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WDM-PON has been considered a promising solution for future fronthaul links concerning new mobile networks applications. However, in order to avoid inventory problems and reduce operation costs, there is a need for colorless sources, where the same basic optical source can be used regardless of the desired wavelength. Also, the digital RoF scheme, which has been employed so far, might require a bandwidth that is prohibitive even for optical fiber links. In this paper, we propose and numerically investigate a bidirectional colorless WDM-PON fronthaul transporting analog RoF signals as an alternative to meet these demands. All simulations were performed using a framework calibrated with experimental data. For the downstream, we employ a double-cavity self-seeding technique, while the upstream is performed by a cascaded-RSOAs carrier-reuse approach. BER and EVM simulation analysis are presented for various data rates, modulations formats and RF bands ranging from 1 to 5 GHz, demonstrating the feasibility of our proposed topology as a novel fronthaul approach.

Wavelength‐division multiplexing passive optical network (WDM‐PON) is a promising solution to cope with the exponential data traffic growth, particularly regarding future mobile fronthaul. WDM‐PON schemes, based on self‐seeded wavelength agnostic transmitters using reflective semiconductor optical amplifiers (RSOAs), are seen as an option to provide an analog radio‐over‐fiber (A‐RoF) alternative to the current digital fronthaul. Although these A‐RoF have been already successfully demonstrated, it was observed that the arrayed waveguide grating (AWG)‐filtering characteristics affect both the optical seed generation and the radio signal integrity, requiring a design optimization. In order to do so, in this article, we optimize the A‐RoF transmission performance by comparing Bessel, Gaussian, and flat‐top AWG‐filter formats. The impact of seed linewidth and red‐shift on the signal error‐vector magnitude (EVM) and phase rotation is also investigated. We have found that EVM performance for BPSK and 16QAM transmission provided an improvement of 45% when compared to our previous results, with a phase offset of 0.8°, indicating little to no distortion, as a result of the selection of the optimal AWG filtering response.

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Agradeço primeiramente a Deus, por ter me concedido saúde, perseverança e dedicação para conclusão de mais esta etapa. A CAPES, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, pelo fomento ao projeto de pesquisa. Ao meu orientador, Prof. Dr. Murilo Araujo Romero, por ter me aceitado como seu orientando, pela paciência, pelas diretrizes, correções e conselhos que contribuirão muito para o meu futuro acadêmico. Ao meu coorientador Ulysses Rondina Duarte, pela dedicação, paciência, disponibilidade, conselhos, diretrizes e correções, muito obrigado. Aos meus pais Neilton e Ercília, por sempre me apoiarem, me amarem e ajudarem, por ser minha fortaleza quando mais preciso. A minha princesa, minha razão de viver, minha companheira, minha esposa Daniela Matias Cerri Celino, pela compreensão, pelo amor e carinho, pela paciência, amizade, companheirismo, por sonhar junto, em fim, por tudo, minha metade. Aos meus irmãos Danillo e Darlan, por sonharem comigo, por me amarem, por ser família, sempre. Aos meus Tios Paulo e Rosilene, muitíssimo obrigado por tudo, por me acolherem na época de cursinho..., pelos conselhos, pela paciência, por tudo, muito obrigado. Aos meus cunhados, Charles, Bruno e Paulo, pelo socorro prestado a minha esposa na minha ausência. A toda minha família Ricardo e Celino. Aos meus apadrinhados, Brother Thiago e Rayssa. Ao meu colega do laboratório, Adelcio. A Prof. Regiani Ragi, pelo projeto de doutorado. Por fim, agradeço a todos os meus professores do mestrado, por todo conhecimento, experiência de vida e ensinados que levarei durante a minha carreira acadêmica.