PUCE

COMUNICACIONES POR FIBRA PTICATAREA 3

Docente:Ing. Germn Vicente Arvalo Bermeo

Estudiante:Angel Jos Ordez Mendieta

Realizar un anlisis de un documento cientfico.

Documento seleccionado: 1.25-Gb/s bidirectional colorless WDM-PON based on RSOA using subcarrier detection and optical carrier suppression.Autores: Yong-Yuk Won Dong-Hyeon Kim Yin-Xing Piao Soo-Jin Park Sang-Kook Han

Nombre del documento en espaol: 1,25 Gb/s bidireccional incoloro WDM-PON basado en RSOA usando la deteccin de subportadora y supresin de portadora ptica ".

El documento cientfico seleccionado describe el desarrollo de un nuevo tipo de arquitectura usado para un sistema ptico gigabit bidireccional que utiliza multiplexacin por divisin de longitud de onda basado en un sistema de un amplificador semiconductor ptico reflectante. El sistema incorpora tcnicas tanto de supresin de la portadora ptica como multiplexacin de subportadora.

No hay impacto de una seal de enlace descendente en un uno de enlace ascendente debido a la reutilizacin de longitud de onda debido a una luz de una sola fuente ptica se divide en dos partes para las transmisiones de enlace ascendente y de enlace descendente.

Se considera que las redes pticas de multiplexacin pasiva de longitud de onda (WDM-PON) son el futuro de las redes de acceso de banda ancha, esto debido a sus caractersticas entre las que sobresalen su gran ancho de banda y un servicio de red que integra un alto grado de seguridad de los datos. Pero actualmente su implementacin tiene limitantes debido a su rentabilidad dado que se requiere fuentes pticas de longitud de onda dependientes (ONU) en cada unidad de red ptica. Por otro lado considerando el costo efectivo y la eficiencia de longitud de onda se puede realizar la implementacin de un recuso ONU libre disminuyendo el costo y considerando la reutilizacin de la longitud de onda. Para esta investigacin se propucieron diversos tipos de arquitectura como por ejemplo, se plante un esquema que incorporaba una sola fuente ptica utilizando un amplificador de semiconductor ptico reflectante (RSOA) y un lser de inyeccin bloqueado Fabry-Perot, este esquema present varias desventajas como un efecto de diafona en la seal de enlace descendente y enlace ascendente. Otra propuesta fue utilizar un esquema con una terminal de lnea relativamente compleja (OLT) y un nodo remoto, que permitan generar el enlace de luz descendente y de enlace de luz ascendente simultneamente con el prposito de evitar la penalizacin de potencia de la seal en el enlace ascendente y en el enlace descendente. Lamentablemente estos sistemas presentaron problemas de rentabilidad principalmente porque necesitan dispositivos pticos adicionales para aumentar la capacidad del canal. Para solventar este inconveniente se considero disear un sistema que sea capaz de generar la seal ptica de enlace descendente y enlacendente al mismo tiempo.

La arquitectura final se diseo para un sistema bidireccional WDM-PON con una transmisin de 1,25 Gb/s, en este sistema la portadora ptica se distribuye en dos partes: una parte se utiliza como fuente de luz en el enlace ascendente despus de la supresin de la portadora ptica ( OCS ) y la otra parte es modulada directamente por los datos de la banda base para el enlace descendente, esto permite la supresin de efectos de diafona en los datos de enlace ascendente debido a la reutilizacin de longitud de onda, Adems, se elimina la necesidad de incorporar dispositivos pticos adicionales en comparacin con las otras arquitecturas propuestas.

Principio de funcionamiento

La arquitectura desarrollada corresponde a la descrita en la figura 1, en este esquema la onda continua de luz se divide en dos partes; la primera parte se usa como fuente de luz en el enlace ascendente, donde es transformada en dos bandas laterales que incorporan una portadora ptica suprimida mediante la implementacin de un modulador Mach - Zehnder ( MZM ) y la segunda parte procede a modularse directamente usando un RSOA1 por una banda de base de datos corrspondiente a una seal de enlace descendente. En el funcionamiento dos seales de luz son combiandas y transmitidas a una unidad ONU a travs de fibra monomodo (SMF). Un bajo flujo de datos es detectado por un receptor ptico de ONU, mientras que una luz de OCS se introducida en una RSOA2 y se modula por los datos del enlace ascendente. Se procede a retransmitir una seal de OLT y subportadora con los datos del enlace ascendente, que poseen una frecuencia que es dos veces la de la seal de RF. Los datos que corresponden al enlace ascendente pueden ser obtenidos a partir de una seal subportadora utilizando un proceso general de mezcla RF. La reutilizacin de la longitud de onda contribuye a que el esquema no presente penalidades de potencia, y en consecuencia no exista la necesidad de utilizar dispositivos pticos para la generacin de seales de luz simultneas en el enlace ascendete y descendente.

