• No se han encontrado resultados

Las partes fundamentales de una red GPON, según lo expuesto en el capítulo 2 son la OLT, la ODN, los ONU y MDU. En el software utilizado no es posible agregar modelos preestablecidos de equipos, por lo cual es necesario construirlos a partir de bloques funcionales preestablecidos (láseres, leds, filtros de Butterword, atenuadores ópticos, codificadores NRZ, etc.), estos bloques son agregados a subsistemas los cuales forman el equipo en cuestión que se quiera construir, a estos subsistemas se les puede cambiar el icono y el nombre para una mejor comprensión de la red diseñada.

La interconexión entre subsistemas y bloques funcionales se realiza a través de puertos de entrada o salida (no son bidireccionales) y se enlazan mediante tres tipos de señales (ópticas, eléctricas y binarias).

En la simulación solo se incluirán dos usuarios GPON y dos MDU por splitter, en cada MDU se simulará la carga asociada a 6 usuarios, contabilizando un total de 8 usuarios GPON y 48 usuarios xDSL/POTS (a través de las MDU), este bajo número de usuarios es producto a la alta demanda computacional que demanda la simulación de las redes GPON, lo cual no interfiere con los objetivos de la simulación que es el de evaluar la calidad del enlace en los dos casos extremos para este tipo de redes (la del usuario más cercano y la del usuario más lejano), no el de evaluar si el equipamiento es capaz o no de soportar un número determinado de usuarios. La cantidad máxima de usuarios va determinada por el equipamiento utilizado y es proporcionada por el fabricante en la hoja de datos del equipo. A continuación se describirán cada uno de ellos, en base a los bloques funcionales que los conforman. En la Figura X.1 puede apreciarse el esquema completo de la red GPON simulada en OptiSystems 7.0.

Figura X.1: Red GPON simulada en OptiSystems 7.0 (Creación Propia).

OLT

El bloque del OLT está compuesto por subsistemas que comprenden a los transmisores de datos/voz y de video para transmitir la información hacia cada uno de los clientes en los enlaces descendentes, además del receptor que es el encargado de interpretar los datos

transmitidos por las ONT/MDU, en los enlaces ascendentes, tal y como se observa en la Figura X.2.

Figura X.2: Subsistemas que forman el subsistema del OLT (Creación Propia).

Los bloques de transmisión de la OLT son diferentes, ya que cada uno de ellos trabaja en forma distinta, es así que observando la FiguraX.3, se puede visualizar que para el transmisor de datos/voz, se trabaja con un código de línea NRZ. Mientras que en la Figura X.4, se observa que los datos correspondientes al video RF, son transmitidos mediante una modulación 16-QAM.

Figura X.3: Bloques funcionales que forman el subsistema de transmisión de Datos/Voz del OLT (Creación propia).

Los transmisores tanto de datos/voz como de video, además de los elementos mencionados y mostrados en las figuras respectivas, constan de un modulador externo, el mismo que lleva a cabo la modulación EOM (Electro Optic Modulation), que para este caso realiza una

modulación en amplitud. Para lograr este tipo de modulación se recurre al principio de funcionamiento del interferómetro de Mach Zehnder, y por esta razón a este elemento se le conoce como modulador de Mach Zehnder.

Figura X.4: Bloques funcionales que forman el subsistema de transmisión de Video del OLT (Creación propia).

Por su parte el receptor, consta de un fotodiodo, que será el encargado de realizar la conversión óptica-eléctrica. Luego de pasar la señal por el filtro se le utiliza para eliminar frecuencias indeseables, después de este paso se tienen los datos transmitidos por los ONT listos para ser interpretados. Estos datos al pasar por el buffer selector, son almacenados conforme llegan al OLT, como se aprecia en la Figura X.5 para así poder visualizar todos los datos recibidos.

Figura X.5: Bloques funcionales que forman el subsistema de Recepción del OLT. (Creación propia).

La ODN que se ha diseñado para el sistema propuesto se identifican sus partes principales como son los splitters de primer y segundo nivel, atenuadores y la fibra óptica utilizada. El resto de elementos que se aprecian son única y exclusivamente utilizados para realizar el análisis del comportamiento del sistema, estos elementos pertenecen a la biblioteca de visualización y son: el Optical Power Meter, el Optical Spectrum Analyzer, el Optical Time Domain Visualizer, el VER Analyzer y el Eye Diagram Analyzer.

