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Dialnet-EfectosNoLinealesYSuRelacionConLosParametrosDeTran-3914165

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23 José Giovanny López Perafán*, Alejandro Toledo Tovar*, Henry Ordóñez**, Juan Pablo Agredo** Resumen Se analizan las degradaciones ópticas en una red de Multiplexación por División de Longitud de Onda (WDM –Wavelength Division Multiplexing–) y se estudia el impacto de los parámetros de transmisión en los efectos no lineales; además, se determinan las variaciones que se deben llevar a cabo en dichos parámetros, con la finalidad de minimizar este tipo de degradaciones y optimizar el desempeño de la red. Palabras clave: Efectos no lineales, WDM, OPM, Formatos de modulación, SPM, XPM, FWM, SRS, SBS. Abstract It analyzes the optical degradations on a Wavelength Division Multiplexing (WDM) network and studies the transmission parameters’ impact in nonlinear effects. In addition, it determines the variations to be carried out in these parameters in order to minimize these types of degradations, and to optimize the network performance. Key words : Nonlinear effects, WDM, OPM, modulation formats, SPM, XPM, FWM, SRS, SBS. _________ * Doctorado en Ciencias de la Electrónica (c), Magister En Telemática, Ingeniero en Electrónica y Telecomunicaciones, Universidad del Cauca. [email protected] ** Maestría en Ingeniería: Área Electrónica y Telecomunicaciones (c), Especialista en Redes y Servicios Telemáticos, Ingeniero en Electrónica y Telecomunicaciones, Universidad del Cauca. [email protected] *** Estudiantes de Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones, Grupo I+D Nuevas Tecnologías en Telecomunicaciones, Facultad de IngenieríaElectrónica y Telecomunicaciones, Universidad del Cauca, Popayán – Colombia. {henryjesus, jpagredo}@unicauca.edu.co. Fecha de recepción: 8 de agosto de 2011 Fecha de aprobación: 3 de octubre de 2011
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Revista Facultad de Ingeniería, UPTC, Julio-Diciembre de 2011, Vol. 20, No. 31 23– CEDEC

Efectos no lineales y su relación con los parámetros detransmisión de una redWDMNonlinear Effects and their Relationship to a WDM NetworkTransmission’s Parameters

José Giovanny López Perafán*, Alejandro Toledo

Tovar*, Henry Ordóñez**, Juan Pablo Agredo**

Resumen

Se analizan las degradaciones ópticas en una red deMultiplexación por División de Longitud de Onda(WDM –Wavelength Division Multiplexing–) y seestudia el impacto de los parámetros de transmisiónen los efectos no lineales; además, se determinan lasvariaciones que se deben llevar a cabo en dichosparámetros, con la finalidad de minimizar este tipode degradaciones y optimizar el desempeño de la red.

Palabras clave: Efectos no lineales, WDM, OPM,Formatos de modulación, SPM, XPM, FWM, SRS,SBS.

Abstract

It analyzes the optical degradations on a WavelengthDivision Multiplexing (WDM) network and studiesthe transmission parameters’ impact in nonlineareffects. In addition, it determines the variations tobe carried out in these parameters in order tominimize these types of degradations, and to optimizethe network performance.

Key words: Nonlinear effects, WDM, OPM,modulation formats, SPM, XPM, FWM, SRS, SBS.

ISSN 0121–1129

_________* Doctorado en Ciencias de la Electrónica (c), Magister En Telemática, Ingeniero en Electrónica y Telecomunicaciones, Universidad del Cauca.

[email protected]** Maestría en Ingeniería: Área Electrónica y Telecomunicaciones (c), Especialista en Redes y Servicios Telemáticos, Ingeniero en Electrónica y

Telecomunicaciones, Universidad del Cauca. [email protected]*** Estudiantes de Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones, Grupo I+D Nuevas Tecnologías en Telecomunicaciones, Facultad de

IngenieríaElectrónica y Telecomunicaciones, Universidad del Cauca, Popayán – Colombia. {henryjesus, jpagredo}@unicauca.edu.co.

