Analysis of performances and tolerances of the second generation passive optical networks (NG-PON2) for FTTH systems = Análisis de rendimientos y tolerancias de redes ópticas pasivas de segunda generación (NG-PON2) para sistemas FTTH
In a Fiber to the Home (FTTH) system, the fiber is connected until the household users. A passive optical network (PON) is a particular type of FTTH networks that uses P2MP (point-to-multipoint fiber premises) in which part of the infrastructure is shared, to allow sending information of multiple channels through one fiber. This study presents a summary of the main concepts about access networks and PON systems and some technologies used to its development, including Time Division Multiplexing (TDM) and Wavelength division multiplexing (WDM), independently or in hybrid configuration (TWDM).From here the key commercial devices for its implementation are identified and modelled, specifying its characteristic parameters to fulfill the minimum requirements of the new international standard ITU-T G.989 for FTTH networks. This project evaluates this standard, which proposes the implementation of NG-PON2 systems at 4x10Gbit/s, that will use the hybrid architecture TWDM and tunable transceivers and ensures coexistence with other legacy PON systems, allocating the downstream and upstream traffic in appropriate wavelength bands without overlapping.The work of analysis is focused in the identification of key devices, such as tunable transmitters and tunable receivers at ONU to achieve the minimum specified requirements. Besides, a first approximation to the coexistence element (CE) is made, for supporting the legacy PON systems. Once the minimum requirements are specified and the key devices identified, the network is designed and built in the commercial simulator VPIphotonicsTM, using CW lasers, external intensity modulators, wavelength multiplexers and the appropriate power splitters. In reception a direct detection scheme is implemented using PIN and APD photodiodes and tunable filters at ONU. Once the design is completed different test are run, the results are analyzed and the design is optimized, in order to dimension the network in terms of fiber reach, number of users, power budget, bandwidth capacity, etc.En un Sistema de Fibra hasta el hogar (FTTH, Fiber to the Home), la fibra es conectada hasta el hogar de los usuarios. Una red óptica pasiva (PON) es un tipo particular de red redes FTTH que utiliza instalaciones punto a multipunto (P2MP), en las cuales se comparte parte de la infraestructura permitiendo enviar información de múltiples canales a través de una sola fibra.Este trabajo presenta un compendio de los principales conceptos sobre redes de acceso y sistemas PON y algunas de las tecnologías usadas para el desarrollo de los mismos, incluyendo multiplexación por división en el tiempo (TDM, Time Division Multiplexing) y multiplexación por división de la longitud de onda (WDM, Wavelength Division Multiplexing), independientes o en configuración híbrida (TWDM). A partir de aquí se identifican y modelan los dispositivos comerciales clave para su implementación, especificando sus parámetros característicos para cumplir con los requerimientos del nuevo estándar internacional ITU-T G.989 para redes FFTH.Este proyecto evalúa dicho estándar, el cual plantea la implementación de sistemas NG-PON2 a 4x10GBit/s, los cuales usarán una arquitectura híbrida TWDM y transceptores sintonizables, además de garantizar la coexistencia con otros sistemas PON heredados, ubicando el tráfico en downstream y upstream en unas bandas de longitud de onda adecuadas sin solapamiento.El trabajo de análisis se enfoca en la identificación de los dispositivos clave, como transmisores y receptores ópticos sintonizables en la ONU para alcanzar los requerimientos mínimos especificados. Además se da una primera aproximación al diseño del elemento de coexistencia (CE, Coexistence element) para el soporte de los sistemas PON heredados.Una vez especificados los requerimientos mínimos e identificados los dispositivos clave, se diseña e implementa la red en el simulador VPIphotonicsTM usando láseres de onda continua, moduladores externos de intensidad, multiplexores de longitud de onda y divisores de potencia apropiados. En recepción se usa detección directa con fotodiodos PIN y APD y filtros ópticos sintonizables en la ONU. Una vez completado el diseño, se realizan diferentes test, se analizan los resultados y se optimiza el diseño para dimensionar la red en términos de número de usuarios, alcance, balance de potencias, capacidad de acho de banda, etc.
Fuente:
Biblioteca Virtual Banco de la República
Tipo de contenido:
Tesis