Aportes fase 6

1. Ejercicio # 1 y 3
Introducción to OptiPerformer
Paso 1
Estudie el diseño, que incluye algo de texto y cuadros para identificar los tres componentes del
sistema de fibra óptica. La sección “transmisor” incluye una fuente binaria (PRBS o generador de
secuencia de bits pseudoaleatorios), un generador de impulsos eléctricos, un diodo láser y un
modulador externo.
La sección del receptor incluye un fotodiodo, un filtro de paso bajo y una toma de decisión.
Circuito, que incluye un analizador BER. Cubriremos estos componentes en más detalles más
adelante en el curso.
Paso 2
Ejecute la simulación presionando el botón de inicio. El progreso de la misma se mostrará la
simulación y aparecerá el mensaje “¡Cálculo finalizado!”.
Aparece cuando la simulación se ejecuta hasta su finalización.
Paso 3
Haga doble clic en el medidor de potencia óptica y el analizador BER y mueva las ventanas según
sea necesario para mayor claridad. Marque la casilla junto a "Mostrar ojo Diagrama” en la ventana
BER. El medidor de potencia óptica muestra la potencia en la entrada al fotodiodo en vatios y
dBm. La ventana BER muestra el “diagrama de ojo” y varias cantidades, incluido el “Max Q Factor”
y la “BER mínima”.
Longitud de fibra 50 km

2. Longitud de fibra 60 km
Longitud de fibra 100 km

3. Longitud de fibra 80 km
Longitud de fibra 150 km

4. Paso 4
La simulación está configurada para ejecutar 5 "iteraciones", con la longitud de la fibra variando de
De 50 a 150 km en 5 pasos. El índice se muestra en la esquina superior derecha del diseño. Para
recorrer las iteraciones, utilice el avance y el retroceso. Botones en la parte inferior izquierda de la
ventana. Tenga en cuenta el cambio en la potencia recibida y la visualización de BER (diagrama de
ojo, factor Q y BER) con longitud de fibra.
Reporte
 Portada según el ejemplo adjunto.
 Tabulación de potencia recibida, factor Q y BER para las 5 fibras diferentes.
longitudes.
Longitud de Fibra
km
Potencia
Db
50 -13.200
60 -15.079
100 -23.079
80 -19.140
150 -33.140
 Gráfico de potencia recibida, factor Q y BER versus longitud de fibra.
Anexamos ejemplo de grafica cuando la longitud de la fibra es 50 km.

5.  Descripción del cambio en el diagrama del ojo al aumentar la longitud de la fibra.
El digrama de la fibra en el graficador permanece muy similar, a medida que aumenta la
longitud, la potencia se atenúa, según lo indica la tabla anterior.
Ejercicio # 2
Receiver Sensity
Objetivo:
Determine la sensibilidad de un receptor óptico basado en fotodiodo PIN determinando la
potencia mínima recibida necesaria para alcanzar un factor Q determinado. Compara los
resultados de simulación con los resultados de un enfoque analítico.
Teoría:
Si incluimos sólo el efecto del ruido térmico, la sensibilidad de un fotodiodo PIN basado
el receptor es:
Dónde:
• S = sensibilidad (W)
• Q = factor Q deseado (relacionado con la tasa de error de bits o BER) deseada
• R = capacidad de respuesta del fotodiodo (A/W)

6. • σT = corriente de ruido térmico rms (A)
La corriente de ruido térmico rms σT viene dada por:
Dónde.
• ST = densidad espectral del ruido térmico (A2/Hz)
• B = ancho de banda del receptor (Hz)
Cálculos:
La siguiente tabla enumera las especificaciones del receptor:
X e Y son los dos últimos dígitos de su número de identificación de estudiante. Por ejemplo, si en
su identificación el número termina en 43, entonces nos queda ST = 4,3 x 10-22. Determine la
sensibilidad del receptor usando las fórmulas dadas anteriormente.
Disposición:
El diseño consta de:
1. Fuente láser CW
2. Modulador con modulador sin retorno a cero.
3. Atenuador óptico
4. Fotodiodo PIN con filtro eléctrico.
El fotodiodo PIN tiene la capacidad de respuesta como valor predeterminado, 1 A/W. La
oscuridad, la corriente se establece en 0. El parámetro de ruido ASE está desactivado. El
parámetro de ruido térmico es disponible para que usted pueda editar.
Se han colocado medidores de potencia a la salida del modulador y después del atenuador para
que le permita determinar la potencia óptica en la salida del transmisor y la entrada al receptor.
Simulación:
Ajuste la potencia de salida para obtener una potencia de salida de transmisión de 0 dBm.
Configurar el atenuador a 20 dB. Ejecute la simulación. Ajuste el atenuador hasta que el factor Q
sea 6,00±0,05.
Informe:

