Dalgaboyu bölmeli çoğullama yönteminin kullanıldığı pasif optik ağlarda dört dalga karışımı olayının etkilerinin analizi

Abstract

Günümüzde, telekomünikasyon altyapılarında internetin büyük önem arz ettiği görülmektedir. Internet kullanımında arttan kullanıcı ve bantgenişliği ihtiyaçları, uzak mesafe ve erişim ağlarında verinin hızlı ve hatasız olarak taşınabilmesi gerekliliğini gündeme getirmiştir. Optik ağlar, bu imkanı sağlayan önemli bir seçenektir. Bu tez kapsamında, uç kullanıcılar için önemi gittikçe artan optik erişim ağları incelenmiştir. Erişim ağlarında, kullanıcı sayısındaki artışın yanısıra yüksek bant genişliği gerektiren kullanıcı ihtiyaçlarını karşılayacak yapı olarak dalgaboyu bölmeli çoğullama-pasif optik ağ (WDM-PON) sistemleri öngörülmektedir. Bu tezde, yoğun dalgaboyu bölmeli çoğullama/aşırı yoğun dalgaboyu bölmeli çoğullama-pasif optik ağ (DWDM/UDWDM-PON) sistemleri ele alınarak bu sistemlerin donanımları ve ağ yapısı açıklanmış, dört dalga karışımı (FWM) etkisi altındaki performansları benzetimler yardımıyla analiz edilmiştir. Benzetimlerde, FWM etkisi işaret-çaprazkarışım oranı (SXR) parametresi dikkate alınarak gözlemlenmiştir. Analizlerde, FWM etkisi altındaki DWDM/UDWDM-PON sistemlerde SXR'ın kanal giriş güçleri, kanallar arası boşluk değerleri ve kanal uzunlukları ile değişimi değerlendirilmiştir. Elde edilen benzetim sonuçları, FWM etkisi altındaki DWDM/UDWDM-PON sistemlerde minimum 23 dB SXR değeri sağlanacak şekilde iletimin gerçekleştirilebilmesi için değişik kanal sayılarına sahip uygulamalarda kullanılabilecek kanal giriş güçleri, kanallarası boşluk değerleri ve kanal uzunlukları hakkında fikir vermesi açısından önemlidir. Ayrıca, benzetimlerde kullanılan G.652 optik fiber tasarım parametreleri, şu anda Bursadaki erişim ağlarında kullanılan bir optik fibere ait olduğundan, elde edilen sonuçlar gerçekleştirilen/gerçekleştirilecek PON sistemler için de önemli bir referans değeri taşımaktadır.

Currently, internet has an important role in telecommunication infrastructures. Higher bandwidth requirements and increasing number of subscribers in internet usage have revealed rapid and error-free transmission of data in long-haul and access networks. Optical networks are important choices in providing those requirements. In this thesis, optical access networks having gradually increasing importance for end users are analyzed. Wavelength division multiplexing passive optical networks (WDM-PON) are being predicted as systems meeting increasing number of subscribers as well as high bandwidth requirements in the near future for access networks. In this thesis, dense/ultra dense wavelength division multiplexing passive optical network (DWDM/UDWDM) systems have been dealt with, the hardware and architecture of those systems have been described and their performance under the effect of four wave mixing (FWM) have been analyzed with simulations. In simulations, FWM effect has been observed via focusing on signal-to-crosstalk ratio (SXR) parameter. In analyses, variations of SXR with varying channel input powers, channel spacing values and channel lengths in DWDM/UDWDM-PON systems under the effect of FWM have been evaluated. Simulation results obtained are important in the aspect of giving important clues for channel input powers, channel spacing values and channel lengths that can be selected in applications performed with various number of channels where a minimum 23 dB SXR value is provided in transmission for DWDM/UDWDM-PON systems under the effect of FWM. Furthermore, since design parameters of the G.652 optical fiber used in simulations belong to an optical fiber that is already in usage of access networks in Bursa, results obtained have an important reference value for PON systems that have been or are going to be implemented.