Fecha de recepción: 8 de agosto de 2011

Fecha de aprobación: 3 de octubre de 2011

, pp.23-35

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24 Revista Facultad de Ingeniería, UPTC, Julio-Diciembre de 2011, Vol. 20, No. 31– CEDEC

I. INTRODUCCIÓN

WDM es un modelo de multiplexación que combinados o más señales ópticas mediante portadoras dediferentes longitudes de onda en una fibra óptica,explotando de esta manera el gran ancho de bandade la fibra. Para llevar a cabo la comunicación desdeel transmisor, a través de la fibra y hasta el receptor,el sistema óptico utiliza diferentes elementos:moduladores, codificadores, divisores de canal,regeneradores, amplificadores, decodificadores yfotorreceptores, como semuestra en la Fig. 1, dondese presenta el esquema de una red WDM.

El incremento exponencial en los últimos años delancho de banda requerido por las redes ha generadouna búsqueda continua del aumento de la capacidadde los sistemas de comunicación óptica a través detécnicas de multiplexación más eficientes, comoWDM [1, 2]. Estos sistemas han demostrado sermuy eficientes en la transmisión de grandescantidades de información, pero al sobrepasarvelocidades de transmisión de 10 Gb/s y trabajarcon altas potencias, el canal de comunicación yano puede ser considerado un medio lineal, y es ahídonde comienzan a aparecer efectos no lineales,cuya interacción con los efectos lineales dificultaencontrar una solución analítica general. Este tipode efectos ha suscitado que en la actualidad serealicen estudios acerca de este tipo dedegradaciones en las redes de comunicacionesópticas; sin embargo, los estudios y análisisrealizados son limitados y no muestran una clararelación entre la variación de los parámetros detransmisión y su impacto en los efectos no lineales[3, 4].

Uno de los principales factores para mejorar eldesempeño de una red WDM es identificar losparámetros de transmisión que impactan en los

efectos no lineales, y, dependiendo de su variación,minimizar los efectos negativos que este tipo dedegradaciones generan en el desempeño de la red.

El presente artículo analiza los efectos no linealespresentes en las redes ópticas y busca determinarlos principales parámetros de transmisión queimpactan en cada uno de los efectos no lineales y laincidencia de estas degradaciones en el desempeñode una red WDM [5-15].

II. FORMATOS DE MODULACIÓN

En las comunicaciones ópticas se buscan formatosde modulación más eficientes que permitantransmitir mayor cantidad de información y que seanmás robustos frente a las limitaciones por dispersióny efectos no lineales [16-18]. Los formatos demodulación más comúnmente utilizados en lascomunicaciones ópticas, entre otros, se puedenresumir en: No Retorno a Cero (NRZ –Non Returnto Zero–) [16-21], RZ Retorno a Cero (RZ –Returnto Zero–) [17,19], Portadora Suprimida Retorno aCero (CS-RZ –Carrier Suppressed Return to Zero–) [22, 23], Modulación por Desplazamiento de Fase(PSK –Phase-shift Keying–) [16, 24], Modulaciónpor Desplazamiento Diferencial de Fase (DPSK –Differential Phase Shift Keying–) [16], Modulaciónpor Desplazamiento de Fase en Cuadratura (QPSK–Quadrature Phase-Shift Keying–) [25, 26],Modulación por Desplazamiento Diferencial deFase en Cuadratura (DQPSK –DifferentialQuadrature Phase-Shift Keying–) [16, 20] y (PSBT–Phase Shaped Binary Transmission–) [22, 27].

En la Tabla 1 se presenta una recopilación de lasprincipales características de los formatos demodulación más utilizados para trabajar a altasvelocidades de transmisión, y su robustez frente alos efectos no lineales [28, 29].

Efectos no lineales y su relación con los parámetros de transmisión de una red WDM

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TABLA 1CARACTERÍSTICAS DE FORMATOS DE MODULACIÓN A 10 GB/S

1 Back to Back: Comunicación directa entre el transmisor y el receptor.2 Dispersión Cromática (Chromatic Dispersion).3 No aplica.

