Análisis de desempeño en un enlace de bajada XGS-PON con amplificación híbrida HOA

Abstract

Los sistemas de Telecomunicaciones basados en fibra óptica son considerados como el futuro de las comunicaciones por parte de proveedores de servicios y usuarios debido, en gran parte, a la constante evolución que presentan con respecto a los medios de transmisión basados en cobre o señales radio, aumentando su capacidad, ancho de banda, seguridad y escalabilidad. Organizaciones como FSAN, se han dado a la tarea de estandarizar e implementar las redes ópticas de nueva generación denominadas NG-PON, que cuentan con tres tipos de arquitecturas: XG-PON, XGS-PON y TWDM-PON, cada una con características diferentes a nivel de capacidad de acceso; entre ellas, XGS-PON se configura como el estándar más idóneo para el soporte de tecnologías ópticas de nueva generación, pues satisface la demanda de velocidad, capacidad y distancia, garantizando servicios de voz, datos y video de alta calidad. En las arquitecturas de Redes Ópticas Pasivas (PON), los amplificadores ópticos más utilizados están basados en dispositivos de fibra dopados de Erbio (EDFA), debido a su relación Costo/Beneficio y al rendimiento. Estos dispositivos pueden ser configurados de tres maneras posibles para estimular la fibra dopada con Erbio: i) Co-Propagación, ii) Contra-Propagación y iii) Bidireccional. No obstante, la reaparición de tecnologías de amplificación óptica como los de tipo Raman, que habían sido descartados anteriormente por sus altos costos de implementación y la caída de precios de los módulos EDFA, está siendo adoptada nuevamente como una tecnología prometedora en el mejoramiento de las características de los sistemas de telecomunicaciones ópticos, proponiendo su coexistencia sobre un mismo sistema y dando origen a los Amplificadores Ópticos Híbridos (HOA). Sin embargo, poco se ha mencionado sobre los efectos de la implementación de este tipo de amplificación híbrida dentro de las arquitecturas de red tipo XGS-PON. Teniendo en cuenta los factores mencionados anteriormente, el presente trabajo de investigación realizará un análisis de desempeño sobre el efecto que puede generar la implementación de amplificadores híbridos HOA, en el enlace de bajada de una arquitectura de red XGS-PON.

Telecommunication systems based on optical fiber are considered the future of communications by service providers and users due, largely, to the constant evolution they have compared to transmission media based on copper or radio signals: an increase of capacity, bandwidth, security and scalability. Organizations such as FSAN have set out to standardize and implement the new generation optical networks called NG-PON, which have three types of architectures: XG-PON, XGS-PON and TWDM-PON, each with different characteristics of level access capacity. Among them, XGS-PON is consolidated as the most suitable standard for the support of the new generation optical technologies, as it satisfies the demand for speed, capacity and distance, guaranteeing high quality voice, data and video services. In Passive Optical Network (PON) architectures, the most widely used optical devices are based on Erbium Doped Fiber Amplifiers (EDFA), due to their cost-benefit ratio and performance. These devices can be configured in three possible ways to stimulate the Erbium-doped fiber: 1) co-propagation, 2) counter-propagation and 3) bidirectional. Nevertheless, the reappearance of optical amplification technologies like the Raman type —which had previously been discarded due to their high costs of implementation and the fall in prices of the EDFA modules— is being adopted again as a promising technology in improving the characteristics of optical telecommunications systems, by proposing its coexistence on a single system and originating the Hybrid Optical Amplifiers (HOA). However, little has been mentioned about the effects of implementing this type of hybrid amplification within XGS-PON-type network architectures. Taking into account the aforementioned factors, it is necessary to investigate the effect generated by the implementation of HOA hybrid on the downstream performance of an XGS-PON network architecture.