Optimización de un sistema DD-OFDM óptico para redes locales de alta velocidad en banda O - Pacheco Ramírez, Luis Arturo (My University, 2016)
Multi-canalización por portadoras ortogonales (OFDM) ha sido introducido recientemente en comunicaciones ópticas debido a su alta robustez contra la dispersión que introduce el canal óptico y su alta eficiencia espectral, por lo que su implementación requiere una menor cantidad de dispositivos ópticos. En la siguiente tesis se propone la optimización mediante análisis numérico de un sistema RF-OFDM para un enlace de fibra óptica monomodo con una distancia de 10 km, operando en la banda O a una tasa de 100 Gbps, empleando un modulador de electro-absorción (EAM) y un esquema de detección directa (DD). Haciendo uso de algoritmos que reducen la razón pico a promedio de la potencia (PAPR), la cual es una de las mayores desventajas que presentan los sistemas basados en OFDM debido a que los altos picos de potencia pueden causar intermodulación entre las subportadoras al inducir operación no lineal en los moduladores externos, la fibra óptica y los fotodiodos principalmente, se logró optimizar la operación del modulador y así mejorar el desempeño del sistema.
Se implementan los métodos: clipping, mapeo selectivo (SLM) y una propuesta que simplifica la implementación de SLM convencional. Se compara la reducción de la PAPR que proporciona cada método bajo diferentes configuraciones. Además, se realiza la optimización de los parámetros de ganancia eléctrica y potencia del láser, ya que al reducir los picos de la señal OFDM se puede operar en una región más amplia dentro de la sección lineal de la curva de transmisión del EAM. En el presente trabajo no se analiza solamente la reducción de la PAPR de la señal en el transmisor eléctrico, además se ahonda en el estudio del desempeño del sistema completo de comunicaciones en términos de la magnitud del vector de error (EVM) para cada uno de los métodos empleados para la reducción de la PAPR. El análisis numérico aquí presentado muestra que mediante la optimización realizada al sistema y asumiendo el uso de un sistema de corrección de errores hacia adelante (FEC) se logra una BER menor a 1.0E-12 considerada “libre de errores” en el estándar 100GBASE-LR4 para un enlace de 100 Gbps a 10 km, por lo que la propuesta aquí analizada podría ser una alternativa al estándar capaz de reducir el número de canales y por ende el tamaño y la potencia consumida del transceptor óptico.
Keywords: PAPR; EAM; 100GBASE-LR4; SLM; 100GbE