دانلود ترجمه مقاله بهبود چهار مرتبه ای تعداد کاربران مالتی پلکس از طریق مدولاسیون نوری

1. مقدمه 2. معماری TWDM-PON 2.1. طراحی سیستم پایین دست 2.2. طراحی سیستم بالادست 2.2.1. TDM نوری با استفاده از تاخیر AM 3. معماری TWDM شبیه سازی شده 4. نتایج و بحث و بررسی 4.1. تحلیل موارد بالادست 4.2. تحلیل پایین دست 5. بودجه برق 6. نتیجه گیری

مقدمه: شبکه دسترسی نوریِ مدرن برای پشتیبانی از عالی ترین انواع برنامه های کاربری، به داده های پر سرعت و کاربران بسیار، نیاز دارند [1،2]. برای برآوردن این احتیاجات پیش بینی شده در شبکه دسترسی نوری، ممکن است فناوری هایی منسجم [3-5] پیاده سازی شوند زیرا این شبکه ها می توانند از شبکه های ستون فقراتِ با ظرفیت بالا و شبکه های مترو، پشتیبانی کنند. در رویکرد اخیر [6] سیستم منسجمِ کم هزینه با از دست دادن 40 دسی بل بودجه، به صورت عملیات مستقل کاملا قطبی نشان داده است. در شبکه دسترسی، فناوری های منسجم بسیار گران هستند و از نظر عملکرد سطح دسترسی نیز بسیار پیچیده هستند. رویکرد دیگری که برای برآورده ساختن احتیاجات شبکه دسترسی نوری ارائه شده است، فرمت مدولاسیون پیشرفته است که این رویکرد با شبکه دسترسی ادغام شده است و به منظور ارائه ی سرعت بالا برای داده ها نیز مورد تحلیل قرار گرفته است؛ این رویکرد در [7-9] شرح داده شده است؛ اما نتایج حاکی از پیاده سازیِ سریع تر، پیچیده تر و گران تر است نیاز است که گیرنده حساسیت بیشتری داشته باشد. سیستم های منسجم و فرمت مدولاسیون پیشرفته، برای کاهش تداخل میان کانال به پردازش سیگنال دیجیتال (DSP) نیاز دارند. با وجود استفاده از DSP پس از فیلتر نوری و فیلتر الکتریکی، یک سیستم می تواند بر روی فاصله ی کاهش یافته ی کانال (که برابر است با نرخ باند یا میزان مدولاسیون) منتقل شود؛ همچنین این کانال تحت عنوان سوپر کانالِ Nyquist-WDM نیز مشهور است اما در عین حال با چالش های پیچیدگی و هزینه مواجه می باشد [10-12]. شبکه ی نوری غیرفعالِ تقسیم زمان و طول موج (TWDMPON)، به دلیل مزایایی همچون در دسترس بودن مولفه ها، پس سازگاری و سادگیِ فناوریِ بالغ، از سوی شبکه دسترسی کامل (FSAN)، به عنوان راه حل اصلی برای نسل بعدی شبکه نوری غیرفعالِ گام 2 (NG-PON2) انتخاب شده است [13-16]. خلاصه ای از معماری TWDM-PON، براساس نیازمندی های عمومیِ G.989.1 در [17] شرح داده شده است. در یک شبکه ITU-T برای هر جریانِ 10 گیگابایت بر ثانیه یا 2.5 گیگابایت بر ثانیه از داده های مدولاسیون، مطابق با نیازمندی های پیشنهادیِ G.989.2 برای دامنه ی پایین دست، از پنجره طول موج 1596-1603 نانومتر و برای دامنه ی پایین دست، از پنجره طول موج 1520-1544 نانومتر استفاده می شود [18]. با توجه به افزایش تقاضا برای برنامه های کاربردی که دارای پهنای باند فشرده هستند و با توجه به افزایش تعدادی مشترکین، سیستمِ ظرفیت بالای TWDM-PON که با چهار طول موج به طور گسترده مورد بررسی قرار گرفته است [19–23] به عنوان اولین راه حل برای ارائه ی نرخ بالایی از داده های پایین دست در نظر گرفته شده است [24-26]. با توجه به پیش بینی انجام شده برای نرخ داده ها [2]، در آینده به هشت طول موج احتیاج است همچنین گزینه های موردنیاز براساس NG-PON-2 پیشنهاد شده اند [18]. پیشنهاد شده که در معماری TWDM مزایایی همچون استفاده از نرخ بالایی از داده ها و نسبت تقسیم بالا برای دامنه پایین دست، فراهم آورده شود. مالتی پلکسِ تقسیمِ زمانِ نوری پایین دست (TDM) در هر یک از طول موج های بالادست، از نرخ داده ی 10 گیگابایت بر ثانیه و همچنین از چهار برابر شدنِ تعداد کاربران (با یک نرخ داده ای بالادست به صورت 2.5 گیگابایت بر ثانیه به ازای هر کاربر)، پشتیبانی می کند. علاوه بر سرعت بالای داده ها و تعداد زیادِ کاربران، نگرانی های قابل توجه دیگری نیز وجود دارد که به طور همزمان از انواع مختلفی از کاربران پشتیبانی می کند؛ نگرانی هایی همچون هزینه بهره وری، قابلیت ارتقای آسان و قابلیت اطمینان به معماری آینده. برای شبکه، معماریِ "به همان اندازه که رشد می کنید، هزینه را پرداخت کنید" ارائه شده است که و این معماری به راحتی برای کاربران قابل ارتقا می باشد. کاربران به دو دسته تقسیم می شوند و بدین ترتیب ارتقای معماری ارائه شده ساده تر خواهد بود. ابتدا کاربر خانگی مشابه فیبر با حداکثر سرعت گیگابایت بر ثانیه به شبکه خانگی (FTTH) متصل می شود و سپس کاربر دوم که در گروه کاربران تجاری قرار دارد با حداکثر سرعت 10 گیگابایت بر ثانیه به شبکه متصل می شود. تمرکز اصلی کار ما بر روی نرخ داده ی متقارن در هر طول موج، پشتیبانی از تعداد بسیاری از کاربران با عملکرد بدون خطا، ارتقای آسان شبکه و همچنین کاربران ONU است. مقدار نرخ خطای بیت (BER)، به عنوان عملکرد خطای آزاد، کمتر از 10-9 در نظر گرفته شده است. در هر یک از طول موج های بالادست و پایین دست، نرخ داده های برابر، به عنوان نرخ داده های متقارن نیز نامیده می شوند و این نامگذاری برای کاربران تجاری بسیار توصیه می شود. طرح مدولاسیون تأخیر الکتریکی که در [26] شرح داده شده است را می توان با ایده ای که در این مقاله برای نوآوری در آینده ارائه شده است، ادغام نمود.

