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제안 방법
- OLT(Optical Line Terminal)는 서로 다른 파장의 VCSEL 8개로 배열된 하나의 VCSEL array를 광원으로 사용하였고 8개의 PIN 다이오드를 배열하여 광전변환을 하였으며 상하향 신호는 WDM coupler를 이용하여 파장대역을 분리하여 전송하였다. ODN(Optical Distriobution Network)은 전송용 광파이버구간과 RN, 분배용 광파이버구간으로 구성되었다.
- RN에서 파장분기 및 결합을 위한 소자로 1×8 AWG(Arrayed Waveguide Grating)를 이용하였으며 AWG의 FSR(Free Spectral Range)은 12.8nm이며 채널간의 간격은 0.8nm이다 8개의 ONU는 각각 다른 파장의 장파장 VCSEL과 PIN 다이오드로 구성되었고 상하향 신호는 OLT에서와 같이 WDM coupler로 분리하였다. 광원으로 사용된 1.
- eye diagram을 이용하여 전송된 신호의 감쇠와 jitter에 의한 영향을 분석하고 eye mask test로 여유도를 계산하였다. 마지막으로 전송된 파형에서 주기의 변동폭을 계산하여 period jitter를 구하였다.
- noise에 대한 영향을 고려하기 위해 dark current를 얻어진 평균과 합하고 온도잡음, 산탄잡음은 구한 분산에 합하였다. 전체 잡음 분산은 식 8과 같은 형태로 표현되며 Nth는 noise spectral density이며, μk는 데이터 표본의 평균값, Be는 전기적인 잡음폭, id은 수신기의 dark current를 의미한다.
- eye diagram을 이용하여 전송된 신호의 감쇠와 jitter에 의한 영향을 분석하고 eye mask test로 여유도를 계산하였다. 마지막으로 전송된 파형에서 주기의 변동폭을 계산하여 period jitter를 구하였다. 본 구조에서는 증폭기를 사용하지 않으므로 가우시안 모델을 이용하였으며 전체 에러 확률은 식 7과 같다.
- DFB의 구동전류는 수백mA이지만 VCSEL은 구동 전류가 수mA이하여서 발열이 작고 850nm대역에서 숙련된 기술을 이용하여 대역에서도 여러 채널을 단일소자로 구현할 수 있다[11]. 본 구조는 VCSEL array를 사용하여 OLT구성에 있어서 손실을 줄이고 인접광원과 구동장치로부터 발생하는 열을 줄여 온도에 의한 영향을 최소화하였다.
- 5Gb/s이상이 될 것이다. 본 구조의 하향전송속도는 2.5Gb/s이며 230-1 PRBS(Pseudo-Random Binary Sequence)로 직접변조 하였으며, 상향전송시 1.25Gb/s일 때는 230-1 PRBS, 622Mb/s일 때는 223-1 PRBS로 직접변조 하였다. GPON은 하향채널의 파장대역을 1.
- 연구되는 여러 가입자망 광원들 중에 장파장 VCSEL은 테스트와 패키징 비용이 낮고 Array와 대량생산에 적합하며 파이버와의 결합효율이 높다. 본 논문에서는 이러한 특징을 가진 VCSEL을 채널당 단일파장광원을 사용하는 Gigabit-capable WDM -PON 망에 적용하여, 하향 2.5Gbit/s, 상향 1.25Gbit/s, 622Mbit/s로 전송하였을 때의 특성과 여유도를 BER, Eye diagram, jitter 시뮬레이션과 표준안을 통해 얻을 수 있었다. 2.
- 본 논문은 기가비트 전송이 가능한 가입자망을 구성하기 위해 채널당 단일광원을 사용한 gigabit- capable WDM-PON(GWPON)의 장단점을 분석하고, 광원으로 저가의 고속변조가 가능한 장파장 VCSEL의 도입을 제안하며, 하향 2.5Gbit/s, 상향 1.25Gbit/s, 622 Mbit/s의 전송속도로 VPI 시뮬레이션 툴을 이용하여 전송하고 결과를 ITU-T G.984.2에서 권고하는 수치와 비교하여 제안된 시스템의 타당성을 고찰하였다.
- 장파장 VCSEL을 WDM-PON에 적용하였을 때의 특성을 분석하기 위해서 망내부의 손실을 계산하고 bit error ratio(BER)를 구하여 전력 여유도를 분석하였다. eye diagram을 이용하여 전송된 신호의 감쇠와 jitter에 의한 영향을 분석하고 eye mask test로 여유도를 계산하였다.
대상 데이터
- 전송시뮬레이션에 사용된 GWPON은 그림 2와 같이 상하향 각각 8개의 채널을 사용하여 구성하였다. OLT(Optical Line Terminal)는 서로 다른 파장의 VCSEL 8개로 배열된 하나의 VCSEL array를 광원으로 사용하였고 8개의 PIN 다이오드를 배열하여 광전변환을 하였으며 상하향 신호는 WDM coupler를 이용하여 파장대역을 분리하여 전송하였다.
이론/모형
- 마지막으로 전송된 파형에서 주기의 변동폭을 계산하여 period jitter를 구하였다. 본 구조에서는 증폭기를 사용하지 않으므로 가우시안 모델을 이용하였으며 전체 에러 확률은 식 7과 같다.
- 영향을 받는다. 자발방출에 의한 재결합 영향을 고려하기 위해 식 5를 이용하여 carrier lifetime을 구하였으며, 비선형 현상에 의한 영향을 고려하기 위하여 식 6의 비선형이득상수인 ε을 사용한 tucker모델을 이용하였다. 모델링에 사용된 파라미터의 값들은 표 1과 같다[7][8].
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