Los sistemas presentados en este caso, compensan el 50% de la dispersión total acumulada con el fin de reducir los efectos negativos que la CD introduce en el enlace. Las ecuaciones 3.10 y 3.11, indican la cantidad de dispersión a compensar y la cantidad de DCF necesaria para lograrlo, respectivamente. Debido que la medida corresponde a distancia, entonces se toma 10.625Km. Sin embargo, por practicidad, se decide aproximar los valores que tengan decimales, a su entero superior, es decir que para obtener un 50% de compensación de la CD en un enlace de 100Km, se necesitan 11Km de fibra compensadora DCF.
1700 𝑝𝑠 𝑛𝑚∗ 0.5 = 850 𝑝𝑠 𝑛𝑚 Ecuación 3.14 850𝑛𝑚𝑝𝑠 −80 𝑝𝑠 𝑛𝑚∗𝐾𝑚 = −10.625 𝐾𝑚 Ecuación 3.15 Post-compensado.
La gráfica 3.40, ilustra el comportamiento teórico de la CD vs distancia de transmisión, contando con compensación mediante DCF, con longitud de 11Km, como se halló en el anterior cálculo. Este tipo de compensación, sufre cambios significativos a los 100Km de longitud de la fibra, pues hay un cambio en la pendiente que caracteriza la CD, debido al cambio en el tipo de fibra; SSMF a DCF Hasta los 100Km se han acumulado 1700 ps/nm*Km de CD, al pasar por la fibra compensadora, el valor de dispersión acumulada disminuye significativamente. Cabe aclarar que, dado que la explicación competente a los tipos de compensación
68
Angie Vanessa Trujillo – Anderson Daniel Zemanate
se ha realizado en la parte teórica (Capítulo 1) y en el análisis correspondiente a 25%, no se repetirá este procedimiento. Sin embargo, se debe tener en cuenta que, debido al cambio de compensación, varía únicamente la longitud de la fibra DCF.
Figura 3.40 Dispersión Acumulada para post-compensación al 50%.
Se aclara que los enlaces implementados para los casos de 50, 75 y 100%, son los mismos para el caso de 25%, las variaciones se ven en la longitud de la fibra DCF y el factor multiplicador en el módulo de Matlab. A continuación, se presentan las gráficas de los resultados obtenidos para este caso.
(a) (b)
Figura 3.41 (a) Espectro de la señal de transmisión y (b) señal eléctrica transmitida, sistema post compensado al 50%.
69
Angie Vanessa Trujillo – Anderson Daniel Zemanate
(a) (b)
Figura 3.42 (a) Diagrama del ojo en Recepción y (b) Espectro de la señal filtrada, sistema post compensado al 50%.
Los valores de OPM que arrojan estas gráficas, se presentan en la tabla 3.7
Tabla 3.7 Parámetros de Monitoreo Óptico dependientes de las de las degradaciones del sistema post compensado al 50%. Distancia [Km] Canal [THZ] BER Factor Q [dB] PTx [dBm] Jitter [ns] OSNRIN [dB] PRx [dBm] OSNROUT [dB] 90 194 1e-40 24.05 0 0.0820 51.01 -26.32 47.53 95 194 1e-40 24.38 0 0.0828 51.01 -26.36 47.55 100 194 1e-40 24.19 0 0.0850 51.01 -26.35 47.43 105 194 1e-40 25.26 0 0.0839 51.01 -26.35 47.48 110 194 1e-40 24.62 0 0.0790 51.01 -26.41 47.67
Las figuras que relacionan los parámetros de monitoreo óptico tenidos en cuenta en el presente trabajo de grado, y la distancia de transmisión, se encuentran a continuación:
70
Angie Vanessa Trujillo – Anderson Daniel Zemanate (c)
Figura 3.43 (a) Potencia en recepción, (b) Factor Q y (c) BER vs Distancia de Transmisión, sistema post compensado al 50%.
Al implementar este caso, se evidencia como el incremento en el porcentaje de compensación, influye notoriamente en el desempeño del enlace, haciendo que el factor de calidad incremente debido a que se reduce la superposición de pulsos (jitter). Al disminuir este valor, se confirma que las DCFs están compensando de la manera correcta, y como se esperaba debido al aumento en su longitud. A pesar de que la figura 3.43 (a) muestra una disminución de potencia a partir de los 105Km, este no se considera, dado que; como se ha aclarado desde un principio, el alcance de la red diseñada es de 100Km.
