Evaluación de un sistema de comunicación óptico empleando modulación por desplazamiento de fase QPSK, 8PSK y 16PSK utilizando la técnica FDM.

Dionel  Ropero-Torres; Karla  Puerto-López; Dinael  Guevara-Ibarra

doi:10.15649/2346030X.709

Autores/as

Dionel Ropero-Torres Universidad Francisco de Paula Santander
Karla Puerto-López Universidad Francisco de Paula Santander
Dinael Guevara-Ibarra Universidad Francisco de Paula Santander

DOI:

https://doi.org/10.15649/2346030X.709

Palabras clave:

Comunicaciones Ópticas, FDM, QPSK, 8-PSK, 16-PSK

Resumen

En este artículo se presenta el planteamiento de un sistema de comunicaciones óptico; partiendo desde el origen de la señal,generación de la modulación y el envío de datos por el canal. Se modulan los datos usando modulación por desplazamiento de fase (PSK, de phase shift keying), empleando la técnica de multiplexación por división de frecuencia (FDM). Se analiza el rendimiento del sistema de comunicaciones óptico realizando una comparación entre los formatos de modulación Q-PSK, 8-PSK y 16-PSK. Como herramienta de evaluación se emplean: la tasa de error de modulación (MER, modulation error rate) y la medición del error de la magnitud del vector (EVM, error vector magnitude). Se concluye que el valor el valor promedio en MER para 16-PSK está en un 41% mayor que en Q-PSK y 8-PSK.
Asimismo, el error EVM es 49% menor comparado con Q-PSK y 8-PSK, arrojando que el formato 16-PSK genera un mayor rendimiento y calidad en la transmisión de información para este tipo de sistemas.

Biografía del autor/a

Dionel Ropero-Torres, Universidad Francisco de Paula Santander

Universidad Francisco de Paula Santander, Colombia

Karla Puerto-López, Universidad Francisco de Paula Santander

Universidad Francisco de Paula Santander, Colombia

Dinael Guevara-Ibarra, Universidad Francisco de Paula Santander

Universidad Francisco de Paula Santander, Colombia

Referencias

G. Campuzano, "Telecomunicaciones Radio sobre Fibra," [En línea]. Disponible en: http://www.mty.itesm.mx/die/ddre/transferencia/67/67-III.03.html. [Accessed 24 Feberero 2019].

ONSICOM, "ONSICOM," ONSICOM, 10 Marzo 2015. [En línea]. Disponible en: https://www.onsicom.es/breve-recorrido-historico-de-la-fibra-optica. [Accessed 29 Octubre 2019].

J.J.G.T. y. N.G.G. A. Betancur-Pérez, "Redes elásticas del futuro: beneficios para la red interna de telecomunicaciones de colombia," Tecno Lógicas, vol. 18, no. 34, pp. 125-136, junio 2015.

Cisco, "CISCO," 17 FEBRERO 2019. [En línea]. Disponible en: https://www.cisco.com/c/en/us/solutions/collateral/service-provider/visual-networking-index-vni/white-paper-c11-741490.html. [Accessed 30 SEPTIEMBRE 2019].

C.I.O. Ruiz, "Medios de Transmisión," Managua, 2015.

MINTIC, "Boletín trimestral del sector TIC - Cifras segundo trimestre de 2017," Julio 2018. [En línea]. Disponible en: https://colombiatic.mintic.gov.co/679/articles-75854_presentacion_cifras.pdf. [Accessed 26 Junio 2019].

J.Z.D. Diaz, “Análisis de sistema de radio sobre fibra usando fibras ópticas de plastico”, Bogotá, Cundinamarca: Universidad Distrital Francisco José de Caldas, 2017.

C.M.S.I.G.M.V.D. y. N.G.G. J.J. Granada-Torres, "Toward Next Generation Broadband Radio-over-Fiber Systems: Technological Challenges in the Millimeters-Wave Band," INGENIERÍA Y DESARROLLO, vol. 29, no. 2, 2011.

K.K.V.K.D.Y.N.B.S.K.D.S. Sahoo, "Quality Analysis in Phase Modulated Radio over Fiber in WDM/DWDM Network," Journal of Optical communications, vol. 38, no. 2, 09 July 2016.

J. Xiao, Z. Zhang, X. Li y Y. Y. L. C. J. yu, "OFDM Vector Signal Generation Based on Optical Carrier Supperssion," IEEE Photonics Technology Letters, vol. 27, no. 23, pp. 2449-2452, 28 August 2015.

