Título
Short-reach 200 Gb/s SDM network employing direct-detection and optical SSBI mitigation
Autor
Marques, Tiago David Freitas
Resumo
pt
De modo a responder às crescentes exigências de capacidade das redes óticas de
próxima geração, nesta dissertação propõe-se um esquema inovador de transmissão
para redes de curto alcance baseado em deteção-direta (DD) e fibras multinúcleo
(MCF), com um núcleo dedicado à transmissão de portadoras e os restantes núcleos
dedicados à transmissão dos sinais. Com este esquema, pode ser implementada uma
abordagem de mitigação da interferência do batimento sinal-sinal (SSBI) de baixa complexidade.
Isto pode ser de particular interesse para sistemas que requerem compensação
eletrónica da dispersão cromática (CD) no lado do recetor. O desempenho de
um sinal NRZ polar de 200 Gb/s numa rede MCF de curto alcance utilizando o esquema
de transmissão proposto limitado pela CD e pelo efeito combinado do atraso relativo
de propagação (skew) e do ruído de fase do laser é avaliado através de simulação
numérica.
Os resultados mostram que os sistemas que utilizam lasers com maiores larguras
de linha tornam-se mais vulneráveis ao skew, limitando mais o desempenho do sistema
devido à conversão do ruído de fase em intensidade. Quando a CD não é compensada,
a utilização da técnica de mitigação da SSBI permite distâncias até 180 m, mostrando
potencial para ser implementada dentro de centros de dados. Estes resultados são
obtidos quando a potência ótica média do sinal é 18 dB superior à potência ótica média
da portadora, e quando a estimação da SSBI não é corrompida pelo ruído elétrico. No
entanto, o potencial mais elevado do esquema de transmissão proposto poderá ser alcançado
para sistemas em que o efeito da CD é compensado eletronicamente no lado
do recetor. Para sistemas com compensação total de CD, os resultados mostram uma
melhoria significativa do desempenho obtida pela abordagem de mitigação da SSBI
implementada.
en
In order to respond to the growing capacity demands of next-generation optical networks,
this dissertation proposes an innovative transmission scheme for direct-detection
(DD) multi-core fibre (MCF) short-reach networks with one core dedicated to carriers
transmission and the remaining cores dedicated to signals transmission. With this
scheme, a low-complexity signal-signal beat interference (SSBI) mitigation approach
can be employed. This may be of particular interest for systems requiring electronic
chromatic dispersion (CD) compensation at the receiver side. The performance of a
200 Gb/s polar non-return-to-zero (NRZ) signal in a MCF short-reach network employing
the proposed transmission scheme impaired by CD and the combined effect of the
skew and the laser phase noise is evaluated through numerical simulation.
The results show that systems employing lasers with broader linewidths become
more sensitive to the skew, limiting further the system performance due to phase-tointensity
conversion. When CD is not compensated, employing the SSBI mitigation
technique enables distances up to 180 m, showing potential to be implemented in intra
data centre networks. These results are obtained when the signal mean optical power is
18 dB higher than the carrier mean optical power, and when the SSBI estimation is not
corrupted by electrical noise. Nevertheless, the higher potential of the proposed transmission
scheme may be achieved for systems in which the CD effect is compensated
electronically at the receiver side. For systems with full CD compensation, the results
show a significant performance improvement obtained by the SSBI mitigation approach
employed.