Pre-compensado.
La gráfica 3.44, muestra el comportamiento teórico de la CD vs distancia de transmisión, realizando compensación mediante DCF, con la longitud indicada anteriormente.
Figura 3.44 Dispersión Acumulada para pre-compensación al 50%.
A continuación, se presentan las gráficas de los resultados obtenidos para este caso.
71
Angie Vanessa Trujillo – Anderson Daniel Zemanate
(a) (b)
Figura 3.45 (a) Espectro de la señal de transmisión y (b) señal eléctrica transmitida, sistema pre compensado al 50%.
(a) (b)
Figura 3.46 (a) Diagrama del ojo en Recepción y (b) Espectro de la señal filtrada, sistema pre compensado al 50%.
Los valores de OPM que arrojan estas gráficas, se presentan en la tabla 3.8
Tabla 3.8 Parámetros de Monitoreo Óptico dependientes de las de las degradaciones del sistema pre compensado al 50%. Distancia [Km] Canal [THZ] BER Factor Q [dB] PTx [dBm] Jitter [ns] OSNRIN [dB] PRx [dBm] OSNROUT [dB] 90 194 1e-40 23.9 0 0.0831 51.01 -30.16 49.09 95 194 1e-40 26 0 0.0779 51.01 -30.15 48.82 100 194 1.844e-29 21 0 0.0825 51.01 -30.05 48.71 105 194 1e-40 24.5 0 0.0770 51.01 -30.23 48.65 110 194 1e-40 25.3 0 0.0811 51.01 -30.06 48.74
72
Angie Vanessa Trujillo – Anderson Daniel Zemanate
Las figuras que relacionan los parámetros de monitoreo óptico tenidos en cuenta en el presente trabajo de grado, y la distancia de transmisión, se encuentran a continuación:
(a) (b)
(c)
Figura 3.47 (a) Potencia en recepción, (b) Factor Q y (c) BER vs Distancia de Transmisión, sistema pre compensado al 50%.
Las fluctuaciones que indica la gráfica 3.47, se deben en gran medida a la cantidad de amplificadores que deben ser utilizados en esta configuración, y los cuales, como se ha mencionado anteriormente, introducen diversos efectos. A pesar de que esta configuración reduce el jitter, el desempeño del enlace se ve afectado debido a que ha disminuido considerablemente la calidad de los parámetros de monitoreo, sin embargo estos valores son aceptables por las recomendaciones de la ITU.
73
Angie Vanessa Trujillo – Anderson Daniel Zemanate
Compensado simétricamente.
La gráfica 3.48, enseña el comportamiento teórico de la dispersión acumulada en el enlace, donde las longitudes de las fibras DCF y SSMF han sido especificadas anteriormente.
Figura 3.48 Dispersión Acumulada para post-compensación al 50%.
A continuación, se presentan las gráficas de los resultados obtenidos para este caso.
(a) (b)
Figura 3.49 (a) Espectro de la señal de transmisión y (b) señal eléctrica transmitida, sistema compensado simétricamente al 50%.
74
Angie Vanessa Trujillo – Anderson Daniel Zemanate
(a) (b)
Figura 3.50 (a) Diagrama del ojo en Recepción y (b) Espectro de la señal filtrada, sistema compensado simétricamente al 50%.
Los valores de OPM que arrojan estas gráficas, se presentan en la tabla 3.7.
Tabla 3.9 Parámetros de Monitoreo Óptico dependientes de las de las degradaciones del sistema compesnado simétricamnete al 50%. Distancia [Km] Canal [THZ] BER Factor Q [dB] PTx [dBm] Jitter [ns] OSNRIN [dB] PRx [dBm] OSNROUT [dB] 90 194 1e-40 25.2 0 0.0770 51.01 -29.98 48.81 95 194 2.74e-30 22.7 0 0.0826 51.01 -30.18 48.71 100 194 3.07e-25 20.4 0 0.0775 51.01 -29.82 48.55 105 194 6.20e-36 22 0 0.0868 51.01 -30.05 48.28 110 194 9.58e-40 22.5 0 0.0794 51.01 -29.85 48.37
Las figuras que relacionan los parámetros de monitoreo óptico tenidos en cuenta en el presente trabajo de grado, y la distancia de transmisión, se encuentran a continuación:
75
Angie Vanessa Trujillo – Anderson Daniel Zemanate (c)
Figura 3.51 (a) Potencia en recepción, (b) Factor Q y (c) BER vs Distancia de Transmisión, sistema compensado simétricamente al 50%.