Techlandia, "TECHALANDIA," LEAF GROUP, 2018. [[En línea]. Disponible en: https://techlandia.com/mux-demux-info_250607/. [Accessed 29 Octubre 2019].

X.T. y. X.W. Sushank-Chaudhary, "Comparison of Laguerre-Gaussian and Donut modes for MDM-WDM in OFDM-Ro-FSO transmission system," AEU - International Journal of Electronics and Communications, vol. 93, pp. 208-214, Septiembre 2018.

E. Avendaño-Fernandez, J.J. Granada-Torres y A.M.C.S. y. N. Guerrero-Gonzalez, "nalysis of the impact of Analog-to-Digital conversion in the performance of Digitized RoF Systems," INGE CUC, vol. 15, no. 1, pp. 77-88, 2019.

H.D. Jung, K.W. Lee, J.H. Kim, Y.H. Kwon y P.J. ho, "Comparación sobre rendimiento de sistemas RoF analógicos y digitalizados con condición de canal no lineal," IEEE Photonics Technology Letters, vol. 28, no. 6, pp. 661 - 664, 15 Marzo 2016.

P.L.C.P.G.D.J.d.M. y. I.S. Carlos-Mateo, "Radio-over-fiber linearization with optimized genetic algorithm CPWL model," Optics Express, vol. 25, no. 04, pp. 3694-3708, 20 febrero 2017.

M.H. y. T.Z. Bernhard-Schrenk, "Analog receiver for coherent optical analog radio-over-fiber transmission," Optics Letters, vol. 42, no. 16, pp. 3165-3168, 2017.

Y.H.H.S.K.H. y. C.C.L. Kun-Lin-Hsieh, "Radio-over-fiber DSB-to-SSB conversion using semiconductor lasers at stable locking dynamics," Optics Express, vol. 24, no. 9, pp. 9854-9868, 23 abril 2016.

L.C.L.Z.X.Z.C.Z.A.X.Z. YUHUA-DUAN, "Temporal radio-frequency spectrum analyzer, based on asynchronous optical sampling assisted temporal convolution.," Optics Express, vol. 26, no. 16, pp. 20735-20743, 6 agosto 2018.

M.C. y. P.L.G.A. Palacios Garzón, "Sistema de Bibliotecas, Universidad Francisco José de Caldas," 25 Febrero 2019. [En línea]. Disponible en: http://repository.udistrital.edu.co/handle/11349/14809. [Accessed 30 junio 2019].

T.J.L. Xiao-Heng TAN, "EVM simulation and analysis in digital transmitter," The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications, vol. 16, no. 6, pp. 43-48, 2009.

PROMAX, "PROMAX," Febrero 2017. [En línea]. Disponible en: https://www.promax.es/downloads/manuals/Spanish/descripcion-de-senales.pdf. [Accessed 29 Octubre 2019].

NetSpot, "NetSpot 2.11," 2017. [En línea]. Disponible en: https://www.netspotapp.com/es/signal-to-noise-ratio.html. [Accessed 29 Octubre 2019].

A.K. y. S. Dewra, "Performance Analysis of 4×10 Gbps OFDM-PON System Over ROF Link," Journal of Optical Communications, 14 June 2017.

G.B.J.N.P.J.U.S. M.I.G.V.-l.F.P.A.J.L. Luca Giorgi, "Subcarrier Multiplexing RF Plans for Analog Radio Over Fiber in Heterogeneous Networks," JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, vol. 34, no. 16, pp. 3859-3866, 15 agosto 2016.

MINTIC, Boletín Trimestral de las TIC, Cifras del primer trimestre del 2018, Bogota D.C.: Ministerio de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones, 2018.

T. Tang, X. Zou, P. Li y W. Pan, "2017 International Topical Meeting on Microwave Photonics (MWP)," in Proposal and demonstration of SIM-OFDM based radio-over-fiber system, Beijing, China, 2017.

M.N.T. Simbaña, Estudio comparativo del desempeño de OFDM-MIMO y FOFDM-MIMO en fibra óptica de pocos modos con bajo DMGD, quito: Quito, 2016.

F.I.C. López, "Técnicas de transmisión avanzadas para redes OOFDM-WDM," Valencia, España, 2018.

