Optični prenosni sistemi z zmogljivostjo 100 Gbit/s

BAGAR, EDI (author), Batagelj, Boštjan (mentor)

V tej nalogi bomo predstavili, kako delujejo optični prenosni sistemi z zmogljivostjo 100 Gbit/s. Najprej bo predstavljen kratek pregled v zvezi z delovanjem sodobnih optičnih prenosnih sistemov, kar zajema optična vlakna in valovnodolžinske multiplekse. Zaradi uporabe koherentnega sprejema in modulacij pri prenosu 100 Gbit/s bomo obravnavali tudi opis najpogosteje uporabljenih digitalnih modulacij. Nato bomo dejansko preučili optične prenosne sisteme z zmogljivostjo 100 Gbit/s in poskušali ugotoviti, bomo zakaj bi jih potrebovali ter katere pogoje je morala izpolnjevati optimalna rešitev glede na strukturo in zahteve obstoječih optičnih prenosnih sistemov. S temi informacijami bomo lažje razumeli možnosti, ki so bile na voljo za optične prenosne sisteme z zmogljivostjo 100 Gbit/s, ter možnosti, ki so bile izbrane, in razloge za njihovo izbiro. Podrobneje se bomo ukvarjali z modulacijo DP-QPSK, ki je bila izbrana za optične prenosne sistem z zmogljivostjo 100 Gbit/s, predstavili zgradbo sprejemnika in oddajnika, funkcije procesorja digitalnih signalov (DSP) ter razloge za uporabo vnaprejšnjega popravljanja napak (FEC). Na koncu si bomo ogledali tudi prednosti in slabosti optičnih prenosnih sistemov z zmogljivostjo 100 Gbit/s in poskušali ugotoviti, kakšne so možnosti za nadaljnji razvoj optičnih prenosnih sistemov. Nedvomno je takih možnosti veliko, zato je na področju optičnih prenosnih sistemov v prihodnosti smiselno pričakovati dinamičen razvoj, ki bo odvisen predvsem od cenovne dostopnosti novih tehnologij.

• Language: Slovenian
• Keywords: 100 Gbit/s, DP-QPSK, koherentna detekcija, optična vlakna, valovnodolžinski multipleksi, CWDM, DWDM, optični prenosni sistemi, sprejemnik z zmogljivostjo 100 Gbit/s, oddajnik z zmogljivostjo 100 Gbit/s, DSP, FEC.
• Work type: Undergraduate thesis
• Organization: FE - Faculty of Electrical Engineering
• Year: 2016
• PID: 20.500.12556/RUL-83103
• Publication date in RUL: 27.05.2016

Secondary language

• Language: English
• Title: Optical transmission systems with a capacity of 100 Gbit/s

Abstract

The thesis addresses 100 Gbit/s optical transmission systems and how they work. First we will take a look at the current optical systems with optical fibers and wavelength-division multiplexing. Since the 100 Gbit/s systems use coherent detection and a modulated signal we will do a quick overview of the most popular digital modulations. After that we can start with the 100 Gbit/s optical transmission systems, we will try to determine why we need them and what were the requirements for the optimal solution based on the structure and demands of current optical transmission systems. All this will help us understand the options, that were available for 100 Gbit/s optical transmission systems, the selected option and why that is the optimal one. We will take a closer look at DP-QPSK, the selected modulation for 100 Gbit/s optical transmission systems. We will examine the structure of the transmitter and the receiver, the functions of the digital signal processor – DSP and the reasons for using forward error correction – FEC. At the end we will analyze the pros and cons of the 100 Gbit/s optical transmission systems solution and analyze the options for further increase of the bit rate on optical transmission systems. With so many exciting possibilities we can expect very dynamic development in the optical transmission systems, mostly dependent on the price performance of new technologies.

• Keywords: 100 Gbit/s, DP-QPSK, optical fibers, wavelength-division multiplexing, CWDM, DWDM, optical transmission systems, 100 Gbit/s receiver, 100 Gbit/s transmitter, DSP, FEC.