FORMATOS DE MODULACIÓNA 10 Gb/sFormato de Back to Back1 Tolerancia a la Alcance de Tolerancia a las Complejidad demodulación OSNR DC2, penalidad transmisión no linealidades los costos

de OSNR a 1dB Espaciamientode 50 GHz

Coherencia dual- Varios milespol QPSK -5 dB de ps/nm 2000 Km Muy buena AltosCoherencia 2l Varios milesdual-pol BPSK -5 dB de ps/nm 4000 Km Regular Muy altos

FORMATOS DE MODULACIÓNA 40 Gb/sNRZ Ref. 90 ps/nm NA3 NA Muy bajosCSRZ -2 dB 75 ps/nm NA NA BajosPSTB +2 dB 325 ps/nm 800 Km Pobre Muy bajosParcial-DPSK -1.5 dB 160 ps/nm 1200 Km Regular Medios

III. DEGRADACIONES ÓPTICAS

En la fibra óptica se presentan efectos que perjudicanla transmisión de las señales, ya que degradan lacalidad de la señal óptica, limitando el desempeñode las redes. Estos efectos se clasifican, de formageneral, como lineales o no lineales [30]; entre losefectos lineales se tienen: Atenuación, Ruido,Dispersión Cromática (CD) y Dispersión por Modode Polarización (PMD –Polarization Mode Dispersion–) [31], y entre los efectos no lineales:

Modulación de Fase Inducida (SPM –Self Phase

Modulation–), Modulación de Fase Cruzada (CPM–Cross PhaseModulation–), Mezcla deCuarta Onda(FWM–FourWaveMixing–), DispersiónEstimuladade Raman (SRS –Stimulated Raman Scattering–) yDispersión Estimulada de Brillouin (SBS –Stimulated Brillouin Scattering–).

Existe una dependencia marcada de la dispersióncromática de algunos efectos no lineales, por lo cualse hace necesario considerarla. La DispersiónCromática, de una fibra monomodo, causa unensanchamiento del pulso debido a la dependencia

López, Toledo,Ordóñez, Agredo

Fig. 1. Sistema de comunicaciones óptico paraWDM [2]

Codificador

Datos deentrada

Fibraóptica

Regeneradoróptico

Receptor

Transmisor

Datos deentrada

Decodificador

Modulador

Demodulador

Láser

Directo Indirecto

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de la longitud de onda del índice de refracción de lafibra, lo que causa que el pulso aumente su duracióntemporal a medida que se propaga por la fibra,resultando en una Interferencia Intersimbólica (ISI–Intersymbol Interference–, distorsión de la señal quese manifiesta mediante el ensanchamiento temporal,y el consecuente solapamiento de los pulsos). Estarestricción limita el alcance de la distancia detransmisión sin necesidad de regeneración o decompensación de la dispersión. Dependiendo del tipode fibra que se utilice y la ventana de operación, elvalor de la dispersión puede variar desde 0.5 ps/nm/km hasta 20 ps/nm/km. Los tipos de fibra másutilizados son: Fibra Monomodo Estándar (SSMF –Standard SingleMode Fiber–, REC-G.652), Fibra deDispersión Desplazada No-Cero (NZ-DSF –NonZeroDispersionShifted Fibers–, REC-G.655) yFibrade Dispersión Desplazada (DSF –Dispersion ShiftedFiber–, REC-G.653) [7, 11, 13, 32, 33].

En el caso de sistemas WDM, las no linealidadespueden limitar la potencia y la tasa de transmisión,por lo que son un factor determinante para laeficiencia de un sistema de alta tasa de transmisión.Existen dos parámetros por considerar en los efectosno lineales: área efectiva y longitud efectiva, dadospor (1) y (2) [6, 8, 9, 11, 34, 35]:

L 1-e

α=

- Lα

(1)

A w= 0

2 (2)

Donde α es la atenuación; L, la longitud del enlace,y , w

oel Diámetro del Campo Modal (MFD –Mode

Field Diameter–).

Los efectos no lineales, a diferencia de los lineales,dependen de la intensidad de la señal. La presenciade los efectos no lineales en la fibra óptica tiene doscausas principales:l Dependencia del índice de refracción con laintensidad del campo aplicado (Efecto Kerr); losefectos a través de los cuales se manifiesta son:SPM, XPM y FWM [35].

l Para altos niveles de potencia, el fenómeno dedispersión inelástica puede inducir efectosestimulados, como SBS y SRS. La dispersión dela intensidad de la luz crece exponencialmente sila potencia incidente excede un cierto valorumbral [35].

