광상호분배기 노드에서 누화와 손실을 고려한 전송성능 및 확장성 분석

The Effect of Crosstalk and Loss on the Scaliability and Transmission Performance of Optical Cross-Connect Nodes

전송성능 열화요소들을 고려하여 광상호분배기 노드의 극장성을 분석하였다. 고려된 전송성능 열화요소들은 광증폭기에서 발생하는 ASE 잡음 누적과 이득포화 특성, 그리고 파장 다중/역다중화기와 광스위치에서 발생하는 누화 등이 있다. 파장 다중/역다중화기 누화비가 25dB이하이면 10단의 노드를 통과한 후에도 1dB이하의 power penalty를 갖는다. 10Gbps 신호의 다단 전송에서 입출력 포트수가 4와 16일 때 스위치 누화비가 각각 30dB와 45dB이상이면 ASE 잡음누적보다 누화에 의한 성능열화가 보다 지배적이다. 10Gbps 신호를 21dB 손실을 갖는 광섬유 링크 전송시 $10^{-12}$의 BER을 얻기 위해 광상호분배기 노드에서의 최대 손실은 34dB이하이어야 한다.

The scalability of optical cross-connect nodes is analyzed based on the limiting factor of transmission performance. The limiting factors considered are ASE noise accumulation and gain saturation in the optical amplifiers, and crosstalk in both wavelength multiplexers/demultiplexers and optical switches. When the wavelength multiplexer/demultiplexers crosstalk is lower than 25dB, Power Penalty is below 1dB for the cascaded transmission of 10 nodes with 4 input/output ports. When 10Gbps signals are transmitted through nodes with 4 and 16 input/output Ports, performance degradation due to switch crosstalk is dominant compared to that due to ASE noise accumulation if the switch crosstalk is larger than 30dB and 45dB, respectively. For the single stage transmission of 10Gbps signal with 21dB fiber link loss, the maximum loss of optical cross-connect nodes must be under 34dB to achieve the BER of $10^{-12}$.