Red Gpon en Optisystem

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: SEPTIEMBRE /2015 – ABRIL/2016

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial DEBER Título: Carrera: Área Académica: Ciclo Académico y paralelo: Integrantes: Módulo y Docente:

Simulación de una Arquitectura GPON OptiSystem. Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones Comunicaciones Octavo E “A” Escobar Freddy Quishpe Jorge Comunicaciones Ópticas. Ing. Juan Pablo Palllo

en

RED GPON INTODUCCION:

El actual crecimiento de Internet exige el cambio de una red de voz a una red de datos. Entre las nuevas propuestas la tecnología Passive Optical Network (PON) permite llegar hasta los hogares y empresas empleando fibra óptica, medio de transmisión capaz de soportar los servicios de nueva generación, es utilizada principalmente en las redes FTTx (redes de transmisión de alto desempeño, basadas en tecnología óptica), donde el ancho de banda no es dedicado, sino multiplexado en una misma fibra en los puntos de acceso de red de los usuarios, es una configuración de red punto-multipunto. GPON (Gigabit Passive Optical Networks) (ITU G.984) es el estándar más atractivo para ofrecer fibra óptica hasta el hogar, GPON ofrece una capacidad de 2,5 Gbps downstream y 1,25 Gbps upstream compartidos por cada 64 abonados sobre distancias de hasta 20 km. El OLT (Optical Line Terminal) es el equipo de central y la ONU (Optical Node Unit) el equipo del abonado. En la ONU, instalada en el interior del hogar, generalmente se conectan los computadores, teléfonos, routers, televisores y etc. GPON es una tecnología que permite una convergencia total de todos los servicios de telecomunicaciones sobre una única infraestructura de red basada en IP, permitiendo a los abonados servicios mucho más potentes (voz sobre IP, televisión digital de alta definición, vídeo bajo demanda, Internet de banda ancha sin restricciones de distancias y velocidad, juegos en red, etc.). ELEMENTOS DE LA RED GPON EN OPTISYSTEM:  

Pseudo-Random Bit Sequence NRZ Pulse Generator

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: SEPTIEMBRE /2015 – ABRIL/2016

          

CW Laser Mach-Zender Modulator Optical Fiber Optical Attenuator Photodetector APD Low Pass Bessel Filter 3R Generator BER Analyzer Optical Time Domain Visualizer Optical Spectrum Analyzer Optical Power Meter

SIMULACION RED GPON PARA UN USUARIO:

Fig1. Arquitectura Red GPON un usuario.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: SEPTIEMBRE /2015 – ABRIL/2016

Fig2. Ventana donde visualiza la Potencia de la Red GPON.

Fig3. Optical Spectrum Analyzer de la Red GPON. TABLA DE RESULTADOS: Distancia (Km) 5 10 20 30 40 50 60

MAX. FACTOR (Q) 1401.72 1014.28 454.823 197.874 74.1136 22.3422 5.58542

MIN .BER

JITTER

0 0 0 0 0 7.15918e-111 1.15932e-008

0.40625 0.40625 0.40625 0.40625 0.40625 0.437 0.65625

DIAGRAMA DEL OJO DE LA RED GPON 

Distancia: 5Km

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: SEPTIEMBRE /2015 – ABRIL/2016



Distancia: 10Km



Distancia: 20 Km



Distancia: 30 Km

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: SEPTIEMBRE /2015 – ABRIL/2016



Distancia: 40 Km



Distancia: 50 Km

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: SEPTIEMBRE /2015 – ABRIL/2016



Distancia: 60 Km

Atenuación y potencia óptica de un sistema En cualquier sistema de comunicación óptica, existe la atenuación y la potencia óptica, cabe mencionar que: La atenuación es la perdida de potencia con respecto a la distancia que se mide en dB/Km. La atenuación tiene varios efectos adversos sobre el funcionamiento. La fórmula para calcular es la siguiente:

A ( dB )=10 log

Psal Po ent

Así mismo la potencia óptica se mide en vatios, medida que se determina con la distancia a una fuente de potencia y se calcula mediante la siguiente ecuación:

P=Pt∗10− At /10 Para el siguiente diagrama se emplea las siguientes formulas, mencionadas anteriormente:

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: SEPTIEMBRE /2015 – ABRIL/2016

Atenuación

A ( dB )=10 log

25,05 105,59 A ( dB )=−6,24

Potencia óptica

dB/Km

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: SEPTIEMBRE /2015 – ABRIL/2016

6,24 /10

P=105,59∗10

P=444,24

W

ANALISIS: El rendimiento de la Red GPON se analizó por medio de: el Jitter, Máximo Factor (Q), Mínimo Ber y el Diagrama del ojo en cual nos permite tener datos o parámetros exactos acerca de la arquitectura GPON, con el BER ANALYZER herramienta de OptiSystem nos permite observa varias características de la señal trasmitida. Además se realizaron variaciones en la distancia de la fibra óptica desde 5 hasta 60 Km. El mejor rendimiento para la transmisión es a 5 Km de distancia entre Tx y Rx en la Red GPON debido a que el Factor de Calidad es el más alto, el Mínimo BER y el Jitter son menores como se muestra en la tabla de resultados. CONCLUSIONES: 

 

El software OptiSystem es una herramienta muy versátil, que proporciona una visión global del rendimiento de las redes simuladas gracias a los visualizadores principalmente al BER ANALYZER que despliega el diagrama de ojo, Mínimo BER y el Factor Q . La simulación de las tecnologías PON se realiza en particular a la mayor capacidad de ancho de banda que permite cada estándar. Mientras más alto es el Factor de Calidad de una Red GPON tenemos un mejor rendimiento en la transmisión de voz, video y datos.