En la Fig. 2 se muestran los principales efectos nolineales y su clasificación dependiendo de su causa.

A continuación se analizan los efectos no lineales:

Modulación de Fase Inducida (SPM): Se presentadebido a que el índice de refracción de la fibra tieneun componente que depende de la intensidad de laseñal; este índice de refracción no lineal induce undesplazamiento de fase que es proporcional a laintensidad del pulso. Es por esto que las diferentespartes del pulso se ven sometidas a diferentescambios de fase, lo que da lugar a que se produzcaun “chirp4” en el pulso, lo que también modificarálos efectos de la dispersión cromática [13, 33, 36,37]. Este efecto es proporcional a la intensidad de laseñal de transmisión; es por esto que los efectos delSPM son más pronunciados en los sistemas queutilizan altas potencias de transmisión; elensanchamiento del pulso generado por SPM, comoconsecuencia del efecto Kerr, está dado por (3).

γ L=∆ω (3)

Donde γ es el parámetro de no linealidad; P(t), lapotencia del pulso, y Lef, la longitud efectiva. Elparámetro de no linealidad combina el índice derefracción no lineal y el área efectiva en un solocoeficiente, y está dado por (4) [9]:

=2 2πη

L (4)

Donde η2es el índice de refracción no lineal, y λ, la

Longitud de onda.

El índice de refracción no lineal η2varía entre valores

de 2.0 x 10-20 m2/W a 3.5 x 10-20 m2/W [9, 11, 38].

_________4 Fenómeno en el láser donde la longitud de onda de la luz emitida cambia durante la modulación.

Efectos no lineales y su relación con los parámetros de transmisión de una red WDM

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Fig. 2. Clasificación de los efectos no lineales presentes en las fibras ópticas

Efectos no lineales

Scattering

SRS

SPM XPM

SBS FWM Modulación de fase

Indice de refracción no lineal

Fig. 3. Ejemplo de la ampliación de un pulso debido a SPM [9]

2.5 4.0

2.0 3.0

1.5 1.8

1.0 0.0

0.5

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Fiber length (km)

Pulse compression area

With SPM,positive chirp

No SPM

CD = 17ps/(nm km)

< 0

= 25 ps

= 15 dBm

= 0.21 dB/km

2

o

oP

β

σ

α

Penalty(dB)

0.5

SPMmodifica los efectos de la dispersión cromática,por lo tanto, es importante considerarlo para sistemascon alta tasa de transmisión de bits (sistemasoperando a 10 Gb/s o más, o sistemas operando avelocidades más bajas, pero con potencias detransmisión elevadas), ya que estos tienen unaslimitaciones significativas debido a la dispersióncromática. “Un aspecto positivo de la aparición de

la SPM es que el ‘chirp’ que introduce es de signoopuesto al que se genera por la dispersión cromática,por lo que se puede pensar en compensar dichadispersión a partir de una cierta no linealidad” [10].Al propagarse un pulso en la fibra es sometido a unacompresión y expansión debido a SPM; por ejemplo,una señal a 10Gb/s se propaga en una fibramonomodo, como se muestra en la Fig. 3 [9].

Modulación de Fase Cruzada (XPM): Se generacuando dos o más canales ópticos son transmitidossimultáneamente a través de la fibra óptica, usandola técnica de WDM, debido a que el índice derefracción efectivo, para una onda incidente, no solodepende de la intensidad de esa onda, sino tambiénde la intensidad de cualquier otra onda que se

copropague a través del canal, debido a la interacciónentre ellas. Cuando dos o más señales se propagansimultáneamente, el impacto de XPM es similar aSPM [8, 33, 34, 36, 37, 39, 40]. La ecuación (5)muestra el ensanchamiento que sufre el canal,despreciando la dispersión cromática, donde γ es elcoeficiente de no linealidad dado por (4), L es la

López, Toledo,Ordóñez, Agredo

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longitud del enlace y P1(t) y P

2(t) son potencias del

canal 1 y 2, respectivamente.

