Convivência de gerações em redes óticas PON

Abstract

O tremendo crescimento da Internet e o consumo de novos conteúdos tem levado os operadores de telecomunicações a apostar fortemente nas redes óticas passivas de acesso. Esta aposta tem como objetivo atingir um maior número e diversidade de utilizadores, bem como aumentar a capacidade e alcance das redes existentes, e diminuir o seu custo. A intensificação dos trabalhos nesta área conduziu a um aumento das atividades de investigação nesta área, que levaram à criação de várias normas. Ao longo desta dissertação os requisitos definidos nas normas G-PON, E-PON e XG-PON foram analisados, bem como foram apresentadas algumas das futuras alternativas. Foram também estudados e discutidos os requisitos de convivência entre as tecnologias atuais e as que futuramente se espera que sejam implementadas, bem como apresentados possíveis cenários de migração e coexistência. De seguida, considerou-se um cenário de convivência entre todas as tecnologias atualmente normalizadas e analisou-se a viabilidade da utilização do espectro disponível na banda C para a utilização da tecnologia TWDM-PON. Dessa forma, efetuou-se um estudo laboratorial da interferência devida à dinâmica do efeito de difusão estimulada de Raman sobre o vídeo em ambientes de convivência com sinais NRZ e efetuaram-se simulações por forma a analisar a viabilidade da utilização dessa gama de comprimentos de onda. Foram também realizados testes laboratoriais por forma a caracterizar os sistemas EPON e G-PON disponíveis no laboratório, bem como analisar a tecnologia XG-PON, efetuando-se uma correspondência com as suas normas. Por fim, foi testada experimentalmente a convivência entre G-PON, XG-PON e vídeo. Por último, foi realizado um teste da estabilidade do comprimento de onda de emissão de um laser sintonizável controlado por temperatura por forma a verificar a viabilidade da utilização deste controlo para tornar as ONUs sintonizáveis.

The tremendous growth of the Internet and new content consumption has led telecom operators to invest strongly in passive optical networks. This investment aims to achieve a greater number and diversity of potential users, as well as increase the capacity and reach of existing networks, and lower its cost. The intensification of the work in this area has led to the creation of many standards and has also intensified research in this area. Along this dissertation the requirements defined in the standards Gigabit-capable Passive Optical Network (G-PON), Ethernet PON (EPON) and 10-Gigabit-capable PON (XG-PON) were analyzed, as well as were shown some of the future alternatives. Were also studied and discussed the requirements of coexistence between current technologies and the technologies that are expected to be implemented. Are also presented possible scenarios of migration and coexistence. Next, it was considered a scenario of coexistence among all technologies currently standardized and was analyzed the feasibility of using the available spectrum in the C band for the use of the technology TWDM-PON. Thereby, it was performed a laboratory study of the impact caused by the dynamic component of Stimulated Raman Scattering on the video signal in coexistence with NRZ signals. Simulations were also performed in order to examine the feasibility of using this available range of wavelengths. Laboratory tests were also performed in order to characterize the systems EPON and G-PON available in the lab, as well as it was analyzed the XG-PON technology, making up a correspondence with its standards. It was also tested experimentally the coexistence of G-PON, XG-PON and video. Finally, it was performed a test of the stability of the emission wavelength of a tunable laser controlled by temperature in order to verify the feasibility of using this control to make the ONUs tunable.