Introducción Antes 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 Los efectos no lineales
aumentan No son adecuadas para utilizar fibras DSF 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
agregado Hay un compromiso entre N y crosstalk entre canales La
necesidad de estándares ha limitado la eficiencia Sin
estándares se ha logrado:
WDM en WAN – MAN – LAN Enlazar un gran número de
usuarios dispersos geográficamente Los tres niveles de
redes pueden beneficiarse Independiente de la topología
implementada
WDM de Múltiple Acceso Acceso bidireccional aleatorio para
cada suscriptor Limitado por la tecnología en cada extremo
Subcategorías: Single-Hop: Todos conectados a un hop de
distancia Multi-Hop: Todos conectados, pero
cooperativamente
Componentes para WDM Se necesitan varios elementos nuevos para su
implementación, entre ellos: Multiplexers y Demultiplexers
Star Couplers Tunables Filters Wavelength Shifters Wavelength
Routers WDM Transmiters y Receivers
Desempeño en WDM Lo 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 Crosstalk Heterowavelength Consiste en fugas
de una fracción de la señal de potencia de los
canales vecinos que interfiere con el proceso de detección
In-band Crosstalk Es el resultado de interferencia inducida por
componentes WDM utilizados para rutear y switchear la
señal en la red.
Efectos NoLineales de Crosstalk Raman 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 bits Altísimo
número de canales Señales sub portadoras son del
rango de las microondas Se puede multiplexar flujos de datos
distintos
SCM Analógico Diseñado para la distribución
de video Requiere un alto SNR y linealidad en el enlace La
potencia del transmisor de todas las portadoras: Pb = Potencia de
Salida en el nivel inducido m =Indice de modulación a =
Amplitud O = Fase asociada a la sub portadora
SCM Digital Las portadoras son moduladas por FSK, QAM y QPSK
Receptor Coherente para FSK Receptor 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 multimodo Entre 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 desarrolladas Servicios 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
Bibliografía Agrawal 3ª edición 1
Tb/s·km Multimode fiber link combining WDM transmission
and low-linewidth lasers (I. Gasulla and J. Capmany).