γ L=∆ω + 2γ L (5)

Mezcla de Cuarta Onda (FWM):Cuando dos omásseñales ópticas de frecuencias centrales diferentes(diferentes CanalesWDM) se propagan en una fibra,se puede dar unamezcla de señales que puede generarnuevos componentes de interferencia de la señalóptica; esto debido a la dependencia del índice derefracción de la fibra con la potencia de la señal, loque causa un medio no lineal de propagación y crea

_________5 Coincidencia de Fase.

las condiciones para la mezcla de la señal. Para queel fenómeno de la FWM ocurra es necesaria lacondición de phase-matching5, donde el efecto de laFWM depende de la potencia de la señal, dispersióny del espaciamiento de los canales WDM [10]. LaFig. 4 muestra el efecto de FWM para tres canalesde comunicación.

A medida que se incrementa el número de canalesen un sistema WDM, las componentes ópticasgeneradas por FWM se incrementan de forma casiexponencial [9]. En la Tabla 2 se muestra el númerode componentes de interferencia que se generancuando se incrementa el número de canales.

TABLA 2NÚMERO MÁXIMO DE COMPONENTES FWM PARA SISTEMASWDM DE DIFERENTES TAMAÑOS [9]

Número de Número total posible de lasseñales componentes generadas por FWM2 23 98 22416 1920

Fig. 4. Efecto de FWM en tres señales equidistantes [9]

Power

Newly generatedoptical components

Efectos no lineales y su relación con los parámetros de transmisión de una red WDM

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IXPM e IFWM: IXPM e IFWM se produceprincipalmente en enlaces con fibra de altadispersión, SSMF, y es particularmente importantepara tasas de transmisión de 40 Gb/s o superiores.Este efecto es el más evidente para señales deamplitud modulada creando un pulso fantasma en eltime-slot, donde un 0 es transmitido [11, 19].

Dispersión Estimulada de Raman (SRS): Ladispersión estimulada deRaman genera transferencia

de energía de los canales de mayor frecuencia a loscanales de menor frecuencia; este efecto de observaen la Fig. 5 [6]. El coeficiente de ganancia de Raman(g

R) es el parámetro más importante para describir

la dispersión estimulada de Raman. El límite depotencia debido a SRS es el nivel crítico en el cual lapotencia incidente y la potencia dispersada soniguales, y está dado por (6) [6, 15, 30, 42, 43].

PLimite

16A(6)

Fig. 5. Principio de la Dispersión Estimulada de Raman [6]

Dispersión Estimulada de Brillouin (SBS): Ladispersión estimulada de Brillouin puede ocurrir amenores niveles de potencia de entrada que losnecesarios para que se presente la dispersiónestimulada de Raman. Ese efecto no lineal, al igualque la SRS, se presenta por la generación de una ondallamada onda de Stokes, que se propaga en direcciónopuesta a la dirección de propagación de la ondaincidente y tiene una frecuencia menor a la de la luzincidente. Debido a la SBS se presenta un cambio enfrecuencia de la onda de Stokes de 11 GHz,aproximadamente, el cual es más pequeño por tresórdenes de magnitud, comparado con el cambio enfrecuencia que genera SRS, que es, aproximadamente,13 THz [44, 45].

Un importante parámetro de este efecto no lineales la potencia límite debida a SBS, la cual se definecomo el nivel de potencia crítico en el cual lapotencia incidente y la potencia dispersada soniguales; el valor de la potencia límite puede sercalculado por (7) [34].

PLimite

21A( )SBS (7)

Donde gBes la ganancia de Brillouin.

El valor de la potencia límite debido a SBS limita lapotencia incidente por canal en un sistemaWDM y esindependiente del número de canales que se estéempleando. La Fig. 6muestra una señal a una longitudde onda λ = 1550nm, y la onda dispersada que segenera debido a SBS. El espectro de ganancia de laonda dispersada tiene un ancho de 20 Mhz [6].

En la Fig. 7 se muestran los efectos no lineales quemás afectan el canal de transmisión, dependiendo dela velocidad a la que se trabaja, con los formatos demodulación NRZ-OOK y RZ-OOK para diferentesvalores de dispersión.

Para sistemas TDM de alta velocidad, superior a 10Gb/s por canal, las interacciones no linealesdominantes son las no linealidades intracanal [19].

