Rola optoelektroniki w Internecie przyszłości. Cz. 1

• Autorzy: Romaniuk R.

Warianty tytułu

EN

The role of optoelectronics in the future Internet. Pt 1

• 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, CDM-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; TDM; OTDM; WDM; DWDM; FDM; CO-OFDM; COM; OCDM; OCDMA; Internet przyszłości

EN

TDM; OTDM; WDM; DWDM; FDM; CO-OFDM; COM; OCDM; OCDMA; 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

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 52, nr 4
• Strony: 118--121
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 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, rozwoj. KEIT PAN, Warszawa 2001.
• [4] Romaniuk R.: Miernictwo światłowodowe. KEIT PAN, Warszawa 2001.
• [5] Border 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., Nowell 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] European Future Internet Portal [http://www.future-internet.eu]
• [12] Internet Society www.isoc.org.pl
• [13] Ethernet Alliance www.ethernetalliance.org (IEEE 802.3 Standard)
• [14] Inżynieria Internetu Przyszłości [http://www.iip.net.pl]
• [15] Polski Komitet Optoelektroniki SEP [http://pkopto.ise.pw.edu.pl]
• [16] Body Area Network http://en.wikipedia.org/wiki/Bodv Area Network
• [17] Redtacton http://www.redtacton.com
• [18] Polish Internet Exchange www.plix.pl
• [19] German Internet Exchange www.de-cix.net
• [20] London Internet Exchange www.linx.net
• [21] Ellis A. D., Gunning F. C.: Spectral density enhancement using coherent WDM. IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 504-506 (2005).
• [22] Goldfarb G., Li G., Taylor M. G.: Orthogonal wavelength-division multiplexing using coherent detection. IEEE Photon. Technol. Lett. 19, 2015-2017(2007).
• [23] Sano A., Yoshida E., Masuda H., Kobayashi T., Yamada E., Mijamoto Y., Inuzuka F., Hibino Y., Takatori Y., Hagimoto K., Yamada T., Sakamaki Y.: 30 x 100 Gb/s all-optical OFDM transmission over 1300 km SMF with ROADM nodes.ECOC 2007 Berlin, paper PD 1.7.
• [24] Shieh W., Athaudage C.: Coherent optical orthogonal frequency division multiplexing. Electron Lett. 42, 587-589 (2006).
• [25] Kobayashi T., Sano A., Yamada E., Mijamoto Y., Takara H., Takada A.: Electro-optically subcarrier multiplexed 110 Gb/s OFDM signal transmission over 80 km SMF without dispersion compensation. Electron Lett. 44, 225-226 (2008).
• [26] 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, on MTT 52, 2123-2138 (2004).
• [27] Hui R., Zhu B., Huang R., Allen C. T., Demarest K. R., Richards D.: Subcarrier multiplexing for high speed optical transmission. J. Lightwave Technology 20, 417-427 (2002).
• [28] Djordjevic I. B., Vasic B.: Orthogonal frequency division multiplexing for high-speed optical transmission. Opt. Express 14, 3767-3775 (2006).
• [29] Jansen S. L., Morita I., Tanaka H.: 16 x 52,5 Gb/s, 50-GHzspaced, POLMUX-CO-OFDM transmission over 4160 km of SSMF enabled by MIMO processing KDDI R&D Laboratories. ECOC 2007 Berlin, paper PD 1.3.
• [30] Shieh W., Yang Q., Ma Y.: 107 Gb/s coherent optical OFDM transmission over 1000 km SSMF fiber using orthogonal bandmultiplexing. Opt. Express, 16, pp. 6378-6386, 2008.