Π Τ Υ ΧΙ Α Κ Η Ε Ρ ΓΑ Σ Ι Α

Transcript

1 Α Ρ Ι Σ Τ Ο Τ Ε Λ Ε Ι Ο Π Α Ν Ε Π Ι Σ Τ Η Μ Ι Ο Θ Ε Σ Σ Α Λ Ο Ν Ι Κ Η Σ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Π Τ Υ ΧΙ Α Κ Η Ε Ρ ΓΑ Σ Ι Α «ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ» All-Optical Network Coding in 60GHz Optical Wireless Networks ΠΑΤΤΑΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΣΤΟΥΓΓΙΩΤΗ ΠΑΝΑΓΙΩΤΑ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ΠΛΕΡΟΣ ΝΙΚΟΣ ΕΠΙΚ. ΚΑΘ. ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Α.Π.Θ. ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ, ΙΟΥΛΙΟΣ 2015

2 II ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

3 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Π ε ρ ί λ η ψ η Η ανάγκη για υψηλότερη ρυθμαπόδοση στα ασύρματα δίκτυα έχει οδηγήσει σε δύο πολύ σημαντικές νέες τάσεις στο χώρο: α) στο συγκερασμό των ασύρματων με τα οπτικά δίκτυα ώστε να καθίσταται εφικτή η ασύρματη επικοινωνία σε συχνότητες στα 60GHz, όπου υπάρχει η δυνατότητα για υψηλούς ασύρματους ρυθμούς μετάδοσης άνω των Gb/s, και β) στη χρήση τεχνικών κωδικοποίησης δικτύου, οι οποίες αυξάνουν τη ρυθμαπόδοση χωρίς να απαιτούν επιπλέον πόρους. Aντικείμενο της εργασίας αυτής είναι η ταυτόχρονη αξιοποίηση και των δύο τάσεων μέσω της υλοποίησης τεχνικών και συστημάτων αμιγώς οπτικής κωδικοποίησης δικτύου σε 60GHz ασύρματα οπτικά δίκτυα. Αρχικά γίνεται μία εισαγωγή στα είδη των δικτύων και στη συνέχεια στην κωδικοποίηση δικτύου και την υλοποίησή της. Στη συνέχεια προτείνεται μια αμιγώς οπτική πύλη XOR βασισμένης σε ημιαγώγιμους οπτικούς ενισχυτές και προσομοιώνονται οι αρχιτεκτονικές των δικτύων για την εύρεση των συνθηκών για τη βέλτιστη κατανομή πόρων για ρυθμό μετάδοσης δεδομένων στα 1Gb/s και 2.5Gb/s, και συχνότητα ασύρματου σήματος στα 20 GHz και 60 GHz. Οι διατάξεις έχουν σχεδιαστεί στο περιβάλλον προσομοίωσης VPIphotonics και υλοποιούν την κωδικοποίηση δεδομένων 2 χρηστών με τη χρήση πύλης XOR, μέσω ενός οπτικού Mach-Zehnder διακοπτικού στοιχείου. Συγκεκριμένα, παρουσιάζεται η κωδικοποίηση και αποκωδικοποίηση στα αμιγώς οπτικά δίκτυα, ενώ όσον αφορά στα ασύρματα οπτικά δίκτυα, εξετάζονται οι επιπτώσεις στην ποιότητα του σήματος ανάλογα με την ισχύ ρεύματος οδήγησης των ενισχυτών της οπτικής πύλης XOR και με την απόσταση των τελικών χρηστών από τα σημεία εκπομπής. ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ III

4

5 ABSTRACT Ab st r a c t The need for safer data transfer in communication networks has led to two new important trends: a) blending wireless and optical networks so that wireless communication in 60GHz frequency, where higher-than-gb/s bitrate can be achieved, is made possible, and b) using network coding techniques, which increase throughput without requiring additional resources. This thesis goal is to simultaneously make use of both trends through implementing all optical network coding techniques and schemes on 60GHz optical wireless networks. We begin with an introduction to the network types and continue by presenting the concept and implementation of the network coding technology. We then propose an all optical XOR gate based on Semiconductor Optical Amplifiers and proceed to the simulation of the architectures in order to find the settings that will allow the optimal resource distribution to networks running on a bit rate of 1 Gb/s και 2.5 Gb/s and a radio frequency of 20 GHz and 60 GHz. The layouts were designed with the VPIphotonics simulation environment and implement the coding of data sent by 2 users by using a XOR gate, through a Mach-Zehnder interferometer. Specifically, we present the coding and decoding in all-optical networks, while, concerning the optical wireless networks, we examine the effects that the XOR gate s amplifiers DC power and the users distance from the broadcast points (RAUs) have on signal quality. ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ V

6

7 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Ε υ χα ρ ι σ τ ί ε ς Πριν την παρουσίαση της πτυχιακής εργασίας, θα θέλαμε να ευχαριστήσουμε θερμά όλους όσους μας βοήθησαν όλον αυτόν τον καιρό στο να τη φέρουμε εις πέρας. Αρχικά τον κύριο Νίκο Πλέρο, για την ανάθεση του θέματος και την εμπιστοσύνη που μας έδειξε, καθώς και για την καθοδήγηση και την εμψύχωσή του. Έπειτα την Χαρά Μητσωλίδου για την υπομονή της και την πολύτιμη βοήθεια που μας παρείχε στην εκμάθηση του VPI και στην κατανόηση των αποτελεσμάτων που εξάγαμε, όπως και όλα τα παιδιά στο εργαστήριο όπου περάσαμε πολλές ώρες δουλειάς, για το ευχάριστο και φιλικό κλίμα που δημιούργησαν. Τέλος, ευχαριστούμε τους γονείς και τις οικογένειές μας για την πολύχρονη στήριξή τους στη διάρκεια των σπουδών μας, όπως και όλους τους φίλους που ήταν κοντά μας στην προσπάθεια αυτή. Πάττας Δημήτριος Στουγγιώτη Παναγιώτα Ιούλιος 2015 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ VII

8 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Π ε ρ ι ε χό μ ε ν α ΠΕΡΙΛΗΨΗ... ΙΙΙ ABSTRACT... V ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ... VII ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ...VIII ΛΙΣΤΑ ΕΙΚΟΝΩΝ... XI ΛΙΣΤΑ ΠΙΝΑΚΩΝ-ΣΧΗΜΑΤΩΝ... XVII ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΔΙΚΤΥΩΝ FIBER TO THE HOME ΔΙΚΤΥΑ RADIO OVER FIBER ΔΙΚΤΥΑ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ (NETWORK CODING) ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ NETWORK CODING OPTICAL PHYSICAL LAYER NETWORK CODING ΣΤΟΧΟΣ ΤΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΔΟΜΗ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΚΕΦΆΛΑΙΟ 2: ΑΜΙΓΩΣ ΟΠΤΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ ΗΜΙΑΓΩΓΙΜΟΙ ΟΠΤΙΚΟΙ ΕΝΙΣΧΥΤΕΣ (SOAS) ΣΥΜΒΟΛΟΜΕΤΡΟ MACH-ZEHNDER (MACH-ZEHNDER INTERFEROMETER ΜΕ ΗΜΙΑΓΩΓΙΜΟΟΠΤΙΚΟ ΕΝΙΣΧΥΤΗ-SOA ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΤΟΥ SOA-MZI ΑΜΙΓΩΣ ΟΠΤΙΚΗΣ ΠΥΛΗ XOR ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ VIII

9 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΆΛΑΙΟ 3: ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ NETWORK CODING ΓΕΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗΣ ΕΝΟΣ FTTH ΚΑΙ ROF ΔΙΚΤΥΟΥ ΓΙΑ ΤΗΝ ΥΛΟΙΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ NETWORK CODING ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗΣ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΤΟ VPI ΔΙΑΤΑΞΗ ALL OPTICAL NETWORK ΔΙΑΤΑΞΗ RADIO OVER FIBER ΚΕΦΆΛΑΙΟ 4: AΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ NETWORK CODING ΣΕ ALL OPTICAL ΔΙΚΤΥΟ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ NETWORK CODING ΣΕ RADIO OVER FIBER ΔΙΚΤΥΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΕΞΟΔΩΝ, ΜΑΤΙΩΝ ΚΑΙ ΦΑΣΜΑΤΩΝ ΓΙΑ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΤΙΜΕΣ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΤΩΝ SOAS ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΩΝ RECOVERY TIMES ΤΩΝ SOAS ΣΕ RADIO OVER FIBER ΔΙΚΤΥΑ ΚΑΘΥΣΤΕΡΗΣΗ ΤΩΝ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΜΕΝΩΝ ΣΗΜΑΤΩΝ ΣΤΑ RADIO OVER FIBER ΔΙΚΤΥΑ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ IX

10 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ X

11 Λ ί σ τ α Ε ι κό ν ω ν ΕΙΚΟΝΑ 1: ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΕΝΟΣ FIBER TO THE HOME ΔΙΚΤΥΟΥ ΕΙΚΟΝΑ 2: ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΕΝΟΣ RADIO OVER FIBER ΔΙΚΤΥΟΥ ΕΙΚΟΝΑ 3: ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΔΡΟΜΟΛΟΓΗΣΗΣ VS. NETWORK CODING ΕΙΚΟΝΑ 4: Η ΔΟΜΗ ΕΝΟΣ ΔΙΑΚΟΠΤΗ ΤΥΠΟΥ MACH-ZEHNDER ΕΙΚΟΝΑ 5: ΚΟΡΕΣΜΟΣ ΑΠΟ ΣΤΕΝΟ ΟΠΤΙΚΟ ΠΑΛΜΟ ΚΑΙ ΑΝΑΚΑΜΨΗ ΤΟΥ ΚΕΡΔΟΥΣ ΕΝΟΣ SOA ΕΙΚΟΝΑ 6: ΟΠΤΙΚΗ ΠΥΛΗ XOR ΜΕ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ ΜΕΤΑΓΩΓΕΑ SOA-MZI ΕΙΚΟΝΑ 7: ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΜΑΤΙΟΥ ΤΟΥ XOR ΣΗΜΑΤΑΣ ΕΙΚΟΝΑ 8 ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ NETWORK CODING ΣΕ ΑΜΙΓΩΣ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ: ΕΙΚΟΝΑ 9: ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ NETWORK CODING ΣΕ RADIO OVER FIBER ΔΙΚΤΥΑ ΕΙΚΟΝΑ 10: I) ΔΡΟΜΟΛΟΓΗΣΗ ΣΤΟ ΔΙΚΤ ΥΟ ΜΕ AOPNC II) ΔΡΟΜΟΛΟΓΗΣΗ ΣΕ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΟ ΔΙΚΤΥΟ ΕΙΚΟΝΑ 11: ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΑΠΟΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΣΕ ΑΜΙΓΩΣ ΟΠΤΙΚΟ ΔΙΚΤΥΟ - ΔΙΑΤΑΞΗ ΣΤΟ VPI ΕΙΚΟΝΑ 12: ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΣΕ RADIO OVER FIBER ΔΙΚΤΥΟ - ΔΙΑΤΑΞΗ ΣΤΟ VPI ΕΙΚΟΝΑ 13: CTR A ΓΙΑ ALL OPTICAL ΔΙΚΤΥΟ ΕΙΚΟΝΑ 14: CTR B ΣΕ ALL OPTICAL ΔΙΚΤΥΟ ΕΙΚΟΝΑ 15: XOR (A,B) ΣΕ ALL OPTICAL ΔΙΚΤΥΟ ΕΙΚΟΝΑ 16: CTR B (+48PSEC) ΣΕ ALL OPTICAL ΔΙΚΤΥΟ ΕΙΚΟΝΑ 17: XOR (XOR (A,B),B) ΣΕ ALL OPTICAL ΔΙΚΤΥΟ ΕΙΚΟΝΑ 18: CTR A EYE DIAGRAM ΕΙΚΟΝΑ 19: CTR A SPECTRUM ΣΕ ALL OPTICAL ΕΙΚΟΝΑ 20: CTR B EYE DIAGRAM ΕΙΚΟΝΑ 21TR B SPECTRUM: ΕΙΚΟΝΑ 22: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΕΙΚΟΝΑ 23: XOR (A,B) SPECTRUM ΕΙΚΟΝΑ 24: CTR B (+48PSEC) EYE DIAGΡΑΜ ΕΙΚΟΝΑ 25: CTR B (+48PSEC) SPECTRUM ΕΙΚΟΝΑ 26: XOR(XOR (A,B), B) EYE DIAGRAM ΕΙΚΟΝΑ 27: XOR(XOR (A,B), B) SPECTRUM ΕΙΚΟΝΑ 28: CTR A ΓΙΑ 1GB/S ΚΑΙ 20GHZ ΕΙΚΟΝΑ 29: CTR Β ΓΙΑ 1GB/S ΚΑΙ 20GHZ ΕΙΚΟΝΑ 30: ΦΑ ΣΜΑ ΣΗΜΑ ΤΩΝ ΕΛΕΓΧΟΥ ΓΙΑ 1GB/S ΚΑΙ 20GHZ ΕΙΚΟΝΑ 31: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 20MA ΕΙΚΟΝΑ 32: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 20MA ΕΙΚΟΝΑ 33: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 30MA ΕΙΚΟΝΑ 34: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 30MA ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ XI

