Análisis del Impacto de la Conversión Analógica a Digital en el Desempeño de Sistemas RoF Digitalizado

Resumen

Introducción: Se evalúa numéricamente el impacto del proceso de digitalización en el desempeño de un escenario basado en tecnología Radio-sobre-Fibra a frecuencia intermedia.

Objetivo: Evaluar el impacto del proceso de digitalización, en el desempeño de escenario Radio-sobre-Fibra digitalizado a frecuencia intermedia (IF-DRoF).

Metodología: Se evalúa el desempeño frente al error de un sistema IF-DRoF como función de la distancia del enlace y del número de bits de resolución del conversor Analógico-a-Digital (ADC), se compara los resultados con la arquitectura Radio-sobre-Fibra analógica (ARoF). El escenario DRoF introduce un ADC en el transmisor para digitalizar las señales y un conversor Digital-a-Analógico (DAC) en el receptor para reconstruirlas. El transmisor óptico usa un Láser Emisor de Cavidad Vertical modulado directamente (DM-VCSEL) de bajo costo.

Resultados: El escenario IF-DRoF extiende la distancia de transmisión en 18 km (de 25 a 43 km), y 22 km (de 25 a 47 km) usando un ADC con resolución de 4 y 8 bits, respectivamente cuando se compara con ARoF. Además, para una tasa de bit errado (BER) igual a 10-9, el sistema IFDRoF incrementa el rango en 7 km, y la tasa de bit escala como el producto número de bits de resolución del ADC × tasa de muestreo (hasta 8 × 1.25 Gb/s = 10 Gb/s). El nivel de sensitividad medido en el receptor fue de -21 dBm para un alcance máximo de 42 km a un nivel de BER de 10-5@4 bits de resolución.

Conclusiones: El sistema IF-DRoF comprende una solución flexible de bajo costo, que extiende la distancia de transmisión y escala la tasa de bit con el producto n bits × frecuencia muestreo comparando con el sistema RoF analógico. Se demuestra que el rango dinámico es independiente de la distancia de transmisión excepto cuando el nivel de señal cae por debajo de la sensitividad del fotodetector del enlace óptico.

Palabras clave: RoF digitalizado (DRoF), Rango Dinámico, NG-PON2, CRAN, VCSEL

Referencias

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Acerca de los Autores

Eduardo Avendaño Fernandez, Universidad de Antioquia. Medellín, (Colombia). Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Sogamoso, (Colombia)

Received the undergraduate degree in Electronic Engineering in 2001, the MSc degree in Teleinformatics in 2005 from the Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Bogotá. Actually, He candidate to PhD degree in Electronics Engineering from the Universidad de Antioquia in Medellín, Colombia. Currently, he is Associate Professor at the Electronic Engineering School, Engineering Faculty, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. His research interests include: digital signal processing, optical communications and machine learning techniques applied for digital, hybrid optical-wireless communications.

Jhon James Granada Torres, Universidad de Antioquia. Medellín, (Colombia)

Recibió el título de Ingeniero Electrónico y de magíster en ingeniería de telecomunicaciones en la Universidad Nacional de Colombia, en 2010 y 2012 respectivamente. En 2017 recibió por parte de la Universidad de Antioquia, el grado de Doctor en Ingeniería Electrónica. Actualmente se desempeña como profesor de la Universidad de Antioquia. Sus temas de interés están en el marco de las comunicaciones ópticas y el procesamiento digital de señales.

Ana María Cardenas Soto, Universidad de Antioquia. Medellín, (Colombia)

Ingeniera Electrónica (1992) por la Universidad de Antioquia y Ph.D. (2003) por la Universidad Politécnica de Valencia. Profesora e investigadora de la Universidad de Antioquia. Ha participado en diferentes proyectos de diseño e implementación de infraestructura de telecomunicaciones para operadoras de telecomunicaciones. Su interés de investigación se centra en las redes ópticas elásticas y la aplicación de la fotónica al Internet de las Cosas.

Neil Guerrero Gonzalez, Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales. Manizales, (Colombia)

Recibió su titulo de Ingeniero Electrónico en 2005; y el diploma de magíster en Ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia, Manizales in 2007. Obuvo el título de Doctor en Fotónica de la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU) en 2011, ese mismo año fue investigador posdoctoral en el departamento de Fotónica del DTU en el proyecto Europeo CHRON. De 2012-2015 fue investigador en el Centro de Investigación Europeo (ERC) Huawei Technologies Duesseldorf GmbH en Munich y luego, en el Centro de investigación y desarrollo de las Telecomunicaciones (CPQD) en Campinas – Brasil. Entre 2015 y 2016 fué investigador posdoctoral en el grupo de sistemas fotónicos del Instituto Nacional Tyndal en Irlanda. Actualmente es profesor asociado de la Universidad Nacional de Colombia con el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica. Sus principales áreas de interés incluyen el procesamiento digital de señal avanzado aplicado en sistemas de comunicación híbrida fibra-inalámbrico en las redes de siguiente generación.

Desempeño de EVM como función de la longitud del enlace.
Publicado
2019-03-23
Cómo citar
Avendaño Fernandez, E., Granada Torres, J., Cardenas Soto, A., & Guerrero Gonzalez, N. (2019). Análisis del Impacto de la Conversión Analógica a Digital en el Desempeño de Sistemas RoF Digitalizado. INGE CUC, 15(1), 77-88. https://doi.org/10.17981/ingecuc.15.1.2019.07
Sección
ARTÍCULOS