferència com detecció i exclusió (DAA, Detect-and-Avoid), dins de futures aplicacions com les anomenades cognitive radio. Després, s'estudia la coexistència de MB-OFDM UWB i WiMAX IEEE 802.16e en xarxes òptiques d'accés basades en sistemes RoF. S'avaluen dos escenaris experimentals: en el primer, s'avalua un sistema RoF amb fibra multimode, i el segon, un sistema RoF amb fibra monomode. Els resultats permeten obtenir màrges de seguretat i abast màxim per al desplegament de sistemes RoF segons els tipus de fibra. Al mateix temps, es demostra i avalua experimentalment una nova tècnica de multiplexació per divisió en polarització de la transmissió òptica, per a millorar la coexistència en sistemes RoF. Finalment, aquesta Tesi Doctoral presenta l'estudi del modulador electro-òptic Mach-Zehnder, com a peça clau que limita el marge dinàmic de les transmissions als sistemes RoF. Al mateix temps, es proposa i avalua experimentalment una tècnica òptica de linealització del modulador Mach-Zehnder que millora el marge dinàmic del sistema RoF.