Grupo 5Piero Rivera

Nikolas Skoljarev

IntroducciónAntes de 1995 limite era 10[Gb/s]Actualmente, sistemas de comunicaciones

muticanal ofrecen ancho de banda mayor a 1[T/bs]

Para multiplexar canales se puede hacer multiplexación por tiempo (OTDM) o por frecuencia (WDM), aprovechando de mejor forma las capacidades de la fibra.

Introducción

WDM (Wavelenght)FDM(Frequency)OTDM (Time)CDM (Code)Hacia Tasas de 1Tbps en Fibras Multimodo

Sistemas WDM• Transmitir por una fibra varios canales con la misma tasa.

• Receptor demultiplexa la señal en distintos canales.

• Intenta ocupar al máximo las capacidades de la fibra óptica.

Se aprovecha toda la capacidad de la fibra

Como se trabaja en la 3° ventana, se ocupa EDFAs

Puede transportar señales sincrónicas y asincrónicas Χ Los efectos no lineales aumentan

Χ No son adecuadas para utilizar fibras DSF

Χ WDM requiere un láser y un receptor por cada canal

Ventajas y Desventajas de WDM

Enlaces punto a punto La idea es incrementar la tasa de transmisión.El producto BL aumenta con cada canal agregadoHay un compromiso entre N y crosstalk entre

canalesLa necesidad de estándares ha limitado la

eficienciaSin estándares se ha logrado:

WDM en WAN – MAN - LANEnlazar un gran número de usuarios dispersos

geográficamenteLos tres niveles de redes pueden beneficiarseIndependiente de la topología implementada

WDM de Múltiple AccesoAcceso bidireccional aleatorio para cada

suscriptorLimitado por la tecnología en cada extremoSubcategorías:

Single-Hop: Todos conectados a un hop de distancia

Multi-Hop: Todos conectados, pero cooperativamente

Componentes para WDMSe necesitan varios elementos nuevos para su

implementación, entre ellos:Multiplexers y DemultiplexersStar CouplersTunables FiltersWavelength ShiftersWavelength RoutersWDM Transmiters y Receivers

Desempeño en WDMLo más importante en el diseño de sistemas

WDM es minimizar el crosstalk intercanales. El crosstalk es producido por:

Efectos Lineales.Efectos No Lineales.Otros.

Efectos Lineales de CrosstalkHeterowavelength

Consiste en fugas de una fracción de la señal de potencia de los canales vecinos que interfiere con el proceso de detección

• In-band CrosstalkEs el resultado de interferencia inducida por componentes WDM utilizados para rutear y switchear la señal en la red.

Efectos NoLineales de CrosstalkRaman Crosstalk

Dado estamos en un sistema multicanal, el umbral necesario para eliminar este efecto es más restrictivo

Esparcimiento Brillouin Estimulado Ocurre una transmisión de potencia desde los canales de frecuencias bajas hacia los canales de frecuencias altas.

Efectos NoLineales de Crosstalk

Modulación de fase cruzada (XPM).Interferencia por la modulación de fase en

canales adyacentes.

Mezcla de cuatro ondas (FWM).Problemas cuando la separación de canales es

constante, en sistemas WDM tiene mucha influencia.

Efectos NoLineales de Crosstalk

Sistemas SCM Canales de baja tasa de bitsAltísimo número de canalesSeñales sub portadoras son del rango de las

microondasSe puede multiplexar flujos de datos distintos

SCM AnalógicoDiseñado para la distribución de videoRequiere un alto SNR y linealidad en el enlaceLa potencia del transmisor de todas las portadoras:

))],(3

2,

3

2(3),([

41 iiiiiiii ythfyhtfytfh

yy

Pb = Potencia de Salida en el nivel inducido

m =Indice de modulación

a = Amplitud

O = Fase asociada a la sub portadora

SCM DigitalLas portadoras son moduladas por FSK, QAM y

QPSKReceptor Coherente para FSKReceptor M-Ario para QAM y QPSK

SCM Multiwavelength Varias portadoras ópticas son transmitidas por la misma

fibra mediante WDM. Cada portadora contiene subportadoras para cada canal Esto permite mezclar señales análogas y digitales

empleando distintas portadoras y subportadoras. El factor limitante es el Crosstalk resultante de:

Procesos lineales (Optical Beat Interference) Procesos no lineales (SRS y XPM inducido)

Son muy útiles para aplicaciones LAN y MAN , ya que ellos pueden ofrecer múltiples servicios con un solo transmisor y receptor ópticos, gracias a que utilizan distintas sub portadoras de microondas.

WDM en fibras multimodoEntre el 80 y 90% de la fibra instalada

corresponde a 62,5 [µm] multimodo.Enlaces de MMF en LANs resultan atractivos

por su facilidad de instalación, manipulación y mantención.

La mayor limitante es Dispersión intermodal.Trabajos recientes apuntan a que redes MMFs

pueden satisfacer requerimientos por sobre 10[Gb/s] en enlaces cortos.

La idea es mantener transmisión en 1[Tb/s*km]

Técnicas desarrolladasServicios de radio, wireless y banda ancha

pueden ser implementados usando SCM y OFDM (Orthogonal Frecuency-Division Multiplex).

Utilizando lasers de espectro pequeño se han logrado envios ROF (Radio Over Fiber) de mas de 20[GHz] con MMF sobre 5[Km].

Se utilizan fibras de indice graduado.

Controlando dispersión Una de las técnicas implementadas es realizar

el lanzamiento de luz de la fibra en un monomodo, lo que permite que se propague la mayor parte de la energía cercana al núcleo de la fibra. Lo que reduce el acoplamiento entre modos de alto orden con los de bajo

Utilizar fibras de indice graduado.En el receptor sólo se recuperan lo modos de

menor orden acoplando MMF directamente a SMF

BibliografíaAgrawal 3ª edición1 Tb/s·km Multimode fiber link combining

WDM transmission and low-linewidth lasers (I. Gasulla and J. Capmany).