Sistemas de calibração automático para transceivers NG-PON2

The current society is increasingly dependent on communication services, requiring better and faster connections, predicting in a near future connections in the order of hundreds of Gbit/s. During the data transmissions, the increase of speed reflects an increase of the error ratio due to factors such as noise, reductions of signal or jitter, which for low speed these were not emphasized so much. This project involves the development of a BER test system for both continuous and Burst mode of the transmission, demonstrating the viability of communication over the next-generation technology, NG-PON2, which uses high transmission rates (10 Gbit/s). For this purpose, an FPGA architecture was implemented that allows for long distances in the optical network, high transmission rates. This choice reflects a more economical alternative in relation to commercial equipment and has several advantages, such as the flexibility to reprogram and prepare the architecture according to the needs of the user. To achieve the proposed requirements, the project was divided into three parts. In the first part an architecture was developed that allows to obtain the error rate during a continuous mode transmission. In order to obtain the real-time viability of the communication referred and to have control over the system, an interface was developed between the computer and the FPGA to change certain characteristics of the communication channel. This is the second part of the project. The last part of the project has an architecture similar to the previous one, that is, instead of the transmission to be done in continuous mode, it is performed in mode Burst, being this the requirement with more interest to the technology NG-PON2. Finally, proof of concept was performed through an optical network provided by the company PICadvanced that allowed the validation of the different parts of the project. These validations will allow the development of new modules that will later contribute to the main project that is under development in the company PICadvanced, which aims at the construction of an automatic calibration board for the XFP transceivers.A sociedade atual depende cada vez mais dos serviços de comunicação, exigindo melhores ligações e mais rápidas, prevendo-se num futuro próximo a necessidade de ligações na ordem das centenas de Gbit/s. O aumento dos ritmos de transmissão refletem um aumento no que se refere à taxa de erro (BER), uma vez que o impacto associado a fatores como ruı́do ou interferência entre sı́mbolos, é maior do que para baixos ritmos. Este trabalho foca-se no desenvolvimento de um sistema de teste BER, tanto para uma transmissão contı́nua como para transmissão em rajadas, que demonstre a viabilidade da comunicação sobre a tecnologia da próxima geração, Next Generation Passive Optical Network 2 (NG-PON2), que utiliza débitos de transmissão elevados (10 Gbit/s). Para este efeito foi implementado uma arquitetura em Field-programmable gate array (FPGA) que possibilita para longas distâncias na rede ótica, elevados ritmos de transmissão. Esta escolha reflete uma alterativa mais económica em relação aos equipamentos comerciais e apresenta vantagens tais como a flexibilidade de reprogramar e preparar a arquitetura de acordo com as necessidades do utilizador. Para cumprir os requisitos propostos o projeto dividiu-se em três partes. Numa primeira parte do projeto desenvolveu-se uma arquitetura que permite adquirir a taxa de erros durante uma transmissão contı́nua. Com o intuito de analisar a viabilidade em tempo real da comunicação em questão, bem com o utilizador ter controlo sobre o sistema, alterando certas caracterı́sticas do canal de comunicação, desenvolveu-se numa segunda parte do projeto uma interface entre o computador e a FPGA. Numa última parte do projeto desenvolveu-se uma arquitetura semelhante à anterior, na qual se permite igualmente adquirir a taxa de erros com transmissão em rajadas (Burst), sendo este um dos requisitos de maior interesse na tecnologia NG-PON2. Por fim, a prova de conceito foi realizada através de uma rede ótica disponibilizada pela empresa PICadvanced, que permitiu a validação das diversas partes do projeto. Estas validações vão permitir a conceção de novos módulos que posteriormente vão contribuir para o projeto fonte que está em desenvolvimento na empresa PICadvanced, que visa a implementação de uma placa de calibração automatizada para os transceptores 10 Gigabit Small Form Factor Pluggables (XFP).Mestrado em Engenharia Eletrónica e Telecomunicaçõe

ANALISIS PERANCANGAN SISTEM (WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING) WDM-PON PADA TEKNOLOGI XG-PON DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE OPTISYSTEM

