ROF Radio Over Fiber

ROF – Radio over Fiber

Introducción


Motivación: Demanda de usuarios de
conexión inalámbrica permanente desde sus
dispositivos móviles a una alta velocidad de
transmisión.



Problemas:


Servicios inalámbricos no poseen suficiente
ancho de banda para proveer altas capacidades
de transmisión (mutiGbps).



Sistemas que trabajen en bandas de onda
milimétricas suponen:


alto costo dedispositivos,



aumento de BS elevado coste de instalación, de
la propia BS y tiempo de ejecución



mayor potencia (altas pérdidas).

Introdución


Sistemas RoF caracterizados por combinar dispositivos de
radiocomunicaciones con enlaces de fibra óptica.



Permite conectividad flexible y alta disponibilidad de red



Técnica prometedora para servicios inalámbricos de banda
ancha.

Dependiendo de la aplicación considerada, las señales radio
pueden ser fundamentalmente:


VHF



UHF



Microondas



Ondas milimétricas

Introducción




Ventaja de la fibra para transmitir señales de onda
milimétrica (MMW):


Inmunidad a interferencias electromagnéticas



Gran capacidad de transmisión



Perdidas bajas de propagación (0.2-0.5 dB/Km)



Longitud de onda de operación

Seguridad de la privacidad de datos

Desventaja de la fibra:


Limitaciones propias de enlaces ópticos analógicos (PMD,
dispersión cromática y modal).

Arquitectura de Sistemas RoF

Enlace tradicional
ROF

Conexión simple vía fibra

Enlace fibra entre CO y BS con

Arquitectura de Sistemas RoF


Sistema RoF que opera en la banda de las MMW.

Transmite señales de radio a través de la fibra ópticahasta la BS.

Componentes básicos de sistemas
RoF
Modulación y detección de señales en sistemas RoF


La modulación RoF se genera a partir de una

modulación eléctrica y óptica.


En primer lugar, se tiene la señal eléctrica modulada
en amplitud, fase o frecuencia, según
especificaciones de la aplicación inalámbrica.



Conversión eléctrico – óptica: modulación del láser.
Dos tiposfundamentales:


IM/DD



Modulación externa

Componentes básicos de sistemas
RoF
Modulación y detección de señales en sistemas RoF


Modulación de intensidad con detección directa
(IM/DD)


La señal RF controla la intensidad que la fuente luminosa
emite “On-Off”



Simple y bajo costo.



Son los más comunes  diodo de laser integrado de
semiconductor (Fabry-Perot, DFB, VCSEL)



Problema parafrecuencias mayores a 10 GHz ancho de
banda d



En BS se tiene foto-detectores  gran ancho de banda,
alta frecuencia de conversión, soportar altos niveles de
potencia óptica el dispositivo limitado

Componentes básicos de sistemas
RoF
Modulación y detección de señales en sistemas RoF


Modulación externa (EOM)


Moduladores externos de tipo MachZehnder o de electro-absorción.



Rango defrecuencia de trabajo del orden
de ondas milimétricas.



Alto coste y mayor complejidad



Limitación en las no linealidades del MZM.

Componentes básicos de sistemas
RoF
Modulación y detección de señales en sistemas RoF


Configuración con decremento de
frecuencia


Transmisión por fibra a IF.



Libre de efectos de dispersión.



Necesidad de un oscilador a ondas
milimétricas.

Componentesbásicos de sistemas
RoF
Modulación y detección de señales en sistemas RoF



Modulación de heterodino remoto


Más de una señal óptica es generada por la fuente luminosa:
una es modulada por la señal de información y estas son
mezcladas por el fotodetector.



Foto-receptores integra foto-diodo (PD) y amplificador RF.



Principal ventaja Disminución de dispersión cromática.

Componentes básicosde sistemas
RoF
Medio de transmisión en sistemas RoF


Redes de acceso basadas en RoF se dividen en dos tipos de sistemas:




Medio de transmisión es la fibra óptica multimodo (MMF)RoMMF


Instaladas en el despliegue de redes de fibra en entornos LAN



Comunicaciones ópticas de media o corta distancia en entornos interiores.



Bajo coste y facilidad de manejo.

Medio de transmisión es...