Pasif optik ağlar ve uygulamaları

Günümüzde haberleşme ağlarında data iletişiminin yanında, ses ve video trafiğinin taşınması ve yepyeni uygulamaların hayatımıza girmesiyle birlikte internet omurgasında yüksek band genişliğine ihtiyaç duyulmuştur. Bu yüksek kapasite ihtiyacını her geçen gün gelişen fiber teknolojisi sunmaktadır. Bu yönüyle iletişim teknolojilerinde optik haberleşmenin önemi kullanılan optik cihaz çeşitleri ve veri, ses ya da video hizmetinin verileceği lokasyona uygun altyapı seçimiyle artmaktadır.Özellikle metro ethernet gibi geniş ölçekli ağlarda kullanılan fiber teknolojisi, artan kapasite ihtiyacını karşılayabildiği için son kullanıcıya kadar erişim amaçlı da kullanılmaya başlamıştır. Kullanıcıların paylaşımında olan kabinetlerle yeni sistemler geliştirilmiştir. Gelecekteki sistemlerin ise fiberin doğrudan son kullanıcıya ulaştığı sistemler olması öngörülmektedir. FTTH (Fiber-to-the-Home, Eve Kadar Fiber) sistemler günümüzde kullanılmaya başlanmıştır. Bu yapıyı sağlayan pasif mimarilerin, optik çevrimdeki aktif elemanlar yerine pasif elemanları kullanmasıyla, yatırım ve bakım maliyetinin azalmasındaki katkılarından dolayı optik fiberin kullanıldığı erişim ağlarında önemli yere gelmiştir ve bu yapılar, PON (Passive Optical Networks, Pasif Optik Ağlar) olarak hizmet vermektedir.Bu tez çalışmasında, pasif optik ağların çeşitleri, çalışma prensibi ve uygulamaları incelenmiştir. Bir pasif optik ağ yapısında optik güç bütçesi hesabı yapılarak, OptiSystem 7.0 simülasyon yazılımı ile teorideki güç bütçesi hesabına uygun ve optik iletişim performansının artırılması için geliştirilebilecek olan topolojiler üzerinde çalışılmıştır. Performans artışının temel amacı, daha uzak mesafelerde ve daha çok kullanıcıya ulaşılmak istenmesidir. Yapılan çalışmalarda elde edilen BER (Bit Error Rate, Bit Hat Oranı) diyagramları, güç, spektrum ve kazanç grafiklerinden yararlanılarak PON sistemine uygun yapılar incelenmiştir. Bu yöntemle topolojilerde, hem optik kuvvetlendiriciler, optik izolatörler, optik filtreler, optik kuplörler ve değişik parametrelerdeki ayırıcılar gibi değişik elektro-optik elemanlar kullanılarak, hem de WDM (Wavelength Division Multiplexing, Dalgaboyu Bölmeli Çoklama) PON ile TDM (Time Division Multiplexing, Zaman Bölmeli Çoklama) PON çoklu erişim yapıları karşılaştırılarak pasif optik ağ yapısının en verimli çalışma şekilleri belirlenmiştir. Ayrıca oluşturulan laboratuvar ortamında da belirli optik ağ ölçümleri yapılmış ve uyumluluk ve birlikte çalışabilirlik testleri gerçekleştirilmiştir.Çalışmanın 2. Bölümü'nde fiber optik ve optik iletişim sistemleri hakkında bilgi verilmiş, 3. Bölümü'nde pasif optik ağlar incelenmiş 4. ve 5. Bölümler'de yukarıda bahsedilen teorik, simülasyon ve laboratuvar çalışmaları yapılmış ve sonuçları paylaşılmıştır.