12 ΕΙΚΟΝΑ 35: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 40MA ΕΙΚΟΝΑ 36: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 40MA ΕΙΚΟΝΑ 37: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 50MA ΕΙΚΟΝΑ 38: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 50MA ΕΙΚΟΝΑ 39: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 60MA ΕΙΚΟΝΑ 40: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 60MA ΕΙΚΟΝΑ 41: INPUT SPECTRUM ΓΙΑ BITRATE : 1GB/S ΕΙΚΟΝΑ 42: ΧΟR (A,B) SPECTRUM ΓΙΑ BITRA TE: 1GB/S ΚΑΙ RF: 20GHZ ΕΙΚΟΝΑ 43: CTR A ΓΙΑ 1GB/S ΚΑΙ 60GHZ ΕΙΚΟΝΑ 44: CTR B ΓΙΑ 1GB/S ΚΑΙ 60GHZ ΕΙΚΟΝΑ 45: ΦΑΣΜΑ ΣΗΜΑ ΤΩΝ ΕΛΕΓΧΟΥ ΓΙΑ 1GB/S ΚΑΙ 60GHZ ΕΙΚΟΝΑ 46: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 20MA ΕΙΚΟΝΑ 47: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 20MA ΕΙΚΟΝΑ 48: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 30MA ΕΙΚΟΝΑ 49: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 30MA ΕΙΚΟΝΑ 50: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΎ ΡΕΎΜΑΤΟΣ 40MA ΕΙΚΟΝΑ 51: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 40MA ΕΙΚΟΝΑ 52: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 50MA ΕΙΚΟΝΑ 53: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 50MA ΕΙΚΟΝΑ 54: INPUT SPECTRUM ΓΙΑ BITRA TE: 1GBIT/S ΕΙΚΟΝΑ 55: ΧΟR (A,B) SPECTRUM ΓΙΑ BITRATE: 1GB/S ΚΑΙ RF: 60GHZ ΕΙΚΟΝΑ 56: CTR A ΓΙΑ 2.5GB/S ΚΑΙ 20GHZ ΕΙΚΟΝΑ 57: CTR B ΓΙΑ 2.5GB/S ΚΑΙ 20GHZ ΕΙΚΟΝΑ 58: ΦΑΣΜΑ ΣΗΜΑΤΩΝ ΕΛΕΓΧΟΥ ΓΙΑ 2.5GB/S ΚΑΙ 20GHZ ΕΙΚΟΝΑ 59: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 20MA ΕΙΚΟΝΑ 60: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 20MA ΕΙΚΟΝΑ 61: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 30MA ΕΙΚΟΝΑ 62: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 30MA ΕΙΚΟΝΑ 63: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 40MA ΕΙΚΟΝΑ 64: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 40MA ΕΙΚΟΝΑ 65: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 50MA ΕΙΚΟΝΑ 66: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 50MA ΕΙΚΟΝΑ 67: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 60MA ΕΙΚΟΝΑ 68: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 60MA ΕΙΚΟΝΑ 69: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 70MA ΕΙΚΟΝΑ 70: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 70MA ΕΙΚΟΝΑ 71: INPUT SPECTRUM ΓΙΑ BITRA TE: 2.5GB/S ΕΙΚΟΝΑ 72: ΧΟR (A,B) SPECTRUM ΓΙΑ BITRA TE: 2.5GB/S ΚΑΙ RF: 20GHZ ΕΙΚΟΝΑ 73: CTR A ΓΙΑ 2.5GB/S ΚΑΙ 60GHZ XII ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

13 ΕΙΚΟΝΑ 74: CTR B ΓΙΑ 2.5GB/S ΚΑΙ 60GHZ ΕΙΚΟΝΑ 75: ΦΑ ΣΜΑ ΣΗΜΑ ΤΩΝ ΕΛΕΓΧΟΥ ΓΙΑ 2.5GB/S ΚΑΙ 60GHZ ΕΙΚΟΝΑ 76: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 20MA ΕΙΚΟΝΑ 77: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΎ ΡΕΎΜΑ ΤΟΣ 20MA ΕΙΚΟΝΑ 78: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 30MA ΕΙΚΟΝΑ 79: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 30MA ΕΙΚΟΝΑ 80: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 40MA ΕΙΚΟΝΑ 81: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 40MA ΕΙΚΟΝΑ 82: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 50MA ΕΙΚΟΝΑ 83: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 50MA ΕΙΚΟΝΑ 84: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 60MA ΕΙΚΟΝΑ 85: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 60MA ΕΙΚΟΝΑ 86: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 70MA ΕΙΚΟΝΑ 87: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 70MA ΕΙΚΟΝΑ 88: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 80MA ΕΙΚΟΝΑ 89: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 80MA ΕΙΚΟΝΑ 90: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 90MA ΕΙΚΟΝΑ 91: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 90MA ΕΙΚΟΝΑ 92: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 100MA ΕΙΚΟΝΑ 93: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 100MA ΕΙΚΟΝΑ 94: INPUT SPECTRUM ΓΙΑ BITRA TE: 2.5GB/S ΕΙΚΟΝΑ 95: ΧΟR (A,B) SPECTRUM ΓΙΑ BITRATE : 2.5GB/S ΚΑΙ RF: 60GHZ ΕΙΚΟΝΑ 96: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 10MA ΕΙΚΟΝΑ 97: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 10MA ΕΙΚΟΝΑ 98: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 20MA ΕΙΚΟΝΑ 99: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 20MA ΕΙΚΟΝΑ 100: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 30MA ΕΙΚΟΝΑ 101: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 30MA ΕΙΚΟΝΑ 102: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 40MA ΕΙΚΟΝΑ 103: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 40MA ΕΙΚΟΝΑ 104: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 50MA ΕΙΚΟΝΑ 105: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 50MA ΕΙΚΟΝΑ 106: XOR (A,B) ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 60MA ΕΙΚΟΝΑ 107: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 60MA ΕΙΚΟΝΑ 108: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 70MA ΕΙΚΟΝΑ 109: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 70MA ΕΙΚΟΝΑ 110: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 80MA ΕΙΚΟΝΑ 111: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 80MA ΕΙΚΟΝΑ 112: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 90MA ΕΙΚΟΝΑ 113: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 90MA ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ XIII

14 ΕΙΚΟΝΑ 114: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 100MA ΕΙΚΟΝΑ 115: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 100MA ΕΙΚΟΝΑ 116: CW SPECTRUM ΓΙΑ BITRATE: 1GB/S ΚΑΙ RF: 60GHZ ΕΙΚΟΝΑ 117: ΧΟR (A,B) SPECTRUM ΓΙΑ BITRATE: 1GB/S ΚΑΙ RF: 60GHZ ΕΙΚΟΝΑ 118: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 10MA ΕΙΚΟΝΑ 119: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 10MA ΕΙΚΟΝΑ 120: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 20MA ΕΙΚΟΝΑ 121: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 20MA ΕΙΚΟΝΑ 122: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 30MA ΕΙΚΟΝΑ 123: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 30MA ΕΙΚΟΝΑ 124: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 40MA ΕΙΚΟΝΑ 125: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 40MA ΕΙΚΟΝΑ 126: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 50MA ΕΙΚΟΝΑ 127: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 50MA ΕΙΚΟΝΑ 128: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 60MA ΕΙΚΟΝΑ 129: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 60MA ΕΙΚΟΝΑ 130: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 70MA ΕΙΚΟΝΑ 131: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 70MA ΕΙΚΟΝΑ 132: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 80MA ΕΙΚΟΝΑ 133: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 80MA ΕΙΚΟΝΑ 134: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 90MA ΕΙΚΟΝΑ 135: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 90MA ΕΙΚΟΝΑ 136: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 100MA ΕΙΚΟΝΑ 137: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 100MA ΕΙΚΟΝΑ 138: CW SPECTRUM ΓΙΑ BITRATE: 1GB/S ΚΑΙ RF: 20GHZ ΕΙΚΟΝΑ 139: ΧΟR (A,B) SPECTRUM ΓΙΑ BITRATE: 1GB/S ΚΑΙ RF: 20GHZ ΕΙΚΟΝΑ 140: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 10MA ΕΙΚΟΝΑ 141: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 10MA ΕΙΚΟΝΑ 142: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 20MA ΕΙΚΟΝΑ 143: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 20MA ΕΙΚΟΝΑ 144: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 30MA ΕΙΚΟΝΑ 145: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 30MA ΕΙΚΟΝΑ 146: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 40MA ΕΙΚΟΝΑ 147: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 40MA ΕΙΚΟΝΑ 148: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 50MA ΕΙΚΟΝΑ 149: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 50MA ΕΙΚΟΝΑ 150: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 60MA ΕΙΚΟΝΑ 151: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 60MA ΕΙΚΟΝΑ 152: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 70MA ΕΙΚΟΝΑ 153: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 70MA XIV ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

