Μελέτη σχημάτων οπτικής ορθογώνιας διαμόρφωσης και εφαρμογή τους σε οπτικά δίκτυα πρόσβασης

Abstract

In this thesis the potential of upgrading Passive Optical Networks in order to increase available bandwidth and expand in services and number of users is studied. The upgrade is feasible through the adoption of orthogonal modulation techniques -used in other types of networks- adapted adequately to the specific needs of a passive optical network. At first, it is investigated and recorded the status of access networks and the technologies used so far as well as the benefits of fiber optics in the access “part” of a network. Furthermore, we evaluated through numerical simulations the use of orthogonal modulation techniques in future passive optical networks. The results of the simulation process lead to the experimental investigation of the transportation of two optical signals on the same optical carrier. Laboratory experiments showed that the use of orthogonal modulation in future passive optical networks is feasible and help us upgrade the already installed networks. Finally, the technological and economical aspects of the passive optical networks upgrade has been investigated and cost elements of this upgrade has been reported, based on the use of IM/FSK technique.

Στην παρούσα διατριβή μελετάται η δυνατότητα αναβάθμισης των παθητικών οπτικών δικτύων πρόσβασης με σκοπό την αύξηση του διαθέσιμου εύρους ζώνης και κατ’ επέκταση την προσθήκη νέων υπηρεσιών και χρηστών. Η αναβάθμιση αυτή επιτυγχάνεται με την υιοθέτηση και προσαρμογή τεχνικών ορθογώνιας διαμόρφωσης στα παθητικά οπτικά δίκτυα πρόσβασης. Κατ’ αρχάς αποτυπώνεται η υφιστάμενη κατάσταση στα δίκτυα πρόσβασης και οι δυνατότητες που προσφέρει η χρήση οπτικής τεχνολογίας σε αυτά. Στη συνέχεια διερευνάται διεξοδικά μέσω προσομοιώσεων η υλοποίησης δικτύου που υιοθετεί τη μετάδοση δύο ορθογώνια διαμορφωμένων ροών πληροφορίας στο ίδιο οπτικό φέρον. Τα αποτελέσματα της θεωρητικής μελέτης κατέδειξαν τη δυνατότητα εφαρμογής της μεθόδου στα παθητικά οπτικά δίκτυα και οδήγησαν στην πειραματική διερεύνηση. Στο εργαστήριο δοκιμάστηκε η τεχνική αυτή και διαπιστώθηκε ότι τα αποτελέσματα ακολουθούν την τάση αυτών της θεωρητικής διερεύνησης οδηγώντας μας στο συμπέρασμα ότι είναι εφικτό να υλοποιηθεί η αναβάθμιση των παθητικών οπτικών δικτύων μέσω της προτεινομένης τεχνικής. Τέλος, μελετήθηκε η δυνατότητα ενσωμάτωσης της προτεινόμενης τεχνικής στα σύγχρονα παθητικά οπτικά δίκτυα και παράλληλα συγκεντρώθηκαν τα οικονομικά δεδομένα των δικτύων πρόσβασης και ταυτόχρονα έγινε μια προσπάθεια εκτίμησης του κόστους της αναβάθμισης αυτών με τη χρήση της τεχνικής ορθογώνιας διαμόρφωσης δύο σημάτων IM/FSK.