7. • Un resumen ordenado y bien presentado de sus cálculos previos al laboratorio (adjunte
cualquier documento escrito a mano).
cálculos).
Parámetro Valor Factor Q Min. BER
Power meter
1 Power meter 2
Atenuacion 20 7,93 3,004E-12 -3,14 -23,147
Atenuacion 10 74,5273 0 -3,21 -13,21
Atenuacion 25 2,7217 0,01621 -3,14 -28,14
Atenuacion 25 6,18649 1,30E-07 0,71 -24,29
• Capturas de pantalla u otras visualizaciones de los resultados de su simulación, incluida la
potencia.
Lecturas de la pantalla del analizador BER (incluido el diagrama de ojo).
Simulación 1 – Atenuacion 20 dBm.
Simulación 2- Atenuacion 10 dBm.

8. Simulación 3 - Atenuacion 25 dBm.
Simulación 4 - Atenuacion 25 dBm.

9. • Discusión de cualquier diferencia entre el cálculo y los resultados de la simulación.
A mayor atenuación en Dbm los datos obtenidos en el factor Q son menores, de igual forma a
mayor atenuación menor la potencia obtenida.
Ejercicio # 3
Attenuation-Limited Fiber Length
Objetivo.
Calcule la longitud de la fibra con atenuación limitada en función del presupuesto de energía
ecuación. Simular el sistema resultante y verificar que cumple con el rendimiento.
Objetivos.
Teoría.
La ecuación del presupuesto de energía establece que el presupuesto de energía en una
transmisión del sistema debe ser igual a la suma de todas las pérdidas de potencia más el margen
de potencia.
El presupuesto de energía es la diferencia entre la potencia de salida del transmisor y la
Sensibilidad del receptor en dBm. La ecuación es así.
dónde

10. • PT = potencia de salida del transmisor (dBm)
• SR = sensibilidad del receptor (dBm)
• A = atenuación de la fibra (dB/km)
• LF = longitud de fibra (km)
• LC = pérdida de acoplamiento (dB)
• LA = pérdidas adicionales conocidas (dB)
• M = margen de potencia (dB)
En este ejercicio, se dan todos los parámetros en la ecuación anterior excepto la fibra longitud,
que deberá ser determinada.
La sensibilidad del receptor se define aquí como la potencia mínima requerida en Dbm para lograr
un BER de 10-9, que corresponde a un factor Q de 6.
La sensibilidad del receptor depende de la velocidad de bits. La atenuación de la fibra depende de
la longitud de onda operativa.
Cálculos previos al laboratorio.
Usando la ecuación de presupuesto de energía anterior y los parámetros enumerados a
continuación, determine la longitud de la fibra limitada por atenuación.
Disposición.
El sistema ha sido creado utilizando OptiSystem y exportado como un archivo OptiPerformer. Hay
dos versiones; uno para 2,5 Gb/s y otro para 10 Gb/s.
Trabaje primero con 2,5 Gb/s. Se ha utilizado un atenuador óptico para representar la
pérdida del conector y el margen del sistema. Cuando abre el archivo OptiPerformer, habrá una
lista de parámetros que puede ajustar. Están ubicados cerca de la esquina inferior derecha. Ajuste
los parámetros según la tabla anterior. Además, se han desactivado los efectos de dispersión y no
lineales en la fibra.
Para configurar la sensibilidad del receptor a -30 dBm para 2,5 GB/s, asegúrese de que la
temperatura el parámetro de ruido en el receptor está configurado en 8,97e-24 W/Hz.

