Çift yönlü DWDM Gpon sistem performansı üzerindeki SPM, XPM, FWM ve SRS birleşik dörtlü etkisinin modellenmesi ve benzetimi

Abstract

Günümüz teknolojisinde, erişim ağları üzerinden sunulan hizmetlerin, sadece veri iletiminden ibaret olmadığı, yüksek çözünürlükte video aktarımı, kayıpsız ses iletimi, gerçek zamanlı veri aktarımı gibi servislerin kullanıcılar için büyük önem arz ettiği görülmektedir. Bunların hepsinin bir sonucu olarak, uzak mesafe ve erişim altyapılarında her türlü bilginin hatasız ve hızlı bir şekilde iletilmesi gereksinimi oluşmuş, yüksek bant genişliği gerekliliği ortaya çıkmıştır. Optik erişim ağları, bu gereksinimleri karşılayan en önemli alternatiflerdendir. Bu tezde, tüm bu gereksinimleri karşılayabilecek erişim ağlarından olan dalgaboyu bölmeli çoğullama-pasif optik ağ (WDM-PON) sistemleri için modelleme ve benzetimler yapılmıştır. Ayrıca, yoğun dalgaboyu bölmeli çoğullamalı gigabit pasif optik ağ (DWDM-GPON) teknolojileri incelenerek, bu teknolojilerin literatürdeki ve uygulamalardaki ağ yapısı ele alınmış; öz faz modülasyonu (SPM), çarpraz faz modülasyonu (XPM), dört dalga karışımı (FWM) ve uyarılmış Raman saçılması (SRS) birleşik etkileri altındaki performansları ve farklılıkları benzetimler yardımıyla analiz edilmiştir. Analizlerde, yalın FWM, birleşik FWM+SRS ve birleşik SPM+XPM+FWM+SRS etkilerinin, işaret-çapraz karışım oranı (SXR) üzerinde doğurduğu farklılıklar gözlemlenmiştir. DWDM-GPON sistemlerde, SXR'ın, kanal giriş güçleri, fiber uzunluğu, kanal aralığı değerleri ve işaret giriş gücü ile değişimi incelenmiştir. Elde edilen benzetim sonuçları, FWM etkisindeki DWDM-GPON sistemlerde minimum 23 dB SXR değerli güvenli iletimin sağlanabilmesi amacıyla farklı kanal sayılarına sahip sistemler için uygun kanal giriş gücü, kanal aralığı ve kanal uzunluğu değerlerinin seçimi ile ilgili yol göstermesi açısından oldukça önemlidir.

In today's technology, it is seen that the services offered over access networks do not only consist of data transmission, but services such as high-definition video transmission, lossless voice transmission, real-time data transmission are of great importance for users. As a result of all of these, the need for error-free and fast transmission of all kinds of information in long distance and access infrastructures has emerged and the need for high bandwidth has emerged. Optical access networks are one of the most important alternatives to meet these requirements. In this thesis, modeling and simulations are performed for wavelength division multiplexing-passive optical network (WDM-PON) systems, which are among the access networks that can meet all these requirements. In addition, dense wavelength division multiplexing-gigabit passive optical network (DWDM-GPON) technologies are examined, the network structure of these technologies in the literature and in applications are discussed, and their performances and differences under the combined effects of self phase modulation (SPM), cross phase modulation (XPM), four wave mixing (FWM) and stimulated Raman scattering (SRS) are analyzed with the help of simulations. In the analyses, the differences in the signal-to-crosstalk ratio (SXR) between single FWM, combined FWM+SRS and combined SPM+XPM+FWM+SRS effects are observed. In DWDM-GPON systems, the variation of SXR with channel input power, fiber length, channel spacing and signal input power is investigated. The simulation results obtained are very important in terms of providing guidance on the selection of appropriate channel input power, channel spacing and channel length values for systems with different channel numbers in order to ensure reliable transmission with a minimum SXR value of 23 dB in DWDM-GPON systems with FWM effect.