[en] The new generation of Pasive Optical Networks (PONs) to cover the last-mile to the user, is today a hot topic of research. Stringent performance requirements are both capacity and reach; these, together with reduced cost lead to consideration of a new paradigm. In this context, Optical OFDM (O-OFDM) is regarded as a promising candidate. From the many architectures being proposed for O-OFDM, the use of Direct Detection is particularly interesting for the downlink of Passive Optical Networks as cost-efficient Optical Network Units (ONUs) are required. In this line, this work encompasses a general study of Direct Detection Optical OFDM (DD O-OFDM) communications systems with emphasis on applications to optical Access Networks. It proposes designs for the downstream links of three different access network topologies differentiated by the optical modulation used: an Intensity Modulation (IM) with a Directly Modulated Laser (DML) an IM with a Mach-Zehnder Modulator (MZM) and an Amplitude modulation also with a MZM. All systems are based on Direct Detection receivers and the transmission of O-OFDM signals. The architectures, establish a wavelength agnostic link by transmitting Double Side Band signals. The impairments of a DSB transmission are studied and parting from them an optimization on the network?s parameters of frequency Guard Band and Carrier to Signal Power Ratio is performed. In order to test the architectures and optimize the parameters, simulations were executed using the commercial software VPI Transmission Maker TM. The testing of the architectures was done by minimizing receiver sensitivity at a BER 10-3 for data rates of 10Gbps and 40Gbps using 4-QAM and 16-QAM respectively, as digital modulation formats. Results show that spectral occupancy of the O-OFDM signal and the CSPR can be optimized while at the same time compensating for DSB impairments such as amplitude fading. Also the advantages and disadvantages of each optical modulation format depending on data rates and link?s distances required as well as cost-effectiveness are tested and described.

[es] La nueva generación de redes óticas pasivas (PONs) para cubir la última-milla hacia el usuario, es un tema de interés en el campo de investigación. Los requrimientos restringentes de rendimiento son la capacidad y el alcance; estos, junto con una reducción de costos llevan a la considerción de un nuevo paradigma. En este contexto, una aplicación óptica de OFDM (O-OFDM) es vista como un candidato prometedor. De las muchas arquitecturas propuestas para O-OFDM, el uso de Detección Directa es de interés particular para enlaces de bajada en redes ópticas pasivas (PON), puesto a que se requiera de unidades de usuario (ONUs) rentables. En este ámbito, éste trabajo contiene un estudio general de sistemas de comunicación de OFDM óptico con Detección Directa (DD O-OFDM), enfatizando en las aplicaciones para redes de acceso. Propone tres topologías diferentes para los enlaces de subida de redes de acceso, los cuales se diferencian por el tipo de modulación óptica empleado: una modulación por intensidad (IM) con un laser directamente modulado (DML), una IM con un modulador Mach-Zehnder (MZM) y una modulación de amplitud también con un MZM. Todos los sistemas están basados en receptores de Detección Directa y la transmisión de señales OFDM óptica. Las arquitecturas, establecen un enlace agnóstico en relación a la longitud de onda transmitiendo señales de Doble Banda Lateral (DSB). Los impedimentos de la transmisión DSB son estudiados y a partir de ellos se realiza una optimización de dos parámetros de la red: Banda de Guarda en frecuencia y la relación de potencia portadora a señal (CSPR). Con la intención de probar las arquitecturas y optimizar los parámetros, se ejecutaron simulaciones utilizando el software comercial VPI Transmission Maker TM. Las pruebas se realizaron minimizando la sensibilidad del receptor para una probabilidad de error por bit de 10-3 para tasas de bit de 10Gbps y 40Gbps utilizando 4-QAM y 16-QAM respectivamente, como formatos de modulación digital. Los resultados muestran que la ocupación espectral de las señales OFDM ópticas y el CSPR pueden ser optimizados, compensando al mismo tiempo por impedimentos de DSB como desvanecimiento en amplitud (amplitude fading). También se pusieron a prueba, las ventajas y desventajas de cada formato óptico de modulación dependiendo de la velocidad del enlace, la distancia recorrer y el costo del sistema.