15 ΕΙΚΟΝΑ 154: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 80MA ΕΙΚΟΝΑ 155: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 80MA ΕΙΚΟΝΑ 156: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 90MA ΕΙΚΟΝΑ 157: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 90MA ΕΙΚΟΝΑ 158: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 100MA ΕΙΚΟΝΑ 159: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 100MA ΕΙΚΟΝΑ 160 CW SPECTRUM ΓΙΑ BITRATE: 2.5GB/S ΚΑΙ RF: 60GHZ: ΕΙΚΟΝΑ 161: ΧΟR (A,B) SPECTRUM ΓΙΑ BITRATE: 2.5GB/S ΚΑΙ RF: 60GHZ ΕΙΚΟΝΑ 162: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 10MA ΕΙΚΟΝΑ 163: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 10MA ΕΙΚΟΝΑ 164: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 20MA ΕΙΚΟΝΑ 165: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 20MA ΕΙΚΟΝΑ 166: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 30MA ΕΙΚΟΝΑ 167: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 30MA ΕΙΚΟΝΑ 168: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 40MA ΕΙΚΟΝΑ 169: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 40MA ΕΙΚΟΝΑ 170: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 50MA ΕΙΚΟΝΑ 171: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 50MA ΕΙΚΟΝΑ 172: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 60MA ΕΙΚΟΝΑ 173: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 60MA ΕΙΚΟΝΑ 174: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 70MA ΕΙΚΟΝΑ 175: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 70MA ΕΙΚΟΝΑ 176: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 80MA ΕΙΚΟΝΑ 177: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 80MA ΕΙΚΟΝΑ 178: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 90MA ΕΙΚΟΝΑ 179: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 90MA ΕΙΚΟΝΑ 180: XOR (A,B) ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 100MA ΕΙΚΟΝΑ 181: XOR (A,B) EYE DIAGRAM ΓΙΑ ΙΣΧΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 100MA ΕΙΚΟΝΑ 182: CW SPECTRUM ΓΙΑ BITRATE: 2.5GB/S ΚΑΙ RF: 20GHZ ΕΙΚΟΝΑ 183: ΧΟR (A,B) SPECTRUM ΓΙΑ BITRATE : 2.5GB/S ΚΑΙ RF: 20GHZ ΕΙΚΟΝΑ 184: Μ ΕΤΡΗΣΗ ΧΡΟΝΟΥ ΑΝΑΚΑΜΨΗΣ SOA ΕΙΚΟΝΑ 185: ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΠΥΛΗΣ XOR ΓΙΑ 1GB/S ΚΑΙ 20GHZ ΕΙΚΟΝΑ 186:ΈΞΟΔΟΣ ΠΥΛΗΣ XOR ΓΙΑ ΚΑΘΥΣΤΕΡΗΣΗ ΑΚΕΡΑΙΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ BITS, ΓΙΑ 1GB/ S ΚΑΙ 20GH.89 ΕΙΚΟΝΑ 187: ΈΞΟΔΟΣ ΠΥΛΗΣ XOR ΓΙΑ ΚΑΘΥΣΤΕΡΗΣΗ ΥΠΟΔΙΑΙΡΕΣΕΩΝ ΤΟΥ BIT, ΓΙΑ 1GB/S ΚΑΙ 20GHZ ΕΙΚΟΝΑ 188: ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΠΥΛΗΣ XOR ΓΙΑ 1GB/S ΚΑΙ 60GHZ ΕΙΚΟΝΑ 189:ΈΞΟΔΟΣ ΠΥΛΗΣ XOR ΓΙΑ ΚΑΘΥΣΤΕΡΗΣΗ ΑΚΕΡ ΑΙΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ BITS, ΓΙΑ 1GB/S ΚΑΙ 60GH 90 ΕΙΚΟΝΑ 190: ΈΞΟΔΟΣ ΠΥΛΗΣ XOR ΓΙΑ ΚΑΘΥΣΤΕΡΗΣΗ ΥΠΟΔΙΑΙΡΕΣΕΩΝ ΤΟΥ BIT, ΓΙΑ 1GB/S ΚΑΙ 60GHZ ΕΙΚΟΝΑ 191: ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΠΥΛΗΣ XOR ΓΙΑ 2.5GB/S ΚΑΙ 20GHZ ΕΙΚΟΝΑ 192: ΈΞΟΔΟΣ ΠΥΛΗΣ XOR ΓΙΑ ΚΑΘΥΣΤΕΡΗΣΗ ΑΚΕΡΑΙΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ BITS, ΓΙΑ 2.5GB/S ΚΑΙ 20GHZ ΕΙΚΟΝΑ 193: ΈΞΟΔΟΣ ΠΥΛΗΣ XOR ΓΙΑ ΚΑΘΥΣΤΕΡΗΣΗ ΥΠΟΔΙΑΙΡΕΣΕΩΝ ΤΟΥ BIT, ΓΙΑ 2.5GB/S ΚΑΙ 20GHZ ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ XV

16 ΕΙΚΟΝΑ 194: ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΠΥΛΗΣ XOR ΓΙΑ 2.5GB/S ΚΑΙ 60GHZ ΕΙΚΟΝΑ 195: ΈΞΟΔΟΣ ΠΥΛΗΣ XOR ΓΙΑ ΚΑΘΥΣΤΕΡΗΣΗ ΑΚΕΡΑΙΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ BITS, ΓΙΑ 2.5GB/S ΚΑΙ 60GHZ ΕΙΚΟΝΑ 196: ΈΞΟΔΟΣ ΠΥΛΗΣ XOR ΓΙΑ ΚΑΘΥΣΤΕΡΗΣΗ ΥΠΟΔΙΑΙΡΕΣΕΩΝ ΤΟΥ BIT, ΓΙΑ 2.5GB/S ΚΑΙ 60GHZ XVI ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

17 Λ ί σ τ α Π ι ν ά κ ω ν - Σ χ η μ ά τ ω ν ΠΙΝΑΚΑΣ 1: ΠΙΝΑΚΑΣ ΑΛΗΘΕΙΑΣ ΤΗΣ ΛΟΓΙΚΗΣ ΠΥΛΗΣ XOR...32 ΠΙΝΑΚΑΣ 2: ΜΙΚΡΟΣ ΧΡΟΝΟΣ ΑΝΟΔΟΥ...32 ΠΙΝΑΚΑΣ 3: ΜΙΚΡΟΣ ΧΡΟΝΟΣ ΚΑΘΟΔΟΥ...32 ΠΙΝΑΚΑΣ 4: ΜΕΓΑΛΟΣ ΧΡΟΝΟΣ ΑΝΟΔΟΥ...32 ΠΙΝΑΚΑΣ 5: ΜΕΓΑΛΟΣ ΧΡΟΝΟΣ ΚΑΘΟΔΟΥ...32 ΠΙΝΑΚΑΣ 6: ΧΡΟΝΟΙ ΑΝΑΚΑΜΨΗΣ SOA ΓΙΑ 1GB/S ΚΑΙ 20GHZ...84 ΠΙΝΑΚΑΣ 7: ΧΡΟΝΟΙ ΑΝΑΚΑΜΨΗΣ SOA ΓΙΑ 1GB/S ΚΑΙ 60GHZ...85 ΠΙΝΑΚΑΣ 8: ΧΡΟΝΟΙ ΑΝΑΚΑΜΨΗΣ SOA ΓΙΑ 2.5GB/S ΚΑΙ 20GHZ...86 ΠΙΝΑΚΑΣ 9: ΧΡΟΝΟΙ ΑΝΑΚΑΜΨΗΣ SOA ΓΙΑ 2.5GB/S ΚΑΙ 60GHZ...87 ΣΧΗΜΑ 1: ΧΡΟΝΟΙ ΑΝΑΚΑΜΨΗΣ SOA ΓΙΑ 1GB/S ΚΑΙ 20GHZ...84 ΣΧΗΜΑ 2: ΧΡΟΝΟΙ ΑΝΑΚΑΜΨΗΣ SOA ΓΙΑ 1GB/S ΚΑΙ 60GHZ...85 ΣΧΗΜΑ 3: ΧΡΟΝΟΙ ΑΝΑΚΑΜΨΗΣ SOA ΓΙΑ 2.5GB/S ΚΑΙ 20GHZ...86 ΣΧΗΜΑ 4: ΧΡΟΝΟΙ ΑΝΑΚΑΜΨΗΣ SOA ΓΙΑ 2.5GB/S ΚΑΙ 60GHZ...87

18 Ε ι σ α γ ω γ ή 18 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

19 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1. Εισαγωγή Τα δίκτυα επικοινωνιών έχουν γνωρίσει ιδιαίτερη ανάπτυξη τις τελευταίες δεκαετίες κάνοντας χρήση τόσο ενσύρματων όσο και ασύρματων δικτυακών υποδομών, και προσφέροντας συνεχώς βελτιωμένες τηλεπικοινωνιακές υπηρεσίες στον τελικό χρήστη. Η επιτακτική ανάγκη παροχής υψηλού εύρους ζώνης, το οποίο δεν είναι δυνατόν να προσεγγιστεί από οποιαδήποτε άλλη τεχνολογία μετάδοσης, αποτέλεσε το έναυσμα ανάπτυξης της ενσύρματης τεχνολογίας και κυρίως των οπτικών επικοινωνιών. Τα οπτικά δίκτυα, πέραν του αυξημένου εύρους ζώνης, διαδίδονται ραγδαία καθώς αποτελούν την οικονομικότερη επιλογή «ενσύρματης» τεχνολογίας τόσο όσον αφορά το δίκτυο κορμού (backbone), όσο και το δίκτυο διανομής και πρόσβασης του τελικού χρήστη. Η ευρυζωνικότητα που παρέχεται από την οπτική τεχνολογία οφείλεται κυρίως στις οπτικές ίνες, οι οποίες έχουν ήδη εγκατασταθεί σε δίκτυα ευρείας έκτασης, σε μητροπολιτικά δίκτυα καθώς και στο δίκτυο πρόσβασης μέσω της τεχνολογίας Fiber-to-the-Home (FTTΗ), προσφέροντας μεγάλες ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων σε χρήστες που χρησιμοποιούν απαιτητικές εφαρμογές και υπηρεσίες. Ο τομέας της ασύρματης δικτύωσης είναι το ταχύτερα αναπτυσσόμενο πεδίο του κλάδου πληροφορικής και επικοινωνιών σήμερα, με πρόσφατες προβλέψεις να δείχνουν ότι σύντομα η κίνηση από τις ασύρματες συσκευές θα υπερβεί αυτή από τις ενσύρματες, αντιπροσωπεύοντας το 61% της συνολικής κίνησης των IP από το 2018 [1] και το 90% των παγκόσμιων συνδρομών σε ευρυζωνικά δίκτυα μέχρι το 2020 [2]. Κάτι τέτοιο, αποτελεί ένα συνεχώς αυξανόμενο φορτίο στους «ώμους» των κινητών τερματικών., Η τεχνολογία των ασύρματων οπτικών δικτύων (fiber-wireless (FiWi) or Radio-over-Fiber (RoF) networks) έχει προταθεί ως πιθανή λύση αντιμετώπισης αυτού του τεχνολογικού περιορισμού προωθώντας τη σύγκλιση ασύρματης και οπτικής επικοινωνίας.η αύξηση της ρυθμαπόδοσης του δικτύου, η μείωση της συμφόρησης καθώς και η βελτίωση της αξιοπιστίας και ασφάλειας του δικτύου αποτελούν ουσιαστικά τις κύριες παραμέτρους απόδοσης που θα χρειαστεί να βελτιστοποιηθούν σε αυτού του είδους τα δίκτυα. Έντονο ερευνητικό ενδιαφέρον στα ασύρματα δίκτυα [3] όσο και στα παθητικά οπτικά δίκτυα (Passive Optical Networks-PONs) [4], έχει προσελκύσει η Κωδικοποίηση Δικτύου (Network Coding) η οποία εγγυάται την επίλυση του παραπάνω προβλήματος, επιτρέποντας στους χρήστες να μεταδίδουν και να λαμβάνουν, ταυτόχρονα, κωδικοποιημένα σήματα.