Figura. 1. Esquema para una transmisin de un gigabit bidireccional en el sistema WDM-PON propuesto. [1]

Arreglo experimental

En la figura 2 se puede observar como se realiz el montaje del esquema propuesto. Con la arquitectura propuesta ya implementada se realiz la recoleccin de varios datos como por ejemplo la medicin de espectros en diferentes puntos de conexin. Como fuente optica se utiliz una fuente de luz sintonizable (TLS) con una potencia de salida de 3dBm, la seal de luz generada se dividi en dos partes por un acoplador, la seal de luz de enlace ascendente se convirti en una seal con dos bandas laterales que incorparaba un portador ptico suprimida en MZM. Tambin fueron incorporados un divisor de haz de polarizacin (PBS) que se us para suprimir la interferencia comps ptico ( OBI ) y dos controladores de polarizacin que sirviern para alinear el estado de polarizacin entre la luz de entrada y el PBS, que ayud a mantener la ortogonalizacin de cada luz. Adicionalmente se inorpor un controlador de polarizacin para maximizar la ganancia ptica de una seal de entrada. Continuando con el experimento se realiz la transmisin de dos seales pticas combinadas una distancia de 23 Km donde en su destino fueron detectadas por un receptor ptico a una velocidad de 1,25 Gb/s receptor ptico. La transmisin total presento una prdida total de 16 dB, donde se consideran perdidas del cable AWG, prdidas por los acopladores, prdidas por circulacin y las perdidas producidas a los largo de los 23 Km de SMF.

La figura. 2. Montaje experimental para la demostracin de la arquitectura propuesta.[1]

RESULTADOS

Finalizado el experimento y en base a los resultados los investigadores realizarn varias deducciones, entre las principales tenemos:

Los datos de una seal de luz en el enlace descendente se duplican con respecto al enlace ascendente cuando el RSOA2 de ONU es operado en una regin de ganancia de saturacin.

En el esquema implementado se observ que el rendimiento del BER disminuye mientras la potencia ptica de entrada que se inyecta en una RSOA2 aumenta, esto se produce debido a que la SNR de enlace ascendente se reduce por el efecto XGM acompaado por la saturacin de ganancia de un

Por estas razones se identific la importancia de optimizar la potencia ptica de entrada que se inyecta de una RSOA a ONU con el fin de obtener el mejor rendimiento de la arquitectura propuesta y para disminuir la posibilidad de presencia XGM .

Se visualiz la importancia de utilizar una fuente ptica similar a lser comercial de 1,25 Gb / s DFB puesto que una luz que tenga un amplio ancho de lnea puede hacer que el rendimiento del sistema se degrade debido al efecto de dispersin.

En el experiment fue posible tambin identificar que la sensibilidad del receptor de enlace ascendente era ms elevada que en el enlace descendente, esto se produce debido a la penalidad de conversin de la demodulacin de la subportadora.

Conclusin

En base al plantemiento y puesta en funcionamiento del esquema que se diseo para realizar un sistema que permita un transmisin a 1,25 Gb/s bidireccional WDM-PON basado en RSOA, se puede concluir que en base a los resultados expuestos se ha logrado solventar dos de los principales inconvenientes que se visualizaban en este tipo de sistemas, por un lado se encuentra la rentabilidad de implementacin debido a la necesidad de incorporar dispositivos pticos adicionales para poder realizar una transmisin con las caractersticas deseadas, a la transmisin simultnea de las seales pticas tanto ascendentes y descendentes, y en otro aspecto importante se el esque permiti evitar la aparicin de diafona de la seal descendente gracias a que las dos bandas laterales pticas que inorporan una portadora ptica suprimida se generaron como una luz de enlace ascendente. En s el experiment presenta segn los resultados alcanzados una ptima alternativa para los sistemas pticos de transmisin de banda ancha, es muy posible que en futuro cercano se pueda empezar con su comercializacin e implementacin, esto s no an no se ha desarrollado una nueva arquitectura que mejore las caractersticas de la presente investigacin

REFERENCIAS

[1] W. Yong, K. Dong, P. Yin, P. Soo, H. Sang, 1.25-Gb/s bidirectional colorless WDM-PON based on RSOA using subcarrier detection and optical carrier suppression, Abril 2014, Disponible en: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1068520008000436Comunicaciones por Fibra ptica