B.M.D.L.L.C.A. K.C. Puerto-López, "Efectos de la dispersión cromática en un sistema Hibrido," Revista Colombiana de Tecnologías de Avanzada, vol. 2, no. 24, pp. 59-63, 4 Junio 2014.

F.M.G.G. M.A. Tilleria-Cabrera, "Diseño e implementación de prácticas de laboratorio de telecomunicaciones aplicadas a la modulación y demodulación digital a travéz de la herramienta MATLAB/SIMULINK," Escuela Politécnica Nacional, Quito, 2016.

G.P.L. y C.S.F.A. Patiño-Carrillo, "Bidirectional single sideband transmission of millimeter waves over fiber for 5G mobile Network," Tecnológicas, vol. 21, no. 43, pp. 15-26, 2018.

International Telecomunication Union (ITU), "Entrenamiento en Conformidad e Interoperabilidad para la Región AMS en Pruebas de Tipos de Terminales Móviles, Pruebas de Integración e Interoperabilidad NGN, y Procedimientos de Homologación y Vigilancia de Mercado.," ITU ACADEMY, Ginebra, 2016.

F.E.C.L. y J.A.R. Guevara, "Estimación de la influencia del número de amplificadores dopados de erbio, sobre la separación señal ruido y la tasa de error de BIT de un enlace óptico WDM, mediante una herramienta de simulación," Universidad Privada Antenor Orrego - UPAO, Trujillo, Perú, 2018.

K.N.F. ANGARITA, "MEDICIÓN DE LA CALIDAD DE LA SEÑAL DE LOS CANALES DE TELEVISIÓN PÚBLICA EN LA LOCALIDAD DE CIUDAD BOLÍVAR," UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS, Bogota, 2018.

E. Martinez, "Relación Señalk a Ruido SNR," EVliux, Mexico, 2007.

G.S.H. Moreto, Diseño, Simulación y Pruebas de un laboratorio de comunicaciones óptico usando communications system toolbox, simulink y optisystem, Quito: Escuela Politécnica Nacional, 2016.

F.R.R.J.P.V.J.A.G.L.B.A.F.A.F. K. Aguirre-Ortiz, "COLOMBIAN CONFERENCE ON COMMUNICATIONS AND COMPUTING – COLCOM 2015," in Implementación de una propuesta de Radio sobre Fibra para la comunicación de redes móviles basadas en Femtoceldas, medellín, 2015.

C.D.C.V.N.D.B.M. y D.G.I. K. C. Puerto-López, "SOLUTION OF THE NONLINEAR SCHRÖDINGER EQUATION FOR RADIO OVER FIBER SYSTEMS USING THE SPLIT-STEP FOURIER METHOD," in CIETA, Pamplona, Colombia., 2018.

N.D.B.M.K.C.P.L. y D.G.I. C. D. Calderon-Villamizar, "Evaliation of the nonlinear Schrödinger equation for radio over fiber systems," in CONCAPAN, El Salvador, 2018.

C.D.C.V.K.C.P.L. y D.G.I. N.D. Bastos-Moreno, "LINEAR EFFECTS IN AN OPTICAL COMMUNICATION SYSTEM USING THE COARSE WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING TECHNIQUE," in CIETA, Pamplona, Colombia, 2018.

Agencia Nacional del Espectro, "Agencia Nacional del Espectro," Julio 2016. [En línea]. Disponible en: http://www.ane.gov.co/images/ArchivosDescargables/Planeacion/cnabf/CNABF.pdf. [Accessed 31 Octubre 2019].

Photonics Comunications Research Laboratory, "PCRL," 2017. [En línea]. Disponible en: https://www.photonics.ntua.gr/OptikaDiktyaEpikoinwnias/Lecture_4_CoherentOptical_DSP.pdf. [Accessed 31 Octubre 2019].

International Telecomunications Union ITU, Characteristics of a single-mode optical fibre and cable, GineBra: ITU, 2016.

A. Bekkali, T. Kobayashi, k. Nishimura, N. Shibagaki y K.K. y. Y. Sato, "Real-Tima 10GbE Data Transmission Over a Coverged RoF Links and 96-GHz Wireless Bridge," IEEE Photonics Technology Letters, vol. 29, no. 1, pp. 15-18, 1 January 2017.

C.A.V.Q. y D.V.I. Balseca, "Diseño y simulación de una red WDM para medir el efecto no lineal de la fibra denomirado Four Wave Mixing (FWM)," Universidad Nacional De Chimborazo, Riobamba, Ecuador, 2018.