La información puede ser transmitida en un sistema de comunicación óptica en forma de símbolos ópticos que se crean mediante la modulación de una fuente de radiación óptica.
Objetivos
- El objetivo principal de la modulación es adaptar la señal de información a una forma que sea aceptable para la transmisión.
- Otro objetivo es reducir la dispersión cromática causando diferentes velocidades de cada componente de frecuencia contenidos en un impulso óptico.
- Y, finalmente, el objetivo es evitar el problema de la larga cadena de los mismos símbolos binarios, es decir, cadenas largas de 0s o 1s lógicos que potencialmente pueden causar problemas con la sincronización.
Clasificación
Hay muchos formatos de modulación utilizados en los sistemas de comunicación de fibra óptica. Se pueden clasificar en función de si modulan la amplitud de la señal o fase:
- Formatos de modulación de intensidad:
- OOK – On-Off Keying, modulación encendido-apagado
- AMI – Alternate Mark Inversion, alternar inversion de marca
- DB – Duobinary Modulation, modulación duobinaria
- CRZ – Chirp Return to Zero, chirp vuelta a cero
- CSRZ – Carrier Suppressed Return to Zero, portadora suprimida vuelta a cero,
- Formatos de modulación de frecuencia:
- OFDM – Orthogonal Frequency-Division Multiplexing, multiplexión de división de frecuencia ortogonal
- VDMT – Vectored Discrete Multi-Tone, vectorizado discrete multi-tono
- Formatos de modulación de fase:
- PSK – Phase Shift Keying, modulación por desplazamiento de fase
- BPSK – Binary Phase Shift Keying, modulación por desplazamiento de fase binaria
- DPSK – Differential Phase Shift Keying, modulación por desplazamiento de fase diferencial
- QPSK – Quadrature Phase Shift Keying, modulación por desplazamiento de fase en cuadratura
- Formatos que combinan amplitud, fase, polarización de señal:
- PM-QPSK – Polarization Multiplexing QPSK, polarización por multiplexado QPSK
- QAM – Quadrature Amplitude Modulation, modulación de amplitude en cuadratura
- 16-QAM, 64-QAM, etc.
- Modulaciones multi-portadora, Multi-Carrier Modulations (MCM):
- OFDM – Orthogonal Frequency Division Multiplexing, multiplexación por division de frecuencia ortogonal
- DMT – Discrete Multi-Tone, multi-tono discreto
- VDMT – Vectored Discrete Multi-Tone, multi-tono discrete vectorizado
Estos son los formatos de modulación seleccionados (entre muchos otros) que son ampliamente utilizados en las comunicaciones ópticas y son prometedores para los sistemas de transmisión de alta velocidad.
Uno de los formatos más utilizados es OOK, donde a un 1 binario se le asigna cierto nivel de energía de un láser. Un 0 binario está representado por la ausencia de potencia del láser. Un símbolo óptico puede durar todo el período de reloj dedicado a un bit, entonces es una señal Non-Return to Zero (NRZ), no retorno a cero, o alguna parte del slot del bit, entonces es una señal Return to Zero (RZ), vuelta a cero. Uno de los ejemplos es que un símbolo comienza con el flanco ascendente y vuelve a cero durante el período de reloj, por ejemplo, en el medio del slot del bit.
Sin embargo, este es sólo uno de los casos de NRZ y los símbolos no tienen que durar exactamente la mitad del período y comenzar / finalizar exactamente en el borde.
El principal beneficio de tener símbolos más cortos es la mayor inmunidad a su dispersión (dispersión debida a las diferentes velocidades de los componentes particulares de los cuales un pulso de láser está compuesto, es decir, frecuencias, modos, etc.) que conduce a la Inter-Symbol Interference (ISI) interferencia entre símbolos.