En el cable de fibra y los splitters se han configurado las pérdidas descritas en el capítulo 2 (de acuerdo a la clase B+ de las redes GPON).

Para los splitter se consideró una relación de división de 1:64 para la maximización del número de abonados, para la simulación solo se colocaron 4 splitters en toda la red para disminuir la carga computacional asociada, pero los datos brindados por el fabricante demuestran que es factible brindarle servicio hasta a 16 mil usuarios. Las pérdidas de los splitters, el software las calcula automáticamente en base al número de puertos que se configuren por tanto es necesario realizar un ajuste a esta pérdida ya que es ideal, el valor teóricamente se obtiene a través de la siguiente fórmula:

RdB= 10 ∗ log10(Paut

Pin)

Para el splitter con relación de división de 1:64 esta pérdida sería de -19,2 dB, pero como se señaló en los cálculos teóricos la misma debe tener un valor de -20,9 dB (según las recomendaciones), por lo que es necesario agregar -1,7dB en el parámetro “Pérdidas de Inserción” dentro de las propiedades del splitter, para de esta manera compensar la diferencia existente.

Debido a que se consideraron pérdidas por empalmes, conectores y margen de guarda, dentro del presupuesto de pérdidas de potencia, y éstas no se pueden considerar directamente en la simulación, las mismas son insertadas a través de atenuadores, para poder cumplir con todos los requerimientos de la red. Estos atenuadores tendrán valores de acuerdo al segmento de red donde estén ubicados para llevar la simulación a lo más cercano posible a la realidad.

Como se mencionó con anterioridad, la simulación cuenta con un tercer gran bloque que es el del equipamiento del usuario u ONT. Este bloque es el encargado de interpretar la información que la OLT le envía, decodificarla y convertirla en una señal eléctrica, y para el caso de las señales digitales IP (Internet Protocol) es el encargado de enviar la secuencia del enlace ascendente para que la transmisión sea Full Duplex. El ONT estará compuesto por los bloques que se muestran en la FiguraX.6. Estos bloques realizan los procesos inversos que fueron realizados en la OLT, es así que se cuenta con un receptor para DATOS/VOZ, un receptor para VIDEO, y un transmisor para los datos en el enlace ascendente.

FiguraX.6: Bloques funcionales del subsistema del ONT.

El receptor de DATOS/VOZ, cuenta en su interior con un fotodiodo, al igual que el receptor de la OLT tiene como función convertir las señales recibidas como luz en señales eléctricas, también posee el filtro para eliminar frecuencias de ruido generadas por el proceso de conversión, como se observa en la Figura X.7.

Figura X.7: Bloques funcionales que forman el subsistema de Recepción de Datos/Voz de la ONT (Creación propia).

El transmisor utilizado en el enlace ascendente, es exactamente igual al de DATOS/VOZ para el enlace descendente, con la diferencia que este está operando a una longitud de onda diferente y se han agregado selectores dinámicos, obsérvese la FiguraX.8. En base a un slot de tiempo definido para cada ONT, y en base a un script en los selectores simulan el proceso de TDMA.

Figura X.8: Bloques funcionales que forman el subsistema de Transmisión del ONT. (Creación propia).

En cada ONT se agrega un parámetro, como se observa en la Figura X.9, el mismo se ha denominado como Time Slot, y es diferente en cada ONT, este parámetro, es utilizado por los dos selectores para definir un intervalo de tiempo durante el cual el ONT puede

transmitir, y como es diferente para cada uno, el intervalo de tiempo también será diferente, tal y como se observa en la Figura X.10.

Figura X.9: Time Slots configurados en los ONT. (Creación propia).

Figura X.10: Vistas de transmisión de tres de los ONT en diferentes espacios de tiempos. (Creación propia).

MDU

El cuarto bloque de la simulación está formado por los MDU que se encuentran conectados a los splitters de primer y segundo nivel. Internamente el subsistema de los MDU es idéntico al de los ONT (como se muestra en la Figura X.11), con la diferencia de poseer varios bloques de transmisión de datos, recepción de datos y recepción de video, para simular la carga de 6 usuarios conectados mediante xDSL/POTS.

Documento similar