افزایش چهار برابری کاربران مالتی پلکس تقسیم زمان و طول موج (TWDM) شبکه ی نوری غیرفعال (PON) با استفاده از تأخیر در مدولاسیون دامنه ی (AM) نوری دست بالا

قیمت: 46,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

افزایش چهار برابری کاربران مالتی پلکس تقسیم زمان و طول موج (TWDM) شبکه ی نوری غیرفعال (PON) با استفاده از تأخیر در مدولاسیون دامنه ی (AM) نوری دست بالا

عنوان لاتین

Four-fold increase in users of time-wavelength division multiplexing (TWDM) passive optical network (PON) by delayed optical amplitude modulation (AM) upstream

در این مقاله، ما با استفاده از مدولاسیون دامنه نوری (AM)، مالتی پلکسِ تقسیمِ زمان نوری را برای شبکه ی نوری غیرفعال (TDM-PON)، پیشنهاد داده و شبیه سازی می کنیم. هشت طول موج بالا نشان می دهند که با ترکیب داده های کاربران شبکه های نوری (ONU) در گره های راه دور (RN)، می توان مالتی پلکسِ تقسیمِ طول موج زمان نوری را نمایش داد. هر ONU به میزان 2.5 گیگابایت بر ثانیه از داده های کاربر را تولید می-کند و با استفاده از بازگشت دوباره به صفر (RZ)، مدولاسیون دامنه نوری را به تأخیر می اندازد. TDM نوری در هر طول موج از چهار داده ی کاربریِ بالاتر از 2.5 گیگابایت بر ثانیه، 10 گیگابایت بر ثانیه داده را ترکیب می کند؛ بدین صورت که چهار داده ONU مختلف را در همان طول موج به صورت 10 گیگابایت بر ثانیه در هر طول موج دست بالا ترکیب می کند و الزامات لیزر (2.5 گیگابایت بر ثانیه) را در هر فرستنده ی واحد نوری ساده می کند. TWDM-PON نوری برای هشت طول موج بالاتر با فاصله طول موج 100 گیگاهرتز بررسی شده است. TDM نوری برای دامنه دست بالا، تعداد کاربران همزمان را با استفاده از AM تاخیر یافته و از طریق فاکتورِ با کیفیتِ سیگنال دریافتی، به چهار برابرِ TWDM-PON معمولی افزایش داده است. پیوند TWDM نوری علی رغم اینکه موجب تضعیف عملکرد می شود، به دلیل دستیابی به تکنیک های همچون فیبرهای مختلف و روش جبران پراکندگی، در مقایسه با پیوند TWDM معمولی بهبود چشمگیری داشته است. از این رو در این مرحله، این تفکر خوش بینانه به عنوان یکی از جهت های فکری آینده برای نمایشTDM نوری، ارائه می شود؛ که اغلب، پردازش سیگنال دیجیتال پیچیده (DSP) و ارتباطات نوری منسجم برای سرویس دهی به شبکه دسترسی ارائه می شوند. طرفِ پایین دستِ TWDM متعلق به هشت طول موج است که این طول موج ها در OLT تکه تکه (مالتی پلکس) می شوند و برای سرویس دهی به ONU قابل تنظیمِ توزیع شده، به دامنه ی پایین دست ارسال شده و از طریق یک شبکه توزیع نوری (ODN) دریافت می شوند. هر طول موج پایین دست در نرخ حداکثریِ 10 گیگابایت بر ثانیه، با استفاده از مدولاسیون خارجی بدون بازگشت به صفر (NRZ-EM) تعدیل می شود. معماری پیشنهادی در هزینه صرفه جویی می کند و از از نرخ بالای داده ها پشتیبانی می کند و همچنین برای هر دوی ارائه دهندگان خدمات و کاربران، شبکه ی "به همان اندازه که رشد می کنید، هزینه را پرداخت کنید" را ارائه می دهد. کاربران به دو دسته تقسیم می شوند: کاربران خانگی و کاربران کسب و کار ؛ که برای هر دوی این کاربران، گزینه ای به عنوان آسان سازی ارتقا در نظر گرفته شده است. معماری پیشنهادی برای اِعمال بر روی نسل بعدیِ طرحِ طول موجِ گام دومِ شبکه نوری غیرفعال (NG-PON2)، که دارای نرخ داده ی متقارن است، پیشنهاد شده است. عملکرد دامنه ی پایین دست در مقایسه ی میان منبع لیزر پر قدرت و منبع لیزر معمولی و تقویت کننده ی Erbium-doped (EDFA) با باندِ L در بهره ی 10 دسی بل و 20 دسی بل، مورد بررسی قرار می گیرد. دامنه پایین دستِ هشت طول موج تا 40 کیلومتر فیبر و 1024 نقطه تقسیم، بدون خطا خواهد بود. بودجه ی قدرت معماری پیشنهادی شامل N1، N2، E1 و E2 کلاس است که این کلاس ها فاقد مسیر نوری می باشند.

In this paper, we have proposed and simulated optical time division multiplexed passive optical network (TDM-PON) using delayed optical amplitude modulation (AM). Eight upstream wavelengths are demonstrated to show optical time wavelength division multiplexed (TWDM) by combining optical network units (ONU) users data at the remote node (RN). Each ONU generates 2.5 Gb/s user data, and it is modulated using novel return to zero (RZ) delayed AM. Optical TDM aggregates 10 Gb/s data per wavelength from four 2.5 Gb/s upstream user data, which facilitates four different ONU data on the same wavelength as 10 Gb/s per upstream wavelength and, simplify the laser requirements (2.5 Gb/s) at each optical network unit (ONU) transmitter. Upstream optical TWDM-PON is investigated for eight wavelengths with wavelength spacing of 100 GHz. Novel optical TDM for upstream increased the number of the simultaneous user to fourfold from conventional TWDM-PON using delayed AM with a high-quality-factor of received signal. Despite performance degradation due to different fiber reach and dispersion compensation technique, Optical TWDM link shows significant improvement regarding receiver sensitivity when compared with common TWDM link. Hence, it offers optimistic thinking to show optical TDM at this phase as one of the future direction, where complex digital signal processing (DSP) and coherent optical communication are frequently demonstrated to serve the access network. Downstream side conventional TWDM eight wavelengths are multiplexed at the OLT and sent downstream to serve distributed tunable ONU receivers through an optical distribution network (ODN). Each downstream wavelengths are modulated at the peak rate of 10 Gb/s using non-return to zero external modulation (NRZ-EM). The proposed architecture is cost efficient and supports high data rates as well as ‘‘pay as you grow” network for both service providers and the users perspectives. Users are classified into two categories viz home-user and business-user, with an option for easy up-gradation. Proposed architecture operates on next generation passive optical network stage 2 (NG-PON2) wavelength plan, with symmetrical data rate. Downstream performance is investigated by comparing, high power laser source with a conventional laser source and the L-band Erbium-doped fiber amplifier (EDFA) of gain 10 dB and 20 dB. Downstream eight wavelengths perform error-free up to 40 Km fiber reach and 1024 splitting points. Power budget of the proposed architecture incorporates the N1, N2, E1 and E2 optical path loss class.