Rola optoelektroniki w Internecie przyszłości. Cz. 2

• Autorzy: Romaniuk R.

Warianty tytułu

EN

The role of optoelectronics in the future Internet. Pt. 2

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Elementy, układy, systemy i sygnały optoelektroniczne, obok analogicznych składników elektronicznych oraz wspólnych warstw programistycznych, są 'budulcem' współczesnej sieci Internet. Udział fotoniki w budowie warstwy fizycznej przyszłego Internetu będzie najprawdopodobniej ulegać zwiększeniu. Fotonika prowadzi obecnie do lepszego wykorzystania pasma (zwiększenie efektywności spektralnej mierzonej w Bit/s/Hz), zwiększenia szybkości transmisji sygnałów cyfrowych (z Gbps na Tbps, a nawet aż do Pbps). zwiększenia odległości transmisyjnej bez regeneracji sygnału (w skompensowanych dyspersyjnie światłowodach aktywnych), zwiększenia sprawności energetycznej mierzonej w W/Gbps, itp. W przyszłości fotonika może prowadzić do budowy całkowicie optycznych sieci przezroczystych a przez to do znacznego zwiększenia pasma i niezawodności transmisji. Przypuszcza się, że fotonika (z biochemią, elektroniką i mechatroniką) może utworzyć psychologiczny i fizjologiczny interfejs człowieka do przyszłej sieci globalnej. Rozpatrzono optyczne wersje zwielokrotniania transmisji, możliwe bez konwersji O/E/O: TDM-OTDM, FDM-CO-OFDM, 3DM-OCDM-OCDMA, WDM-DWDM.

EN

Optoelectronic components, circuits, systems and signals, together with analogous electronic entities and common software layers, are building blocks of the contemporary Internet. Participation of photonics in development of the physical layer in the future Internet will probably increase. The photonics leads now to a better usage of the available bandwidth (increase of the spectral efficiency measured in Bit/s/Hz), increase in the transmission rate (from Gbps, via Tbps up to probably Pbps), increase in the transmission distance without signal regeneration (in distortion compensated active optical cables), increase in energy/power efficiency measured in W/Gbps, etc. Photonics may lead, in the future, to fully transparent optical networks and, thus, to essential increase in bandwidth and network reliability. It is expected that photonics (with biochemistry, electronics and mechatronics) may build psychological and physiological interface for humans to the future global network. The following optical signal multiplexing methods were considered, which are possible without O/E/O conversion: TDM-OTDM, FDM-CO-OFDM, OCDM-OCDMA, WDM-DWDM.

Słowa kluczowe

PL

Internet; Internet terabitowy; Internet fotoniczny; inżynieria Internetu przyszłości; sieć globalna; TCP/IP; Internet ludzi; Internet rzeczy; optoelektronika; fotonika; technika światłowodowa; Internet przyszłości; TDM; OTDM; WDM; DWDM; FDM; CO-OFDM; CDM; OCDM; OCDMA

EN

Internet; Terabit Internet; photonic Internet; future internet engineering; global network; TCP/IP; Internet of humans; Internet of things (IoT); optoelectronics; photonics; optical fiber technology; future internet; TDM; OTDM; WDM; DWDM; FDM; CO-OFDM; CDM; OCDM; OCDMA

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 52, nr 5
• Strony: 147--150
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Romaniuk R.

• Politechnika Warszawska, Instytut Systemów Elektronicznych

Bibliografia

• [1] Tselentis G., Galis A., et al., (Editors): Towards the Future Internet - Emerging Trends from European Research. IOS Press, Amsterdam, 2010.
• [2] Romaniuk R.: Optyczny Internet Terabitowy. KEIT PAN, Warszawa 2001.
• [3] Romaniuk R.: DWDM - technologia, pomiary, eksploatacja, rozwój. KEIT PAN, Warszawa 2001.
• [4] Romaniuk R.: Miernictwo światłowodowe. KEIT PAN, Warszawa 2001.
• [5] Borde Gateway Protocol (protokół Bramy Brzegowej) en.wikipedia.org/wiki/BGP.
• [6] Duelk M.: Next generation 100 G Ethernet, ECOC, paper Tu3.1.2, Glasgow Scotland 2005.
• [7] Ambrosia J. D'., Law D., Noweli M.: 40 Gigabit Ethernet and 100 Gigabit Ethernet technology overview. Ethernet Alliance, November 2008.
• [8] Web pages: Force 10 Networks, 3COM, Cisco Systems, Foundry Networks, Netiron, Reflex GbE InterBoard.
• [9] Ma Y., Yang Q., Tang Y., Chen S., Shieh W.: 1-Tb/s single channel coherent optical OFDM transmission over 600-km SSMF fiber with sub wavelength bandwidth access. Optics Express 17 (11), 2009, pp. 9421-9427.
• [10] NTT, 69,1 Tb/s (432x171 Gb/s) C and extended L band transmission over 240 km usingPDM-16-QAM modulation and digital coherent detection. OFC/NFOEC March 2010, USA, post deadline paper.
• [11] Blumenthal D. J., Olsson B. E., Rossi G., et al.: All-optical label swapping networks and technologies. J.Lightwave Technol., 18, 2000, pp. 2058-2075.
• [12] EI-Bawab T. S., Shin J-D.: Optical packet switching in core networks: Between vision and reality. IEEE Communication Magazine40, 2002, pp. 61-65.
• [13] Yu J., Chang G-K., Yang Q.: Optical label swapping in a packet-switched optical network using optical carrier suppression, separation, and wavelength conversion. IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 2004, pp. 2156-2158.
• [14] Chen H., Chen M., Dai Y., Xie S., Zhou B.: All optical labelling with vestigial sideband payload. Optics Letters 13 (7), 2005, pp. 2282-2288.
• [15] Shieh W., Athaudage C.: Coherent optical orthogonal frequency division multiplexing. Electron Lett. 42, pp. 587-589 (2006).
• [16] Shieh W., Yang Q., Ma Y.: 107 Gb/s coherent optical OFDM transmission over 1000 km SSMF fiber using orthogonal band-multiplexing. Opt.Express, 16, pp. 6378-6386, 2008.
• [17] Shieh W., Bao H., Tang Y.: Coherent optical OFDM: theory and design. Opt.Express 16, 841-859 (2008).
• [18] Batra A., Balakrishnan J., Aiello G. R., Foerster J. R., Dabak A.: Design of a multiband OFDM system for realistic UWB channel environments. IEEE Trans. MTT, 52, pp. 2123-2138 (2004).
• [19] Jansen S. I., Morita L., Tanaka H.: 10x121,9 Gb/s PDM-OFDM transmission with 2 bit/s/Hz spectral efficiency over 1000 km of SSMF, OFC, paper PdP2. San Diego USA 2008.