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis perancangan dari sistem WDM-PON pada teknologi XG-PON dengan menggunakan software optisystem. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Telkom Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Jakarta pada bulan Agustus 2016 – Januari 2017 Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode rekayasa teknik yaitu merancang dan menganalisis sistem WDM-PON pada teknologi XG-PON dengan menggunakan software optisystem. Teknologi XG-PON merupakan pengembangan dari teknologi G-PON. Perbedaan XG-PON dengan G-PON adalah bitrate nya. Pada XG-PON mencapai 10 Gbps pada sisi downstream dan 2,5 Gbps pada sisi upstream. Pada perancangan penelitian ini memiliki beberapa parameter data yang diambil, antara lain Q factor , Bit Error Rate dan Power Budget. Rancang jaringan WDM-PON pada teknologi XG-PON menggunakan aplikasi optisystem ini sudah melalui tahap simulasi dengan cara mengubah jarak 10 – 50 Km dan mengubah nilai PTX sebesar 2-8 dBm pada aplikasi optisystem. Pada penelitian ini didapatkan hasil perhitungan dan simulasi dari rancangan WDM-PON pada Teknologi XG-PON. Hasil yang didapatkan dari rancangan WDM-PON pada teknologi XG- PON adalah layak dengan memenuhi standard jaringan yang ada dengan Power Link Budget sebesar -27.54dBm. Serta mendapatkan hasil dari penelitian Bit Erorr Rate terhadap jarak dimana semakin dekat jarak maka Bit Erorr Rate akan semakin bagus dan bila semakin jauh jarak maka Bit Erorr Rate akan semakin buruk. This study aims to analyze the design of the WDM-PON system on XG-PON technology using optisystem software. This research was conducted in Telkom Laboratory of Electrical Engineering Faculty of Engineering, State University of Jakarta in August 2016 - January 2017 The method used in this research is engineering method that is designing and analyzing WDM- PON system on XG-PON technology using optisystem software. XG-PON technology is a development of G-PON technology. The difference of XG-PON with G-PON is its bitrate. At XG-PON reach 10 Gbps on the downstream side and 2.5 Gbps on the upstream side. In designing this research has some parameter data taken, among others Q factor, Bit Error Rate and Power Budget. Design the WDM-PON network on XG-PON technology using this optisystem application has gone through the simulation phase by changing the distance of 10 - 50 Km and changing the PTX value of 2-8 dBm in the optisystem application. In this study obtained the calculation and simulation of the design of WDM-PON on XG-PON Technology. The results obtained from WDM-PON design on XG-PON technology are feasible by meeting existing network standards with Power Link Budget of -27.54dBm. And get the results of research Bit Erorr Rate to the distance where the closer the distance then Bit Erorr Rate will be better and if the further distance then Bit Erorr Rate will get worse

Redes ópticas passivas avançadas e de cobertura estendida

Mestrado em Engenharia Electrónica e TelecomunicaçõesA grande procura por largura de banda acompanhada pelas preocupações económicas tornaram as Redes Ópticas Passivas o foco das operadoras de telecomunicações. A intensificação dos trabalhos nesta área levou à criação de vários standards e intensificou a investigação na área. Ao longo deste trabalho os requisitos definidos na norma EPON e GPON foram analisados bem como algumas das futuras alternativas. Seguiu-se a caracterização dos sistemas EPON e GPON existentes no laboratório. Finalmente um protótipo para um Reach Extender previamente desenvolvido é analisado e testado tendo em vista provar o seu funcionamento com tráfego GPON.The high demand for bandwidth accompanied by economic worries has made the passive optical networks the focus of telecommunication operators. The intensification of works on this area has led to the creation of several standards and intensified the researches. Throughout the work, the requirements defined in the standard EPON and GPON are analyzed as well as future alternatives. Later, EPON and GPON systems are characterized, and finally a prototype previously developed is adjusted, analyzed and tested in order to prove its operation in GPON