20 1.1 Περιγραφή δικτύων Fiber To The Home δίκτυα Τα Fiber-To-The-Home (FTTH) δίκτυα περιγράφονται ως αμιγώς οπτικά δίκτυα όπου η αρχιτεκτονική τους βασίζεται στην λήψη και παράδοση ψηφιακών σημάτων εξολοκλήρου με οπτικές ίνες από και μέχρι τον τελικό χρήστη. Η μέθοδος αυτή παρέχει βελτιωμένο και κατ επέκταση αυξημένο εύρος ζώνης σε σχέση με την ασύρματη επικοινωνία, όπως επίσης και δεν επιδέχεται απώλειες στα πακέτα δεδομένων. Εντούτοις, η καθολική εφαρμογή των all-optical δικτύων αποτελεί μια αρκετά δαπανηρή κίνηση, κυρίως στην περίπτωση που δεν καλύπτει μια μικρή περιοχή με λίγους χρήστες, λόγω της αυξημένης κοστολόγησης εγκατάστασης του οπτικού δικτύου. Όπως απεικονίζεται στην Εικόνα 1. η διασύνδεση των Fiber To The Home δικτύων, πραγματοποιείται με την τροφοδότηση του σήματος από και προς τον κεντρικό διανεμητή (Central Office, CO) μέσω οπτικών ινών, φτάνοντας στο τοπικό σημείο σύγκλισης, ώστε να γίνει η διαμονή του στις συσκευές διασύνδεσης δικτύου (Network Interface Device, NID). Εικόνα 1. Αρχιτεκτονική ενός Fiber To The Home δικτύου Radio Over Fiber δίκτυα Η ενσωμάτωση των οπτικών δικτύων στα ασύρματα χαρακτηρίζεται ως Radio Over Fiber (RoF) τεχνολογία κατά την οποία η λήψη και η αποστολή ψηφιακών δεδομένων πραγματοποιείται σε οπτική μορφή μέχρι τις κεραίες εκπομπής και στη συνέχεια ολοκληρώνεται η επικοινωνία σε έναν τουλάχιστον τελικό χρήστη μέσω ασύρματης σύνδεσης. Η τεχνολογία αυτή παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον, καθώς η χρήση οπτικών ινών διασφαλίζει χαμηλότερη εξασθένιση από τις ασύρματες επικοινωνίες σε υψηλές συχνότητες μετάδοσης. Το βασικό αυτό πλεονέκτημα, μειώνει την ανάγκη για χρήση ενισχυτών και το σήμα πλέον «ταξιδεύει» μέσα στην ίνα με μεγαλύτερη εμβέλεια. Η ανάγκη για υψηλούς ρυθμούς μετάδοσης, μεγάλο εύρος ζώνης και αποστολή μεγάλου όγκου δεδομένων κατέστησε την ζώνη των 60GHz RF συχνοτήτων αρκετά ευνοϊκή ζώνη καθώς είναι αχρησιμοποίητη από άλλα μέσα επικοινωνίας και παρέχει ένα εύρος ζώνης που προσεγγίζει τα 7GHz (57-64GHz). Ωστόσο, στην ζώνη των 60GHz η ασύρματη επικοινωνία περιορίζεται σε ακτίνα κάλυψης μερικών δεκάδων μέτρων έχοντας ως παρεπόμενο την πολύ πυκνή 20 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

21 και επομένως οικονομικά δαπανηρή εγκατάσταση ασύρματων κεραιών για την κάλυψη ενός μεγάλου σε έκταση χώρου. Επομένως, ο συγκερασμός των 60GHz ασυρμάτων τεχνολογιών με οπτικά παθητικά δίκτυα πρόσβασης ευελπιστεί να μειώσει το κόστος, καθώς πλέον οι 60GHz κεραίες θα περιελαμβάνουν αποκλειστικά και μόνο τους οπτοηλεκρονικούς μετατροπείς και όλα τα συστήματα επεξεργασίας των ασυρμάτων σημάτων θα διεκπεραιώνονται στο οπτικό τερματικό γραμμής (Optical Line Terminal or Central Office), το οποίο θα συγκεντρώνει το σύνολο των διατάξεων παραγωγής, λήψης και επεξεργασίας σημάτων. Με αυτόν τον τρόπο οι απομακρυσμένες κεραίες (Remote Antenna Units, RAUs) θα αποτελούν απλά τα στάδια μετατροπής των οπτικών σημάτων σε ασύρματα και αντίστροφα, μειώνοντας το κόστος τους και επιτρέποντας την πυκνή εγκατάσταση τους. Όπως φαίνεται και στην Εικόνα 2. η γενική αρχιτεκτονική ενός Radio Over Fiber δικτύου πραγματώνεται με την αμφίδρομη μετάδοση της πληροφορίας από τον κεντρικό διανεμητή (Central Office, CO) προς τις απομακρυσμένες κεραίες (Remote Antenna Units, RAUs) μέσω οπτικών ινών και στην συνέχεια οι RAUs με την σειρά τους στέλνουν το λαμβανόμενο σήμα με ασύρματη σύνδεση προς τους τελικούς χρήστες. Εικόνα 2. Αρχιτεκτονική ενός Radio Over Fiber δικτύου 1.2 Κωδικοποίηση δικτύου (Network coding) Στις μέρες μας, η ανάγκη για επίτευξη υψηλότερων ρυθμών μετάδοσης πληροφοριών και ψηφιακών δεδομένων στα επικοινωνιακά συστήματα, χωρίς να απαιτούνται επιπλέον πόροι, συντέλεσε στην υλοποίηση και εφαρμογή της θεωρίας κωδικοποίησης δικτύου. Η κωδικοποίηση δικτύου είναι μια μέθοδος βελτιστοποίησης της δρομολόγησης των πληροφοριών μέσω ενδιάμεσων κόμβων. Πιο συγκεκριμένα, το ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 21

22 Network Coding αντί απλά να προωθεί τα πακέτα δεδομένων απευθείας στο δίκτυο, επιτρέπει στους ενδιάμεσους κόμβους να συνδυάσουν τα εισαγόμενα πακέτα που έχουν ληφθεί ώστε να εξαχθούν σε ένα ή περισσότερα πακέτα εξόδου προς το τελικό τους προορισμό. Έτσι, τα εισερχόμενα ψηφιακά δεδομένα μπορούν να συνδυαστούν στους ενδιάμεσους κόμβους και στην τελική έξοδο από το δίκτυο η πληροφορία να παραμένει ανέπαφη και αναλλοίωτη (κωδικοποιημένη ή μη) βελτιώνοντας έτσι, την απόδοση του δικτύου. Ωστόσο, η απόδοση του δικτύου εξαρτάται από τον αριθμό και το μέγεθος των πακέτων που θα συνδυαστούν, τον τρόπο που θα συνδυαστούν καθώς και γνώση των κόμβων για την τοπολογία του δικτύου ώστε να κάνει σωστή επιλογή κωδικοποίησης κάθε φορά. Έχοντας εξασφαλίσει τις παραπάνω απαιτήσεις, η κωδικοποίηση δικτύου αυξάνει τις αποδόσεις του δικτύου προσφέροντας αρκετά πλεονεκτήματα όσων αφορά την ρυθμαπόδοση (throughput), την ακεραιότητα των δεδομένων (robustness), την ασφάλεια και την ενεργειακή αποδοτικότητα του δικτύου. Πιο συγκεκριμένα: Με την χρήση του Network coding είναι δυνατή η αξιοποίηση της χωρητικότητας του δικτύου στον μέγιστο βαθμό αυξάνοντας την ρυθμαπόδοση του δικτύου [5]. Το δίκτυο έχει αντοχή σε απώλειες. H απώλεια ενός πακέτου έχει μικρότερη επίπτωση στην απόδοση του δικτύου, επειδή οι πληροφορίες που αυτό περιέχει μπορούν να εξαχθούν από άλλα συνδυασμένα πακέτα [5]. Λόγω του ότι είναι αποκεντρωμένο και χρησιμοποιεί τοπικές πληροφορίες για τη επικοινωνία μεταξύ των κόμβων, μπορεί να εφαρμοστεί χωρίς πρόβλημα και σε περιπτώσεις επέκτασης υπάρχοντος δικτύου. Τέλος, παρέχει αυξημένη ασφάλεια. Διότι ένα συνδυασμένο πακέτο είναι διαθέσιμο μόνο εάν όλα τα πακέτα που χρησιμοποιήθηκαν για να δημιουργήσουν αυτόν τον συνδυασμό είναι διαθέσιμα [5] Αρχή λειτουργίας Network Coding Η λειτουργία της Κωδικοποίησης Δικτύου βασίζεται στην εκτέλεση της λογικής πράξης XOR στα μεταδιδόμενα πακέτα, συγκρίνοντας τα δεδομένα του ενός με τα δεδομένα του άλλου, bit προς bit. Έτσι, αποδίδεται 1 όταν τα δυαδικά ψηφία στην αντίστοιχη θέση των δύο πακέτων είναι αντίθετα και 0 όταν είναι ίδια. Η συνηθισμένη διαδικασία δρομολόγησης πακέτων σε ένα δίκτυο, όπως απεικονίζεται και στο παρακάτω σχήμα, βασίζεται στην απλή ανταλλαγή των πακέτων μέσω ενός ενδιάμεσου κόμβου. Πιο συγκεκριμένα, οι κόμβοι C και D θέλουν να ανταλλάξουν τα c και d πακέτα τους αντίστοιχα μέσω του κόμβου R. Ο κόμβος C προωθεί το πακέτο του στον κόμβο R. O κόμβος D μεταδίδει και αυτός το πακέτο του στον κόμβο R. Τέλος, ο κόμβος R πλέον προωθεί τα πακέτα c και d στους κόμβους D και C, αντίστοιχα ολοκληρώνοντας την διαδικασία με 4 ανταλλαγές πακέτων. Εντούτοις, με το Network Coding, αφού τα πακέτα μεταδοθούν στον ενδιάμεσο κόμβο R, κωδικοποιούνται με την λογική πράξη XOR και αφού 22 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

23 ολοκληρωθεί η διαδικασία αποστέλλεται το συνδυασμένο πακέτο στους κόμβους C και D. Οι κόμβοι έχοντας αποθηκευμένο το αρχικό τους πακέτο, εκτελώντας ξανά την πράξη XOR και ολοκληρώνοντας την αποκωδικοποίηση τους, έχουν αποκτήσει το αρχικά πακέτα που προορίζονταν για αυτούς. Με αυτό τον τρόπο, τα πακέτα που προωθήθηκαν στο δίκτυο είναι 3, έναντι των 4 που ήταν με τον προηγούμενο τρόπο. Η κωδικοποίηση δικτύου μπορεί να εφαρμοστεί και σε παραπάνω από 2 πακέτα, εφαρμόζοντας ξανά την λογική πράξη XOR για περισσότερα πακέτα. Εικόνα 3. Διαδικασία δρομολόγησης Vs Network Coding Όπως φαίνεται και στην Εικόνα 3., στα παραδοσιακά δίκτυα η εκπομπή του πακέτου c γίνεται στο πρώτο time slot, του d στο δεύτερο time slot και στην συνέχεια η ανταλλαγή των πακέτων μέσω του ενδιάμεσου κόμβου γίνεται στο τρίτο και τέταρτο time slot, αντίστοιχα. Στο σύστημα που χρησιμοποιεί Network Coding, από την άλλη, ο ενδιάμεσος κόμβος στέλνει το συνδυασμένο πακέτο και στους δύο κόμβους ταυτόχρονα, με αποτέλεσμα η ανταλλαγή των πακέτων να γίνεται σε τρεις συνολικά χρονοθυρίδες αντί για τέσσερεις Optical Physical Layer Network Coding Αρχικές προσπάθειες υλοποίησης του All Optical Layer Network Coding βασίζονταν στην εκμετάλλευση των απλών οπτικών μορφών διαμόρφωσης του οπτικού φορέα στις ενσύρματες μεταδόσεις. Η ετεροδιαμόρφωση κέρδους (Cross Gain Modulation, XGM), όπου επιδρά σε ένα ημιαγώγιμο οπτική ενισχυτή (SOA) για την μετατροπή του μήκους κύματος ή η ετεροδιαμόρφωση φάσης ( Cross Phase Modulation, XPM) σε ένα SOA-Mach Zender συμβολόμετρο (SOA-MZI) που λειτουργούν ως πύλες XOR για Οn/Off keying (ΟΟΚ) παλμούς είχαν προταθεί σε [6] και [7] αντίστοιχα. Επιπρόσθετα, άλλη μια επίδειξη του ΑOPNC πραγματοποιήθηκε με διαφορική διαμόρφωση μετατόπισης φάσης (Differential Phase Shift Keying, DPSK), αξιοποιώντας Μίξη τεσσάρων κυμάτων (Four Wave MIxing) στους SOAs παρουσιάζονται στο [8] με στόχο την δημιουργία τηλεπικοινωνιακών δικτύων. Ωστόσο, μόνο ένας πολύ περιορισμένος αριθμός των AOPNC ιδεών έχει προταθεί μέχρι τώρα στα Fi-Wi δίκτυα [9],[10]. Εξαιτίας της αυξημένης πολυπλοκότητας που προκύπτει από την χρήση των σημάτων διαμορφωμένα με υποφέρον (Sub-Carrier ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 23