López, Toledo,Ordóñez, Agredo

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30 Revista Facultad de Ingeniería, UPTC, Julio-Diciembre de 2011, Vol. 20, No. 31– CEDEC

Fig. 6. Señal a una longitud de onda λ = 1550nm,y onda dispersada que se genera debido a SBS [6]

Fig. 7. Importancia de los impedimentos no lineales intracanal e intercanalen los sistemasWDM de las diferentes tasas de bits por canal

20 MHz

∆f = 11 GHz

(cambio defrecuencia)

SBS

IV. MONITOREO DE REDES ÓPTICAS

El monitoreo de las redes ópticas es una herramientaindispensable en el campo de las comunicaciones,dado que facilita su administración a través depruebasy documentación precisa, logrando así un óptimonivelde utilización y mejoras notables en la calidad de losservicios ofrecidos. Se toman las herramientas quebrinda el modelo de referencia de Monitoreo deDesempeño Óptico (OPM –Optical PerformanceMonitoring–), ya que cuenta con una serie de técnicasde medida con las cuales se puede visualizar el

comportamiento de la red, para determinar el impactode los efectos no lineales a medida que se realizanvariaciones en los parámetros de transmisión.

A continuación se citan las principales característicasdel modelo de referencia OPM [46-48], que consta detres niveles, Fig. 8.

· Nivel de monitoreo de transporte: Registro delongitud de onda, Medidas en tiempo real de lapresencia del canal, Niveles de potencia, OSNR6

espectral [49].

Efectos no lineales y su relación con los parámetros de transmisión de una red WDM

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Revista Facultad de Ingeniería, UPTC, Julio-Diciembre de 2011, Vol. 20, No. 31 31– CEDEC

· Nivel de monitoreo de la calidad de la señal:Factor Q [50], Estadísticas del Diagrama del ojo[51, 52], ESNR7, BER8.

· El nivel de monitoreo del protocolo no se tieneen cuenta, debido a que en esta investigación nose involucra información o impacto de estos enel desempeño de una red WDM.

V. RESULTADOS

Para determinar los principales parámetros detransmisión de una red WDM que impactan losefectos no lineales fue necesario analizardetalladamente cada efecto no lineal; observar sucomportamiento y las ecuaciones que los rigen;precisar las causas de su aparición, el tipo dedegradación que generan; identificar los parámetrosde transmisión que los impactan y la forma devisualizar las degradaciones causadas por estos,basados en las medidas y características del modelode referencia OPM; y cómo lograr la minimizaciónde su impacto variando los diferentes parámetros detransmisión inicialmente definidos. El estudiorealizado se consolida a través de la Tabla 3, en lacual se muestran los principales efectos no linealespresentes en las comunicaciones ópticas y su relacióncon los diferentes parámetros de una redWDM; estapermite comprender los efectos no lineales de formarápida, corta y concisa.

VI. CONCLUSIONES

Se puede concluir inicialmente que la mayoría delos efectos no lineales dependen en mayor medidade las características de la fibra óptica. Los efectosno lineales que más afectan las comunicacionesópticas son SPM, XPM y FWM, ya que generanmayores degradaciones en las señales ópticas, encomparación con SBS y SRS. Por otra parte, laincidencia de algunos de los efectos no linealesdepende no solo de los parámetros de transmisión,sino también de los efectos lineales, como ladispersión cromática.

La magnitud de la potencia óptica es uno de losparámetros de transmisión más relevantes en laaparición de los efectos no lineales en sistemasWDM; a menor potencia de transmisión, es menorel impacto de los efectos no lineales. La minimizacióndel impacto de los efectos no lineales se puede lograrcon técnicas como utilizar formatos avanzados demodulación, mayor separación entre canales odisminuyendo la velocidad de transmisión, de dondenace el reto de encontrar el equilibrio entre estosparámetros para obtener un enlace óptico con un buendesempeño.

Finalmente, el trabajo futuro consiste en evaluar losparámetros de transmisión clasificados en este

_________6 Relación Señal a Ruido Óptica (Optical Signal to Noise Ratio).7 Relación Señal a Ruido Eléctrica (Electrical Signal to Noise Ratio).8 Tasa de Error de Bit (Bit Error Rate).