Dada la cantidad de amplificadores utilizados, se tienen mejores niveles de potencia en recepción, en comparación a los anteriores casos de compensación, pero esto también conlleva a que, como se dio en el anterior caso, la cantidad de amplificadores lleve a la degradación del desempeño del sistema. A pesar de esto, se obtienen mejores resultados de jitter, llevando a que la superposición de pulsos disminuya. (Ver tabla 3.9).
Post-compensado mediante módulo Matlab.
La compensación mediante el módulo, como se ha mencionado, involucra un factor de configuración el cual hace posible que se hagan variaciones en el porcentaje de compensación. El cálculo realizado para obtener una compensación al 50%, es el siguiente:
Figura 3.52 Factor de configuración para compensación al 50%. A continuación, se presentan las gráficas de los resultados obtenidos.
76
Angie Vanessa Trujillo – Anderson Daniel Zemanate
(a) (b)
Figura 3.53 (a) Diagrama del ojo en Recepción y (b) señal eléctrica transmitida, sistema compensado módulo MATLAB al 50%.
Los valores de OPM que arrojan estas gráficas, se presentan en la tabla 3.10.
Tabla 3.10 Parámetros de Monitoreo Óptico dependientes de las de las degradaciones del sistema post compensado módulo MATLAB al 50%.
Distancia [Km] Canal [THZ] BER Factor Q [dB] PTx [dBm] Jitter [ns] OSNRIN [dB] PRx [dBm] OSNROUT [dB] 90 194 1e-40 29.83 0 0.076 51.01 -8.66 51.43 95 194 1e-40 28.55 0 0.067 51.01 -10.75 51.43 100 194 1e-40 27.24 0 0.0707 51.01 -12.66 51.23 105 194 1e-40 24.86 0 0.074 51.01 -14.72 51.21 110 194 1e-40 23.42 0 0.073 51.01 -16.60 51.29
Las figuras que relacionan los parámetros de monitoreo óptico tenidos en cuenta en el presente trabajo de grado, y la distancia de transmisión, se encuentran a continuación:
77
Angie Vanessa Trujillo – Anderson Daniel Zemanate (c)
Figura 3.54 (a) Potencia en recepción, (b) Factor Q y (c) BER vs Distancia de Transmisión, sistema compensado módulo MATLAB al 50%.
De los valores que arroja la tabla 3.10, y de la imagen 3.54 (a), se puede ver como los valores de potencia resultan ser muy buenos en recepción, esto debido al comportamiento de “amplificador” que tiene el conversor óptico-eléctrico. Dado lo anterior es posible implementar un unico amplificador EDFA, y como lo muestran las imágenes de la figura 3.54, en comparacion a los otros casos de compensación, se generan pocas fluctuaciones en los parametros de monitoreo, haciendo que tengan un comportamiento lineal, sin cambios de pendiente, lo que genera que el desempeño del enlace sea bueno, como lo muestran los valores plasmados en la tabla 3.10. Este tipo de compensación, lleva a que el jitter disminuya de manera considerable, por lo que se compensan los corrimientos generados por la CD. La potencia en recepción y el factor Q, presentan un comportamiento inversamente proporcional a la distancia, como es de esperarse. El comportamiento del enlace que contiene el módulo permite tener niveles más bajos de jitter, y continúa con muy buen nivel de potencia en recepción, sin que otros valores de OPM se vean afectados.
Todos los modos de compensación para este porcentaje, sacrifican parámetros de monitoreo por la intención de compensar alguno en específico. Debido a que el foco principal del presente trabajo de grado resulta ser la compensación de la CD, se decide tener en cuenta el modo que mejor compense el efecto del jitter, el cual genera la CD, de esta forma, el desempeño de la compensación simétrica es el más óptimo.