24 Modulated, SCM) στα RoF δίκτυα, αυτές οι αποδείξεις εκμεταλλεύονται αναλογικές προσεγγίσεις, π.χ. την πολυπλεξία της πόλωσης και τις παρεμβολές οπτικών σημάτων για την διαδικασία αποκωδικοποίησης. Η διαδικασία αυτή διεξάγεται με την εφαρμογή της λογικής πράξης XOR όπως περιγράφηκε παραπάνω, για σήματα διαμορφωμένα με υποφέρον (Sub-carrier), χωρίς την απαίτηση για οπτο-ηλεκτρονική μετατροπή. 1.3 Στόχος της πτυχιακής εργασίας Στην παρούσα εργασία θα μελετήσουμε τη δυνατότητα εφαρμογής ψηφιακής κωδικοποίησης δικτύου, επιστρατεύοντας μια αμιγώς οπτική πύλη XOR τόσο για οπτικά αμιγώς ενσύρματα δίκτυα (FTTH) όσο και για οπτικά ενσύρματα-ασύρματα δίκτυα (RoF). Η υλοποίηση πύλης XOR θα γίνει με τη βοήθεια ενός συμβολόμετρου Mach-Zehnder, η αρχή λειτουργίας του οποίου θα περιγραφεί αναλυτικά στο επόμενο κεφάλαιο. Στόχος μας είναι αρχικά να περιγράψουμε πλήρως τη διαδικασία κωδικοποίησης και αποκωδικοποίησης, επεξηγώντας τα φαινόμενα και τις τεχνολογίες που θα εκμεταλλευτούμε. Έπειτα θα προσομοιώσουμε τα συστήματα κωδικοποίησης έτσι ώστε να πετύχουμε τις βέλτιστες ρυθμίσεις για τη γενική λειτουργία του συμβολόμετρου. Τέλος, θα προσαρμόσουμε το Mach-Zehnder ώστε να λειτουργεί σε ασύρματα οπτικά δίκτυα, όπου τελικός μας στόχος είναι να λάβουμε υπόψιν την κινητικότητα των χρηστών και να βρεθεί η επίδραση της απόστασής τους από τα σημεία εκπομπής στο προς κωδικοποίηση σήμα. Η παραπάνω πειραματική διαδικασία αποσκοπεί στην αύξηση της ρυθμαπόδοσης του δικτύου με την τεχνική του Network Coding καθώς επίσης και στους υψηλότερους ρυθμούς μετάδοσης, μεγαλύτερο εύρος ζώνης καθώς και αποστολή μεγαλύτερου όγκου δεδομένου κατά την ασύρματη επικοινωνία, με την προσαρμογή του οπτικού δικτύου στο ασύρματο παρέχοντας έτσι τις υψηλές συχνότητες που υπόσχεται ένα οπτικό δίκτυο. Πιο συγκεκριμένα, η Κωδικοποίηση δικτύου επιτυγχάνεται με την υλοποίηση της αμειγώς οπτικής πύλης XOR, όπου οι δύο χρήστες στέλνουν τα πακέτα τους κατά την είσοδο και το κωδικοποιημένο πλέον πακέτο που προκύπτει κατά την έξοδο αποτελεί την συγχώνευση των άλλων δυο εισερχόμενων πακέτων. Επιπρόσθετα, ο συγκερασμός των ασυρμάτων με τα οπτικά δίκτυα πραγματοποιείται με σήματα ραδιοσυχνότητας RF των 20GHz και 60GHz μέσω οπτικών ινών προσδίδοντας ρυθμούς μετάδοσης άνω των 1Gb/s. 24 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

25 1.4 Δομή της εργασίας Τα επόμενα κεφάλια της εργασίας δομούνται ως εξής: Στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφεται η αμιγώς οπτική επεξεργασία σήματος. Γίνεται αναφορά στους Ημιαγώγιμους Οπτικούς Ενισχυτές (SOA) και τη λειτουργία τους, έπειτα αναλύονται η δομή, ο τρόπος λειτουργίας και η συνάρτηση μεταφοράς των συμβολόμετρων Mach-Zehnder και, τέλος, παρουσιάζονται οι αμιγώς οπτικές πύλες XOR. Στο τρίτο κεφάλαιο εξετάζεται η υλοποίηση του Network Coding στις δύο αρχιτεκτονικές και παρουσιάζονται αναλυτικά οι διατάξεις όπως σχεδιάστηκαν στο VPI Transmission Maker. Στο τέταρτο κεφάλαιο αναλύονται τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων και τα συμπεράσματα που προκύπτουν από αυτά. Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται ανακεφαλαίωση της μεθοδολογίας και των συμπερασμάτων. Προτείνονται επίσης επέκταση της έρευνας σε ό, τι αφορά την αντιμετώπιση προβλημάτων που προκύπτουν κατά την αποκωδικοποίηση σημάτων από εν κινήσει πηγές. ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 25

26 Κ Ε Φ Α Λ Α Ι Ο 2 : Α Μ Ι Γ Ω Σ Ο Π Τ Ι Κ Η Ε Π Ε Ξ Ε Ρ ΓΑ Σ Ι Α Σ Η Μ ΑΤ Ο Σ 26 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

27 2.1 Ημιαγώγιμοι Οπτικοί ενισχυτές (SOAs) Οι Ημιαγώγιμοι Οπτικοί Ενισχυτές (SOA) αποτελούν ένα από τα σημαντικότερα ενεργά στοιχεία που χρησιμοποιούνται στην υλοποίηση οπτικών μεταγωγέων και χρησιμοποιούνται ευρέως λόγω της υψηλής μη-γραμμικότητας, της απλής δομής τους και της ευκολίας ενσωμάτωσης. Η λειτουργία τους ως οπτικοί μεταγωγείς βασίζεται στα φαινόμενα της: α) ετεροδιαμόρφωσης κέρδους, όπου στην περίπτωση δύο συνδιαδιδόμενων σημάτων το ένα σήμα επηρρεάζει το κέρδος πυ προσλαμβάνει το άλλο σήμα με άμεσο αντίκτυπο στην εξερχόμενη ισχύ του, και β) της ετεροδιαμόρφωσης φάσης, σύμφωνα το οποίο όταν 2 σήματα διαφορετικής ισχύος μεταδίδονται ταυτόχρονα στον ενισχυτή, η ισχύς του ενός επηρεάζει τη φάση του άλλου. Ωστόσο επειδή το XPM προκαλεί μόνο αλλαγές στην φάση θα πρέπει ο SOA να τοποθετηθεί σε συμβολομετρική διάταξη (SOA MZI) για να «μεταφραστούν» αυτές οι αλλαγές σε αλλαγές στην ένταση με αναιρετική ή προσθετική συμβολή. Αναλυτικότερη περιγραφή της χρήσης των ημιαγώγιμων οπτικών ενισχυτών σε μεταγωγικές συμβολομερτικές διατάξεις τύπου Mach-Zehnder δίνεται στις ενότητες που ακολουθούν Συμβολόμετρο Mach-Zehnder (Mach-Zehnder Interferometer) με ημιαγώγιμο οπτικό ενισχυτή-soa Η δομή ενός διακόπτη τύπου Mach-Zehnder (Mach-Zehnder Interferometer) με ημιαγώγιμο οπτικό ενισχυτή (SOA) φαίνεται παρακάτω στο Εικόνα 4. Εικόνα 4. Η δομή ενός διακόπτη τύπου Mach-Zehnder σε (α) κατάσταση OFF και σε (β) κατάσταση ON ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 27

28 Στον συγκεκριμένο διακόπτη, ένας SOA τοποθετείται σε κάθε έναν από τους δύο βραχίονες. Το σήμα εισόδου (σήμα ρολογιού clock signal) εισέρχεται στο διακόπτη και διαχωρίζεται σε δύο ίσες συνιστώσες μέσω ενός 3 db οπτικού συζεύκτη (optical coupler). Οι συνιστώσες διαδίδονται μέσα από τους αντίστοιχους βραχίονες, περνούν μέσα από τους ενισχυτές, επανενώνονται και συμβάλλουν στην έξοδο, με τη βοήθεια ενός δεύτερου 3 db συζεύκτη. Εκτός από τον διαχωρισμό στις δύο συνιστώσες, οι συζεύκτες εισάγουν και μία διαφορά φάσης ίση με π/2 μεταξύ των δύο συνιστωσών που εμφανίζονται στην έξοδό του. Το σήμα ελέγχου (control signal) εισάγεται στον πάνω SOA μέσω ενός ακόμη οπτικού συζεύκτη που βρίσκεται ακριβώς πριν από αυτόν, ώστε να επιδρά μόνο στην πάνω συνιστώσα. Στην Εικόνα 4.(α) περιγράφεται η λειτουργία του MZI σε κατάσταση μη μεταγωγής (OFF), δηλαδή όταν δεν υπάρχει σήμα ελέγχου. Στην κατάσταση αυτήν, το σήμα ρολογιού διασπάται σε δύο πεδία με διαφορά φάσης π/2 μεταξύ τους, τα πεδία διαδίδονται μέσα από τους βραχίονες και τους αντίστοιχους SOAs, ενώ έχουν την ίδια σχέση φάσης, δηλαδή π/2. Στον συζεύκτη εξόδου εισάγεται άλλη μία ολίσθηση φάσης κατά π/2, αλλά κατά αντίθετο τρόπο απ ό, τι στην είσοδο. Έτσι στη μία θύρα εξόδου υπάρχει διαφορά φάσης π μεταξύ των συνιστωσών (πλήρως αναιρετική συμβολή) και στην άλλη διαφορά φάσης 0 (πλήρως προσθετική συμβολή). Η θύρα από την οποία εξέρχεται το σύνολο του σήματος εισόδου, έχοντας υποστεί πλήρως προσθετική συμβολή, ονομάζεται θύρα μη μεταγωγής (Unswitched-port), ενώ η οπτική ισχύς στη θύρα αναιρετικής συμβολής είναι 0. Στην Εικόνα 4.(β) το MZI βρίσκεται σε κατάσταση μεταγωγής (ON), στην οποία έχουμε την εισαγωγή του σήματος ελέγχου στον έναν από τους δύο βραχίονες. Αυτήν τη φορά, η μία συνιστώσα διαδίδεται μαζί με το ισχυρό αυτό σήμα με αποτέλεσμα τη μεταβολή του δείκτη διάθλασης του αντίστοιχου SOA η οποία με τη σειρά της προκαλεί ολίσθηση φάσης της συνιστώσας του σήματος ρολογιού κατά π, σε σχέση με τη φάση που είχε η συγκεκριμένη συνιστώσα στην είσοδο, λόγω του φαινομένου ετεροδιαμόρφωσης φάσης (XPM). Αφού λοιπόν η άλλη συνιστώσα έχει διαδοθεί αναλλοίωτη, η διαφορά φάσης των δύο συνιστωσών στην έξοδο θα είναι ίση με π, οπότε θα έχουμε πλήρως αναιρετική συμβολή στη θύρα μη μεταγωγής. Έτσι, όλο το σήμα ρολογιού εξέρχεται από τη δεύτερη θύρα εξόδου, η οποία ονομάζεται θύρα μεταγωγής (Switch-port) Συνάρτηση Μεταφοράς του SOA-MZI Για την εξαγωγή της συνάρτησης μεταφοράς, ως σήμα εισόδου θεωρείται το οπτικό σήμα που δίνεται από τη σχέση: E in = E in e jωt p όπου το E in περιγράφει τη μορφή του πεδίου και pˆ είναι το διάνυσμά του. Στην ανάλυση που ακολουθεί, θεωρείται ότι τα πεδία είναι γραμμικά πολωμένα και διατηρούν σταθερή την πόλωση σε όλη τη διάρκεια διάδοσής τους μέσα από το διακόπτη. Στην έξοδο του 3dB οπτικού συζεύκτη εισόδου, η οπτική ισχύς του 28 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