11. Los componentes necesarios del visualizador deben estar colocados en OptiPerformer.
archivo para obtener los datos necesarios de la simulación.
Simulación.
1. Ejecute la simulación y registre los siguientes datos:
 Niveles de potencia óptica (dBm)
 Ambos extremos de la fibra.
 Entrada del receptor
 Análisis BER
 BER
 factor Q
 Diagrama de ojo
Escenario 2,5 G
Escenario 10G

12. 2,5 G – Longitud de fibra 50 km
10G – Longitud de fibra 50 km

13. 2. Establezca la longitud de la fibra al 125% del valor calculado en el laboratorio previo y repita
la simulación y el registro de datos.
2,5 G – Longitud de fibra 62,5 km
10G – Longitud de fibra 62,5 km

14. 2G - Longitud de fibra 70 km.
10G - Longitud de fibra 70 km.

15. Análisis e Informe.
Compare los resultados de las simulaciones y sus cálculos previos al laboratorio y registre
sus observaciones y explicaciones de las diferencias en su informe de laboratorio.
Su informe debe contener:
• Portada
 Título del laboratorio
 Nombre y número del curso
 Tu nombre
• Cálculos previos al laboratorio
• Capturas de pantalla del diseño y los resultados, incluidos diagramas de ojo
• Listado de tablas resumen para cada simulación.
 Longitud de fibra en km
 Potencia recibida en dBm
 factor Q
 BER
Resumen escrito de sus observaciones.
Parám
etro
Atenua
cion
Factor
Q
Min
.
BER
Power
meter 1
Power
meter 2
Power
meter 3
Longitud de la
fibra km
Bit rate
Gbps
1 0 177,76 0 -3,219 -12,719 -12,719 50 2,5
2 0
123,68
7 0 -3,29 -15,166 -15,166 62,5 2,5
3 0,19
95,795
6 0 -3,29 -16,591 -16,701 70 2,5

16. 4 0
95,740
7
0,0
0E+
00 -3,102 -12,683 -12,683 50 10
5 0
61,223
6 0 -3,14 -15,023 -15,023 62,5 10
6 0,19
45,454
8 0 -3,29 -16,591 -16,701 70 10
Los parámetros de potencia se mantienen muy parecidos, aunque el ancho de banda (bit rate) de
la fibra cambie, en el caso de la simulación a 10G para 70 km la potencia que recibe la fibra
aumenta en el extremo derecho, el factor Q es muy variable para ambos casos en las diferentes
longitudes de fibra.
3). Calcular un radio enlace a través del software online indicado en el foro
(Xirio online), de acuerdo con las siguientes características:
I. Las coordenadas de los emplazamientos donde se encuentran las antenas
son:
a) Cielo Roto: 4°25'39.84"N 75°24'37.61" W
b) Águila: 4°22'36.38"N 75°29'16.33" W
c) Tigrera: 4°25'21.64"N 75°26'17.93" W
d) Altamira: 4°26'39.29"N 75°27'14.92" W
e) Cajamarca: 4°26'25.7"N 75°25'40.5"W
emplazamientos.

17. 1.

18. 2.

19. 3.
4. Altamira

20. Cajamarca.

21. II. Alturas:
a) Cielo Roto: 40m
b) Casa: 15m
c) Altamira: 12m
d) Tigrega: 6m
e) Aguila: 9m
f) Cajamarca: 13m
III. La sensibilidad de los receptores se encuentra entre -65 dBm y – 85dBm
IV. El método de cálculo es línea de vista
V. Los radio enlaces se deben realizar de la siguiente manera:
a) Cielo Roto – Altamira (Enlace 1)
Enlace 1.

22. Alineación enlace 1.
Línea de vista.
b) Cielo Roto – Cajamarca (Enlace 2)

23. Propiedades del enlace.
Enlace 2
Línea de vista.

24. c) Altamira – Tigrega (Enlace 3)
Propiedades enlace 3
Enlace 3.
Linea de vista.

25. d) Águila – Cajamarca (Enlace 4)
Propiedades del enlace.
Alineacion enlace 4.
Linea de vista.

26. e) Águila - Tigrega (Enlace 5)
Propiedades del enlace.
Enlace 5 alineacion.
Linea de vista.

27. Escenario de radio enlaces.