Redes de nova geração e o serviço universal de telecomunicações em Portugal

Doutoramento em Engenharia EletrónicaThis thesis addresses the issue of Universal Service for telecommunications in the context of the access networks of next generation. This work aims to contribute to the redefinition of the concept of universal telecommunications service focusing primarily on extending it to broadband services as economic and social development factor and taking into account the degree of dependence that currently, modern societies have for the different communication and information services. Complementarily it also intended to meet some of the challenges set out in the European 2020 agenda. Universal Service is defined here as access to a telecommunications network (with obligations in terms of type and quality of service for the operator), by of all citizens at any country's geographical location, with uniform and accessible price. The approach adopted is the State as a mentor for social equity, respectful of the liberalized market dynamics but also knowledgeable of the requirements of modern telecommunications services and its relationship with the different technologies available. The possibility of subsidizing is assumed. The Universal Service´s provision is subject to open to all operators, which are assumed to possess other profitability businesses, than the Universal Service, using technologies similar to those prescribed for the respective Universal Service provision contest. Although the work has components of economic and financial analysis, the approach is the engineering point of view, looking for help to identify technical and organizational solutions which offer prospects for the dissemination and adoption of next generation network solutions. As a point of departure the work gives an overview on the state of the art access networks , trying to identify which of the differences between this reality and possible scenarios for next-generation network with potential access to the generality of the people . The case of the Portuguese reality will be given special attention, taking into account their specific characteristics in terms of geography, demography, economics and market dynamics. The main results of this work are: • Identification of possible scenarios for the evolution of existing networks, in particular in areas with deficit coverage. • Identification of possible operating models and business to the materialization of the above scenarios developed and its economic analysis in an attempt to determine the critical factors associated with sustainability and / or need for subsidies. • Contribution to the regulatory framework of new generation networks from the point of view of the constraints of technology and the specifics of the Universal Service.Esta tese aborda a questão do serviço universal de telecomunicações no contexto das redes de acesso de nova geração. Este trabalho pretende contribuir para a redefinição do conceito de Serviço Universal de Telecomunicações concentrando-se principalmente em estendê-lo a serviços de banda larga como factor de desenvolvimento económico e social e tendo em conta o grau de dependência que, actualmente, as sociedades modernas têm em relação aos diferentes serviços de comunicação e informação. De forma complementar pretende-se também ir ao encontro de alguns dos desafios enunciados na Agenda Europeia 2020. Serviço Universal é aqui definido como o acesso a uma rede de telecomunicações (com obrigações em termos de tipo e qualidade de serviço para o operador), por parte de todos os cidadãos, em qualquer localização geográfica do país, a preços uniformes e acessíveis. A perspectiva adoptada é a Estatal como mentor da equidade social, respeitador das dinâmicas de mercado liberalizado mas também conhecedor dos requisitos dos modernos serviços de telecomunicações e da sua relação com as diferentes tecnologias disponíveis. A possibilidade de subsidiação é assumida. A prestação de Serviço Universal é sujeita a concurso aberto a todos os operadores, que se assume possuírem outros negócios, que não apenas o Serviço Universal, com rentabilidade e usando tecnologias semelhantes às preconizadas para a respectiva prestação de Serviço Universal. Embora o trabalho desenvolvido tenha componentes de análise económico-financeira, a abordagem utilizada é a de engenharia, procurando contribuir para a identificação de soluções técnicas e organizacionais que possam oferecer perspectivas sustentáveis para a disseminação e adopção das soluções redes de nova geração. Como ponto de partida o trabalho apresenta uma visão geral sobre o estado da arte das redes de acesso, procurando identificar quais os diferenciais existentes entre essa realidade e a de possíveis cenários de rede de próxima geração com potencial de acesso para a generalidade dos cidadãos. O caso da realidade Portuguesa será objecto de uma atenção especial, tendo em consideração as suas especificidades em termos de geografia, demografia, economia e dinâmicas do mercado. Os principais resultados deste trabalho são os seguintes: • Identificação de possíveis cenários para a evolução das redes actuais, nomeadamente em áreas com deficit de cobertura de rede. • Identificação de possíveis modelos de operação e negócio para a materialização dos cenários acima desenvolvidos e respectiva análise económica, como tentativa de determinar os factores críticos associados à sua sustentabilidade e /ou necessidade de subsidiação. • Contributo para o quadro regulatório das Redes de Nova Geração sob o ponto de vista dos constrangimentos das tecnologias e das especificidades do Serviço Universal

A configurable transmitter architecture & organization for XG-PON OLT/ONU/ONT network elements

The XG-PON standard for Passive Optical Networks (PONs) imposed high performance requirements for network equipment. Especially, the 10G transmitter designs of the office equipment (OLT), the terminals and the network units (ONTs and ONUs) become quite demanding because of the real-time requirements for preparing a frame. The current paper introduces a three layer architecture, scalable with respect to the bandwidth and suitable to realize the transmitter of the XGPON OLT/ONT/ONU elements. The architecture’s upper layer decides what data packets will be transmitted. The second layer’s microsequencer commands the lowest layer’s modules, which produce and locally store all the data packets to be transmitted. The three layer approach allows the architecture to be configured and organized as either an OLT transmitter or an ONU/ONT transmitter; and to be scalable and perform the functions of the OLT at 10 Gbps and those of an ONU/ONT at 2.5 Gbps. The implementation of a XG-PON ONU transmitter on Xilinx Virtex7 verifies the approach