29 σήματος έχει διαχωριστεί σε δύο ίσες συνιστώσες, όπου το πεδίο της κάθε μιας δίνεται από τις σχέσεις: E 1 (t) = 1 2 E in e jωt E 2 (t) = 1 2 E in e j(ωt+ π 2 ) Μετά τη διάδοση καθεμιάς από τις παραπάνω συνιστώσες μέσα από τους ενισχυτές, οι εκφράσεις που τις περιγράφουν δίνονται από τις σχέσεις: E 1 (t) = 1 2 G 1 E in e j(ωt +φ 1 ) E 2 (t) = 1 2 G 2 E in e j(ωt + π 2 +φ 2 ) αντιστοίχως, όπου G 1 = G 1 (t), G 2 = G 2 (t) τα αντίστοιχα κέρδη ισχύος των ενισχυτών και φ 1 = φ 1 (t), φ 2 = φ 2 (t) οι αντίστοιχες στροφές φάσης συναρτήσει του χρόνου. Μετά το συζεύκτη εξόδου, τα δύο σήματα στις θύρες εξόδου του διακόπτη είναι τα: E tran (t) = 1 2 G 1 E in e j(ωt +φ 1 ) G 2 E in e j(ωt +π+φ 2 ) E refl (t) = 1 2 G 1 E in e j(ωt + π 2 + φ 1 ) G 2 E in e j(ωt +π 2 +φ 2 ) Από τις σχέσεις αυτές προκύπτει η ισχύς για τη θύρα μεταγωγής και θύρα μημεταγωγής: P tran (t) = E tran (t)e tran (t) P tran (t) = 1 4 E in 2 (G 1 + G 2 2 G 1 G 2 cos(δφ)) ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 29

30 Η ισχύς στη θύρα ανάκλασης είναι: P refl (t) = E refl (t)e refl (t) P refl (t) = 1 4 E in 2 (G 1 + G 2 2 G 1 G 2 cos(δφ)) Όπου P = E in 2, Δφ = φ 2 φ 1. Στη γενική περίπτωση, τα κέρδη Gx και Gy και οι φάσεις φx και φy είναι συναρτήσεις του χρόνου. Στη συγκεκριμένη συνδεσμολογία που χρησιμοποιείται, μόνο το κέρδος Gx και η φάση φx του κάτω ενισχυτή εμφανίζουν εξάρτηση από το χρόνο, ενώ το κέρδος Gy και η φάση φy του κάτω ενισχυτή είναι χρονικά σταθερές συναρτήσεις, εφόσον μόνο στον ενισχυτή του πάνω βραχίονα επιτρέπεται η εισαγωγή ισχυρού παλμού ελέγχου. Επιπλέον, το σήμα εισόδου είναι πολύ ασθενές και δεν επηρεάζει το κέρδος του ενισχυτή. Πιο συγκεκριμένα, η χρονική εξάρτηση του κέρδους Gx και της φάσης φx του πάνω ενισχυτή, αν θεωρηθεί ότι εισέρχεται σε αυτόν βραχύς οπτικός παλμός ελέγχου ισχύος κορυφής Pp και κυματομορφής ισχύος α(t), δίνεται από τις παρακάτω σχέσεις: G x (t) = [1 (1 1 ) exp ( P in (t )dt G o U )] = sat t = [1 (1 1 ) exp ( P G p a(t )dt U o sat t )] 1 και φ x (t) = a 2 ln [G x ( t)] όπου G0 κέρδος ασθενούς σήματος του SOA, Usat η χαρακτηριστική παράμετρος της ενέργειας κορεσμού του SOA, και α ο παράγοντας διεύρυνσης φασματικής γραμμής (linewidth enhancement factor) του SOA. Αποδεικνύεται ότι, όταν έχουμε είσοδο στενού οπτικού παλμού μη μηδενικής ισχύος σε έναν από τους δύο SOA (λογικό 1), το κέρδος του ημιαγωγού μειώνεται για όσο χρονικό διάστημα διαρκεί η διάδοση του παλμού μέσα του. Ως εκ τούτου, ο χρόνος κορεσμού του ενισχυτή είναι σχετικά μικρός. Κατά την έξοδο του οπτικού παλμού, το κέρδος του ενισχυτή αρχίζει να ανακάμπτει λόγω της διέγερσης φορέων από την έγχυση ρεύματος προς την αρχική του τιμή, δηλαδή την τιμή κέρδους του ασθενούς σήματος (λογικό 0). Ο χρόνος που χρειάζεται για να ανακάμψει το κέρδος από το 10% στο 90% της μέγιστης τιμής του ονομάζεται χρόνος ανάκαμψης και 30 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

31 προκύπτει ότι είναι αρκετά πιο αργός από τον χρόνο κορεσμού, αποτελώντας έτσι μέγεθος που καθορίζει τη μέγιστη ταχύτητα λειτουργίας του ενισχυτή. Οι χρόνοι κορεσμού και ανάκαμψης περιγράφονται στην Εικόνα 5. Εικόνα 5. Κορεσμός από στενό οπτικό παλμό και ανάκαμψη του κέρδους ενός SOA Αμιγώς οπτικής πύλη XOR Η υλοποίηση της πύλης XOR στο οπτικό πεδίο συχνοτήτων γίνεται με τη χρήση ενός μεταγωγέα SOA-MZI (Semiconductor Optical Amplifier-based Mach- Zehnder Interferometer). Η αρχιτεκτονική του περιλαμβάνει 4 συνολικά συζεύκτες (couplers) και 2 ενισχυτές SOA, όπως παρουσίαζεται στην Εικόνα 6. Στον μεταγωγέα εισάγονται 2 σήματα ελέγχου (control signals) που περιέχουν τα προς κωδικοποίηση δεδομένα και ένα ασθενέστερο σήμα εισόδου (input signal) σε διαφορετικό μήκος κύματος. Το κάθε σήμα δεδομένων εισέρχεται στον αντίστοιχο βραχίονα με τον ενισχυτή SOA απ' όπου και συνταξιδεύει με το σήμα εισόδου προκαλώντας του αλλαγή φάσης λόγω του φαινομένου της εταιροδιαμόρφωσης φάσης (XPM). Όταν και τα δυο σήματα ελέγχου είναι ταυτόχρονα 0 ή 1, η διαφορά φάσης τους στους 2 βραχίονες είναι π/2 (λόγω του συζεύκτη εισόδου), με αποτέλεσμα η διαφορά φάσης μετά τον συζεύκτη εξόδου να είναι π και οι δυο συνιστώσες να αλληλοαναιρούνται. Αν τα δύο bit προς κωδικοποίηση είναι διαφορετικά, τότε στην έξοδο, η διαφορά φάσης των συνιστωσών του σήματος εισόδου είναι (ιδανικά) 0, με αποτέλεσμα αυτές να συμβάλουν και να παίρνουμε δυαδικό 1. ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 31

32 Εικόνα 6: Οπτική πύλη XOR με συνδεσμολογία μεταγωγέα SOA-MZI Ο πίνακας αληθείας της πύλης XOR αποτυπώνεται παρακάτω στον Πίνακα 1. Control Up Control Down XOR Πίνακας 1: Πίνακας αληθείας της λογικής πύλης XOR Οι χρόνοι κορεσμού και ανάκαμψης των ενισχυτών, που αναφέραμε στο κεφάλαιο 2.2.2, έχουν άμεση επίδραση στους χρόνους ανόδου και καθόδου του σήματος εξόδου της πύλης, δηλαδή στο χρονικό διάστημα που απαιτείται για να μεταβεί η ισχύς του σήματος από την ελάχιστη τιμή (λογικό 0) στη μέγιστη (λογικό 1) και αντίστροφα. Ο χρόνος αυτός εξαρτάται από το αν έχουμε κορεσμό σε κάποιον ενισχυτή (από 0 σε 1 γρήγορη μετάβαση) ή ανάκαμψη κέρδους (από 1 σε 0 αργή μετάβαση). Παρακάτω (Πίνακας 2, Πίνακας 3, Πίνακας 4, Πίνακας 5) βλέπουμε όλες τις πιθανές τιμές των control σημάτων σε δύο συνεχόμενες χρονικές στιγμές (t 1 και t 2 ), καθώς και τις αντίστοιχες τιμές της εξόδου του XOR. t 1 t 2 t 1 t 2 Control up 0 1 Control up 0 1 Control down 0 0 Control down 1 1 XOR 0 1 XOR 1 0 Πίνακας 2. Μικρός χρόνος ανόδου Πίνακας 3. Μικρός χρόνος καθόδου t 1 t 2 t 1 t 2 Control up 1 0 Control up 1 0 Control down 1 1 Control down 0 0 XOR 0 1 XOR 1 0 Πίνακας 4. Μεγάλος χρόνος ανόδου Πίνακας 5. Μεγάλος χρόνος καθόδου 32 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

33 Οι χρόνοι ανόδου/καθόδου είναι μία πολύ σημαντική παράμετρος για τη σωστή λειτουργία της πύλης, αφού επηρεάζουν τη διάκριση των bits στο χρόνο και καθορίζουν αν ο αποδέκτης του κωδικοποιημένου σήματος θα λάβει τα σωστά δεδομένα. Στην παρακάτω Εικόνα 7. περιγράφεται το διάγραμμα ματιού μίας πύλης XOR. Διακρίνονται οι δύο διαφορετικοί χρόνοι ανόδου και καθόδου. [12] Εικόνα 7. Διάγραμμα ματιού του XOR σήματας ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 33

34 Κ Ε Φ Α Λ Α Ι Ο 3 : Υ λ ο π ο ί η σ η Δ ι α τ ά ξ ε ω ν N e t w o r k C o d i n g 34 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

35 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ NETWORK CODING ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ NETWORK CODING 3.1 Γενική περιγραφή της αρχιτεκτονικής ενός FTTH και RoF δικτύου για την υλοποίηση του Network Coding H τοπολογία του Network Coding σε ένα Fiber To The Home δίκτυο πραγματοποιείται με την μετάδοση και λήψη πακέτων από και προς τους χρήστες με ολική οπτική κάλυψη. Όπως φαίνεται και στην Εικόνα 8. τα ψηφιακά δεδομένα στέλνονται στις ίδιες συχνότητες μέσω οπτικών ινών από τις Οπτικές Μονάδες Δικτύου (Optical Network Units -ONUs) προς τον κεντρικό διανεμητή (Central Office, CO) ή αλλιώς Οπτικό Τερματικό Γραμμής (Optical Line Terminal, OLT). To Central Office με την σειρά του, όταν παραλάβει τα δύο πακέτα δεδομένων εκτελεί την λογική πράξη ΧOR bit προς bit και αφού ολοκληρώσει αυτήν τη διαδικασία τροφοδοτείται ταυτόχρονα το κωδικοποιημένο σήμα σε μία φέρουσα συχνότητα στις οπτικές μονάδες δικτύου (ΟΝUs). Οι οπτικές μονάδες δικτύου πλέον, στέλνουν το κωδικοποιημένο σήμα στους ενσύρματους χρήστες, όπου γίνεται η αποκωδικοποίηση του αρχικού πακέτου. Οι χρήστες έχοντας αποθηκευμένο τοπικά το πακέτο που είχαν αποστείλει και λαμβάνοντας το διαμορφωμένο πακέτο από το Central Office, πραγματοποιούν την λογική πράξη XOR στα δύο σήματα, ολοκληρώνοντας με αυτό τον τρόπο την αποκωδικοποίηση του σήματος του άλλου χρήστη. Εικόνα 8. Αρχιτεκτονική Network Coding σε αμιγώς οπτικά δίκτυα Στα RoF δίκτυα, η αποστολή και λήψη πακέτων πραγματοποιείται με σήματα ραδιοσυχνότητας, μέσω οπτικών ινών, από και προς ένα κεντρικό διαμοιραζόμενο σταθμό (Central Office, CO). Τα μεταδιδόμενα ψηφιακά δεδομένα διαμορφώνονται στο Central Office και στην συνέχεια με την χρήση οπτικών ινών, το σήμα τροφοδοτείται στις απομακρυσμένες κεραίες (Remote Access Units, RAUs) όπου εκεί γίνεται η αποδιαμόρφωση του από οπτικό σε ηλεκτρομαγνητικό, και η αποστολή του στους τελικούς χρήστες μέσω ασύρματης σύνδεσης. ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 35

