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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).