Introduction: The modern optical access network demands the high data rate and a large number of users with support of a variety of the high-end user applications [1,2]. To satisfy the predicted demand for the optical access network, coherence technologies [3–5] may be implemented, as it supports the high-capacity backbone network and metro networks. Recent approach [6] has demonstrated the low-cost coherent system with a loss budget of 40 dB with fully polarization independent operation. Coherent Technologies are highly expensive at the access network segment and highly complex concerning access level operation. Another approach to fulfilling the demand is advanced modulation format integrated with the access network segment and analyzed to deliver high data rate as describe in [7–9], but it results in shorter reach, complex and expensive implementation and requires higher receiver sensitivity. Coherent systems and advanced modulation format require digital signal processing (DSP) to mitigates inter-channel-interference. Although using DSP after the optical and electrical filter, a system can transmit on reduced channel spacing equal to the symbol rate, which is known as Nyquist-WDM-super-channel but at the same time, complexity and cost are challenging [10–12]. Time-wavelength division passive optical network (TWDMPON) has been selected as the primary solution for next generation passive optical network stage 2 (NG-PON2) by the full-service access network (FSAN) due to its advantages of component availability, backward compatibility and simple mature technology [13–16]. Architectural summary of TWDM-PON described in the general requirements of G.989.1 [17]. 1596–1603 nm wavelength window for downstream and 1520–1544 nm wavelength window for upstream operating on an ITU-T grid with each carrying 10 Gb/s or 2.5 Gb/s modulated data is suggested in the recommendation of G.989.2 [18]. Due to growing demand for bandwidthintensive applications and increase in a number of subscribers, high-capacity TWDM-PON system with four wavelengths is investigated widely [19–23] as the first step solution to deliver high data rates downstream [24–26]. According to predicted aggregated data rate [2], eight wavelength is the future requirement, and option are also avail by NG-PON-2 recommendation [18]. Proposed TWDM architecture gain advantages of high data rate and high splitting ratio for downstream direction. Upstream optical time division multiplexing (TDM) supports aggregates 10 Gb/s data rate on each upstream wavelengths and the fourfold number of users with a dedicated upstream data rate of 2.5 Gb/s per user. Besides high data rate and a large number of users, the significant concern is cost-effectiveness, easy upgradeability, and reliability of futuristic architecture that supports the variety of users simultaneously. Architecture is provisioned with ‘‘pay as you grow” network and easy up-gradation for the user. Users are categorized into two categories and provisioned with easy up-gradation. First is homeuser similar to fiber to the home (FTTH) with peak data rate of 2.5 Gb/s and second user category is business-users with peak data rate of 10 Gb/s. A major focus of our work is symmetrical data rate on each wavelength, support a large number of users with error-free performance, easy up-gradation of a network as well as ONU users. Bit error rate (BER) value less than 10–9 is considered as an errorfree performance. The equal data rate on each upstreamand downstream wavelength are called symmetrical data rate, and it is highly recommended for business users. Electrical delay modulation scheme described in [26] can be merged with the idea presented in the paper for future improvisation.

بخشی از ترجمه مقاله (صفحه 10 و 11 فایل ورد ترجمه)