36 Πιο συγκεκριμένα ( Εικόνα 9), η κωδικοποίηση δικτύου (Network Coding) σε RoF δίκτυα είναι ακριβώς η ίδια όπως στα FTTH δίκτυα όμως πλέον οι ONUs αντικαθίστανται με τις RAUs ώστε να γίνεται η διανομή και παραλαβή των πακέτων ασύρματα προς τους τελικούς χρήστες βασισμένη σε πλήρους αμφίδρομη μεταφορά. Η διαδικασία αυτή διεξάγεται με την εφαρμογή της λογικής πράξης XOR όπως περιγράφηκε παραπάνω, για σήματα διαμορφωμένα με υποφέρον (Sub-carrier), χωρίς την απαίτηση για οπτο-ηλεκτρονική μετατροπή. Εικόνα 9. Αρχιτεκτονική Network Coding σε Radio Over Fiber δίκτυα Ωστόσο, αξιοσημείωτη αντίθεση είναι πως πλέον οι ασύρματοι χρήστες είναι κινούμενοι και τα σήματα ενδέχεται να μην είναι συγχρονισμένα σε επίπεδο bit. Για το λόγω αυτό θα μελετηθεί παρακάτω η XOR, τόσο για ακέραια bit delay όσο και κατά την διάρκεια του bit. Όπως φαίνεται και στην Εικόνα 10. η διαφορά μεταξύ της παραδοσιακής δρομολόγησης RoF (i), και σε δρομολόγηση σε δίκτυο που χρησιμοποιεί All Optical Physical Network Coding (ii). Βλέπουμε ότι η δρομολόγηση στο παραδοσιακό δίκτυο πραγματοποιείται σε 3 θυρίδες χρόνου, ενώ στο δίκτυο με AOPNC σε 2[13]. Εικόνα 10: ) Δρομολόγηση σε παραδοσιακό δίκτυο ii) Δρομολόγηση σε δίκτυο με AOPNC 36 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

37 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ NETWORK CODING 3.2 Διατάξεις Κωδικοποίησης Δικτύου στο VPI Στο παρόν κεφάλαιο παρουσιάζεται η υλοποίηση της κωδικοποίησης σε All Optical και σε Radio-Over-Fiber αρχιτεκτονικές στο VPI Transmission Maker. Το συγκεκριμένο πρόγραμμα αποτελεί ένα προσομοιωτή αρκετά έμπιστο για την σωστή συνδεσμολογία και υλοποίηση του συστήματος που επιθυμείται. Παρακάτω, επεξηγείται η λειτουργία των στοιχείων που τις απαρτίζουν και αναφέρονται οι βασικές ρυθμίσεις τους Διάταξη All Optical Network Η συγκεκριμένη διάταξη (Εικόνα 11.) απεικονίζει την κωδικοποίηση και αποκωδικοποίηση σημάτων σε αμιγώς οπτικό δίκτυο. Αποτελείται από 2 οπτικές πύλες XOR, που έχουν υλοποιηθεί με μεταγωγείς SOA-MZI. Ο κάθε μεταγωγέας δέχεται 2 σήματα ελέγχου και ένα σήμα εισόδου. Ο πρώτος βρίσκεται σε μία τερματική μονάδα, η οποία παρέχει και το σήμα εισόδου σε μήκος κύματος λ 1. Τα σήματα ελέγχου προέρχονται από 2 διαφορετικά ONU (Optical Network Units), σε μήκος κύματος λ 2, και είναι αυτά που πρόκειται να κωδικοποιηθούν. Στην έξοδο (BAR) του μεταγωγέα παίρνουμε το κωδικοποιημένο σήμα, το οποίο στέλνεται πίσω στα ONU. Η αποκωδικοποίηση υλοποιείται πάλι μέσω μιας SOA-MZI XOR πύλης η οποία βρίσκεται στις εγκαταστάσεις του ONU, έχοντας αυτήν τη φορά σαν σήματα ελέγχου τα ίδια δεδομένα που είχε στείλει στο τερματικό και το κωδικοποιημένο XOR σήμα. Παραδείγματος χάρη, αν τα αρχικά δεδομένα προέρχονται από το ONU A και ONU B, το ONU B μπορεί εξάγει τα δεδομένα του άλλου μέσω της λογικής πράξης A=XOR[XOR(A,B),B] και να τα λάβει οπτικά στο μήκος κύματος που χρησιμοποιείται από το σήμα εισόδου του δεύτερου SOA-MZI. Εικόνα 11. Κωδικοποίηση και αποκωδικοποίηση σε αμιγώς οπτικό δίκτυο - διάταξη στο VPI ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 37

38 PRBS: Γεννήτρια ψευδο-τυχαίων ή συγκεκριμένων ακολουθιών από λογικά 0 και 1. Coder Driver: Γεννήτρια ηλεκτρικού σήματος για τη διαμόρφωση της σειράς δεδομένων που παράγεται από το PRBS Laser CW: Laser που παράγει οπτικό σήμα συνεχούς κύματος (Continuous Wave) Amplitude Modulator: Διαμορφώνει το πλάτος του οπτικού σήματος ανάλογα με το πλάτος της πληροφορίας. Coupler: Συζεύκτης που διαχωρίζει ή συνενώνει οπτικά σήματα. SOA: Οπτικός ημιαγώγιμος ενισχυτής. DC Source: Παροχή ρεύματος για τους ενισχυτές. Optical Filter: Προσομοιώνει ένα οπτικό φίλτρο, στη συγκεκριμένη περίπτωση Γκαουσιανής μορφής. Attenuator: Μειώνει την ισχύ του κωδικοποιημένου σήματος, η οποία έχει αυξηθεί λόγω των SOA, ώστε να είναι στα ίδια επίπεδα με τα αρχικά laser. Delay: Χρησιμοποιείται για τον συγχρονισμό των σημάτων ελέγχου, λόγω της καθυστέρησης που προσθέτουν οι SOA Τα δεδομένα παρήχθησαν ως μία τυχαία ακολουθία «1» και «0» (ίσης πιθανότητας) για το πάνω σήμα ελέγχου και μία συγκεκριμένη ακολουθία bits για το κάτω, ώστε να παίρνουμε τα ίδια δεδομένα στην κωδικοποίηση και την αποκωδικοποίηση. Τα δεδομένα εισάγονται στο Coder Driver, το οποίο ρυθμίστηκε έτσι ώστε να διαμορφώνει το σήμα ως NRZ, δηλαδή χωρίς επιστροφή στο μηδέν μετά από κάθε άσσο, ενώ η ισχύς των άσσων και των μηδενικών τέθηκε στα 1 και 0 Ampere αντίστοιχα. Στο πρώτο XOR, η ισχύς του λέιζερ στο σήμα εισόδου είναι 0.5 mw και η συχνότητα THz (λ 1 =1551nm) και στα σήματα ελέγχου 0.66 mw και η συχνότητα THz (λ 2 =1547). Τα οπτικά σήματα ελέγχου συνενώνονται με τα δεδομένα στους modulators, οπότε προκύπτει το διαμορφωμένο σήμα σταθερής συχνότητας και μεταβαλλόμενου πλάτους. Έπειτα τα σήματα συνταξιδεύουν στους δύο βραχίονες και μέσα στους SOAs, όπου συντελείται η ολίσθηση φάσης όπως περιγράφηκε στο κεφάλαιο 2.2. Το αποτέλεσμα της λογικής πράξης εμφανίζεται τελικά στη θύρα μεταγωγής και ακολούθως το σήμα χρησιμοποιείται σαν σήμα ελέγχου για το δεύτερο XOR, αφού η ισχύς που έχει πάρει από τους ενισχυτές ελαττωθεί με τη χρήση του attenuator. Στο δεύτερο XOR, όπως περιγράφηκε παραπάνω, τα σήματα ελέγχου έχουν μήκος κύματος λ 1 και το σήμα εισόδου λ 2. Το δεύτερο σήμα ελέγχου (CTR B) περνάει πρώτα από ένα στοιχείο καθυστέρησης, ώστε να συγχρονιστεί με την έξοδο του πρώτου XOR. Η υπόλοιπη λειτουργία του είναι ίδια με του πρώτου μεταγωγέα. 38 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

39 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ NETWORK CODING Ο λόγος σύζευξης ισχύος των couplers είναι 0.5, το ρεύμα των SOA ρυθμίζεται στα 0.3A και τα γκαουσιανά φίλτρα λειτουργούν με κεντρική συχνότητα τη συχνότητα του αντίστοιχου σήματος εισόδου. Το attenuator μειώνει την ισχύ κατά 13db και τέλος το delay καθυστερεί το σήμα κατά 48psec.Το χρονικό παράθυρο της διάταξης ορίστηκε στα 16ns, η κεντρική συχνότητα στα THz, ο ρυθμός δειγματοληψίας στα 160GHz και ο ρυθμός μετάδοσης δεδομένων στα 10Gb/s Διάταξη Radio over Fiber Στη διάταξη αυτή (Εικόνα 12.) βλέπουμε την διαδικασία κωδικοποίησης του radio over fiber σήματος. Η υλοποίηση γίνεται με τον ίδιο τρόπο, με τη διαφορά ότι μαζί με το οπτικό σήμα στέλνεται και ένα radio σήμα. Επίσης εισάγεται ένα στοιχείο delay ώστε να προσομοιωθεί η χρονική διαφορά με την οποία τα δύο σήματα ελέγχου φτάνουν στο τερματικό, αφού η απόστασή τους από το RAU μπορεί να μεταβάλλεται, εάν πρόκειται για κινητές συσκευές. Εικόνα 12. Κωδικοποίηση σε Radio over Fiber δίκτυο - διάταξη στο VPI Παράγει μία ημιτονοειδή κυματομορφή που προσομοιώνει το ασύρματα μεταδιδόμενο radio σήμα. Πολλαπλασιαστής σημάτων. ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 39

40 Τα δεδομένα εδώ είναι 2 διαφορετικές, συγκεκριμένες ροές PRBS, ώστε να μελετηθεί η σχέση μεταξύ τους ανάλογα με την καθυστέρηση, σε διαφορετικές εκτελέσεις της προσομοίωσης, ενώ δοκιμάστηκαν διάφορες τιμές για το ρεύμα των SOA και το delay. Τα σήματα δεδομένων πολλαπλασιάζονται τώρα με ένα ημίτονο και στη συνέχεια το RF σήμα διαμορφώνει το οπτικό σήμα του λέιζερ. Έπειτα, αφού περάσουν από το στοιχείο καθυστέρησης, συνεχίζουν στους SOAs όπως στην αμιγώς οπτική διάταξη. Το σήμα εισόδου επίσης διαμορφώνεται από ένα ημίτονο προτού εισέλθει στον coupler και στη συνέχεια στους ενισχυτές. Έγιναν δοκιμές και μετρήσεις για ημίτονα 20 και 60 GΗz και για bitrate 1GB/s και 2.5 GB/s. 40 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