Fig. 8. Niveles del modelo de referencia OPM [46]

Monitoreo a nivel de gestión del canal WDM(monitoreo de transporte)

Monitoreo de desempeño del protocolo (monitoreo del protocolo)

Monitoreo del nivel calidad del canal(monitoreo de la calidad de la señal)

López, Toledo,Ordóñez, Agredo

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32 Revista Facultad de Ingeniería, UPTC, Julio-Diciembre de 2011, Vol. 20, No. 31– CEDEC

artículo con velocidades de transmisión superioresa 40 Gb/s, así como el comportamiento de la redfrente a los efectos no lineales con diferentesformatos de modulación, a través de herramientasde simulación.

AGRADECIMIENTOS

Para culminar el presente artículo de la mejor manera,los autores expresan sus agradecimientos a laUniversidad del Cauca.

TABLA 3EFECTOS NO LINEALES Y SU RELACIÓN CON LOS PARÁMETROS DE TRANSMISIÓN

EFECTO NOLINEAL

SPM

XPM

FWM

IFWM-IXPM

SBS

SRS

CAUSA

Efecto Kerr:índice de refraccióndependiente dela intensidad

Efecto Kerr:índice de refraccióndependiente dela intensidad

Interacción múltiplede fotones.

Origen similar aFWM y XPM.

Interacción foton-fonones acústicos

Interacción fotón-fonones ópticos.

DEPENDENCIA

l Longitud de onda de laseñal.

l Velocidad detransmisión.

l Tipo de fibra (áreaefectiva, dispersión,coeficiente de índice nolineal).

l Potencia del canal.l Espaciamiento entrecanales.

l Tipo de fibra (áreaefectiva, dispersión,coeficiente de índice nolínea, longitud efectiva).

l Velocidad de símbolo.l Espaciamiento entrecanales.

l Potencia de la señal.l Número de canales.l Tipo de fibra(dispersión de la fibra,área efectiva de lafibra).

l Tasa de transmisión.l Tipo de fibra.l Formato demodulación.

l Longitud de onda.l Tipo de fibra (tamañodel núcleo).

l Potencia de la señal.l Separación entrecanales.

l Ancho de línea de laseñal.

l Intensidad del pulsoincidente.

l Tipo de fibra (Áreaefectiva, Longitudefectiva).

IMPACTO

l Ensanchamientodel pulso.

l Dispersión deamplitud.

l Interferencia entresímbolos.

l Cambio deamplitud.

l Interferencia (ISI).

l Generación decomponentes FWMque interfieren conla señal original yotras señales WDM.

l Atenuación en lapotencia de loscanales existentes.

l Pulso fantasma en eltime slot donde setransmite un 0.

l Cambio defrecuencia

l Limita la cantidadde luz que puedetransmitirse a travésde un trayecto defibra.

l Errores de bits.l Inestabilidad en laseñal.

l Diafonía.

l Pérdida óptica en lafibra.

l Pérdidas en lapotencia de la señal.

l Crosstalk óptico ensistemas WDM.

MEDIDA

l Diagramadel ojo.

l BER.

l Diagramadel ojo.

l BER.

l Espectroóptico.

l BER.l OSNR.

l Diagramadel ojo.

l Espectrode la señal

l BER

l BER

MINIMIZACIÓN DELIMPACTO

l Aumentando la longitudde onda de la señal.

l Disminuyendo la tasa detransmisión.

l Aumentando el áreaefectiva de la fibra.

l Aumentando la dispersiónde la fibra.

l Aumentando laseparación de los canales.

l Aumentando el áreaefectiva de la fibra.

l Aumentando la dispersiónde la fibra.

l Aumentando la velocidadde símbolo.

l Aumento de la dispersióncromática.

l Modificar la separaciónespectral entre canales.

l Disminuir la intensidaddel haz de luz.

l Disminuir la dispersiónde la fibra.

l No se presenta ensistemas en los que elancho espectral de lafuente es mucho mayorque el ancho de bandaBrillouin.

l Utilizando una potenciade señal inferior a lapotencia umbral.

l Uso de aisladores.l Utilizando una potenciade señal inferior a lapotencia umbral.

l Aumentando laseparación entre canales.

l Aumentando el áreaefectiva de la fibra.

Efectos no lineales y su relación con los parámetros de transmisión de una red WDM

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REFERENCIAS

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