41 Κ Ε Φ Α Λ Α Ι Ο 4 : Α π ο τ ε λ έ σ μ α τ α

42 AΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ NETWORK CODING 4. Αποτελέσματα Καθώς έχει αναλυθεί το θεωρητικό υπόβαθρο του Network Coding, και έχοντας υλοποιήσει τις διατάξεις του στο VPI, στο κεφάλαιο αυτό θα παρουσιαστούν τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων. 4.1 Αποτελέσματα Network Coding σε All Optical δίκτυο Στο κεφάλαιο αυτό θα παρουσιαστούν τα αποτελέσματα της προσομοίωσης της κωδικοποίησης και αποκωδικοποίησης σε αμιγώς οπτικό δίκτυο. Αρχικά, οπτικοποιούνται τα σήματα ελέγχου (Εικόνα 13, Εικόνα 14) που μεταφέρουν τα δεδομένα των δύο χρηστών. Έπειτα, παρουσιάζεται το σήμα όπως εμφανίζεται στην πύλη μεταγωγής του πρώτου SOA-MZI, δηλαδή το XOR (A,B) (Εικόνα 15), αφού υποστεί μείωση ισχύος κατά 13db. Από κάτω βλέπουμε και το δεύτερο σήμα ελέγχου (Εικόνα 16), καθυστερημένο κατά 48 psec ώστε να είναι συγχρονισμένο με την έξοδο της XOR (A,B), το οποίο είναι τοπικά αποθηκευμένο στο ONU. Τέλος, φαίνεται η έξοδος του δεύτερου XOR (Εικόνα 17), που είναι το αρχικό σήμα ελέγχου του πρώτου χρήστη αποκωδικοποιημένο. Οι οπές που εμφανίζονται στο κωδικοποιημένο και αποκωδικοποιήμενο σήμα (Εικόνα 15 και Εικόνα 17), προκαλούνται από την προσπάθεια των SOAs να αποδώσουν κέρδος για την επίτευξη του λογικού ένα κατά την έξοδο από την μεταβολή του ψηφιακού σήματος του ενός από 0 σε 1 και ταυτόχρονα του άλλου από 1 σε 0. Ουσιαστικά, υποδηλώνει ένα pattern effect το οποίο δεν επηρεάζει την αποκωδικοποίηση των σημάτων. Παρατηρώντας τις παραγόμενες παλμοσειρές εισόδων (Εικόνα 13, Εικόνα 14) η διαμόρφωση πλάτους είναι NRZ-OOK (Non-Return-To-Zero, On-Off-Keying), καθώς ο παλμός καταλαμβάνει όλο το εύρος ενός bit slot, δηλαδή έχει μια σταθερή στάθμη (π.χ. 1 ) καθ όλη τη διάρκεια του bit.

43 Εικόνα 13. CTR A για All Optical δίκτυο Εικόνα 14. CTR B σε All Optical δίκτυο Εικόνα 15. XOR (A,B) σε All Optical δίκτυο ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 43

44 Εικόνα 16. CTR B (+48psec) σε All Optical δίκτυο Εικόνα 17. XOR (XOR (A,B),B) σε All Optical δίκτυο Παρακάτω παραθέτονται τα αντίστοιχα διαγράμματα ματιού και τα διαγράμματα φάσματος. Όπως παρατηρείται στην Εικόνα 27. στο φάσμα του αποκωδικοποιημένου σήματος γίνεται αντιληπτή η εμφάνιση των 3 συχνοτήτων (κορυφών) που συνετέλεσαν στην δημιουργία του (Εικόνα 19, Εικόνα 21, Εικόνα 25) και η υψηλότερη κορυφή υποδηλώνει την συχνότητα της εξόδου. Στα διαγράμματα ματιού μπορούμε να δούμε τους διαφορετικούς χρόνους ανόδου και καθόδου, όπως και να υπολογίσουμε τον λόγο σβέσης (Extinction Ratio), δηλαδή το λόγο από την μέση τιμή της μέγιστης ισχύος προς τη μέση τιμή της ελάχιστης. Το Extinction Ratio στην έξοδο της πρώτης XOR (Εικόνα 22) είναι 14.31dΒ, ενώ στην έξοδο της δεύτερης XOR (Εικόνα 26) είναι13.91db. 44 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

45 Εικόνα 18. CTR A Eye Diagram Εικόνα 19. CTR A Spectrum Εικόνα 20. CTR B Eye Diagram Εικόνα 21. CTR B Spectrum Εικόνα 22. XOR (A,B) Eye Diagram Εικόνα 23. XOR (A,B) Spectrum ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 45

46 Εικόνα 24. CTR B (+48psec) Eye Diagram Εικόνα 25. CTR B (+48psec) Spectrum Εικόνα 26. XOR(XOR (A,B), B) Eye Diagram Εικόνα 27. XOR(XOR (A,B), B) Spectrum 4.2 Αποτελέσματα Network Coding σε Radio Over Fiber δίκτυα Αποτελέσματα εξόδων, ματιών και φασμάτων για διάφορες τιμές ρεύματος των SOAs Στην παρούσα ενότητα παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των ιχνών ματιών και φασμάτων σε ρυθμό μεταφοράς δεδομένων 1Gb/s και 2.5Gb/s και για συχνότητα ημιτόνου 20GHz και 60GHz για διάφορες τιμές ρευμάτων των SOAs. Διακρίνοντας της παλμοσειρές των παραγόμενων σημάτων, συμπεραίνεται πως και στην περίπτωση του Radio Over Fiber δικτύου, η διαμόρφωση πλάτους είναι NRZ-OOK. 46 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

47 a) Διεξαγωγή αποτελεσμάτων για Bitrate 1Gb/s και RF 20GHz στα Controls. Αρχικά, παρουσιάζονται οι παλμοσειρές των δύο controls με φέρουσα συχνότητα στα 20GHz (Εικόνα 28, Εικόνα 29) και παρακάτω εμφανίζεται το κωδικοποιημένο σήμα της πύλης XOR για 20mA (Εικόνα 31), 30mA (Eικόνα 33), 40mA (Εικόνα 35), 50mA (Εικόνα 37) και 60mA (Εικόνα 39) στους SOAs. Γίνεται αντιληπτό πως όσο αυξάνεται η ισχύς του ρεύματος τόσο μεγαλύτερη βελτίωση της ποιότητας του σήματος διακρίνεται. Έπειτα, υπολογίζεται το ER (Extinction Ratio) και το AM (Amplitude Modulation) της XOR για τις διάφορες τιμές ρεύματος των SOAs. Για ρεύμα: 0.2A το ER είναι 18.7 db και τοαμ 1.79 db (Εικόνα 32), 0.3A το ER είναι db και το AM 2.55 db (Εικόνα 34), 0.4A το ER είναι 23.4 db db και το AM 3.54 db (Εικόνα 36), 0.5A το ER είναι 24.1 db db και το AM 4.08 db (Εικόνα 38), 0.6A το ER είναι 24.1 db db και το AM 4.31 db (Εικόνα 40). Εικόνα 28. CTR A για 1Gb/s και 20GHz Εικόνα 29. CTR Β για 1Gb/s και 20GHz ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 47

48 Εικόνα 30. Φάσμα σημάτων ελέγχου για 1Gb/s και 20GHz Εικόνα 31. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 20mA Εικόνα 32. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 20mA Εικόνα 33. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 30mA 30mA Εικόνα 34. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 48 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

49 Εικόνα 35. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 40mA Εικόνα 36. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 40mA Εικόνα 37. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 50mA Εικόνα 38. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 50mA Εικόνα 39. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 60mA Εικόνα 40. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 60mA ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 49

50 Εικόνα 41. Input Spectrum για Bitrate: 1Gb/s Εικόνα 42. ΧΟR (A,B) Spectrum για Bitrate: 1Gb/s και RF: 20GHz 50 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

51 β) Διεξαγωγή αποτελεσμάτων για Bitrate 1Gb/s και RF 60GHz στα Controls Προβάλλονται, οι παλμοσειρές των δύο controls με φέρουσα συχνότητα στα 60GHz (Εικόνα 43, Εικόνα 44) και παρακάτω εμφανίζεται το κωδικοποιημένο σήμα της πύλης XOR για 20mA (Εικόνα 46), 30mA (Εικόνα 48), 40mA (Εικόνα 50) και 50mA (Εικόνα 52) στους SOAs. Έπειτα, υπολογίζεται το ER (Extinction Ratio) και το AM (Amplitude Modulation) της XOR για τις διάφορες τιμές ρεύματος των SOAs. Για ρεύμα: 0.2A το ER είναι db και το AM 1.76 db (Εικόνα 32), 0.3A το ER είναι db και το AM 2.36 db (Εικόνα 34), 0.4A το ER είναι db και το AM 2.46 db (Εικόνα 36), 0.5A το ER είναι db και το AM 3.01 db (Εικόνα 38). Εικόνα 43. CTR A για 1Gb/s και 60GHz ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 51

52 Εικόνα 44. CTR B για 1Gb/s και 60GHz Εικόνα 45. Φάσμα σημάτων ελέγχου για 1Gb/s και 60GHz Εικόνα 46. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 20mA Εικόνα 47. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 20mA 52 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

53 Εικόνα 48. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 30mA Εικόνα 49. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 30mA Εικόνα 50. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 40mA Εικόνα 51. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 40mA Εικόνα 52. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 50mA Εικόνα 53. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 50mA ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 53

54 Εικόνα 54. Input Spectrum για Bitrate: 1Gbit/s Εικόνα 55. ΧΟR (A,B) Spectrum για Bitrate: 1Gb/s και RF: 60GHz γ) Διεξαγωγή αποτελεσμάτων για Bitrate 2.5Gb/s και RF 20GHz στα Controls. Προβάλλονται, οι παλμοσειρές των δύο controls με φέρουσα συχνότητα στα 20GHz (Εικόνα 56, Εικόνα 57) και παρακάτω εμφανίζεται το κωδικοποιημένο σήμα της πύλης XOR για 20mA (Εικόνα 59), 30mA (Εικόνα 61), 40mA (Εικόνα 63), 50mA (Εικόνα 65), 60mA (Εικόνα 67) και 70mA (Εικόνα 69) στους SOAs. 54 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

55 Έπειτα, υπολογίζεται το ER (Extinction Ratio) και το AM (Amplitude Modulation) της XOR για τις διάφορες τιμές ρεύματος των SOAs. Για ρεύμα: 0.2A το ER είναι db και το AM 5.85 db (Εικόνα 60), 0.3A το ER είναι 20 db και το AM 1.30 db (Εικόνα 62), ενώ στα 0.4A (Εικόνα 64), 0.5A (Εικόνα 66), 0.6A (Εικόνα 68) και 0.7A (Εικόνα 70) το ER είναι σταθερό στα 20.97dB και το AM είναι 2.63 db, 3.80 db, 5.05 db και 5.09 db αντίστοιχα. Εικόνα 56. CTR A για 2.5Gb/s και 20GHz Εικόνα 57. CTR B για 2.5Gb/s και 20GHz ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 55

56 Εικόνα 58. Φάσμα σημάτων ελέγχου για 2.5Gb/s και 20GHz Εικόνα 59. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 20mA Εικόνα 60. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 20mA Εικόνα 61. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 30mA Εικόνα 62. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 30mA 56 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

57 Εικόνα 63. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 40mA Εικόνα 64. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 40mA Εικόνα 65. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 50mA Εικόνα 66. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 50mA Εικόνα 67. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 60mA Εικόνα 68. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 60mA ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 57

58 Εικόνα 69. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 70mA Εικόνα 70. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 70mA Εικόνα 71. Input Spectrum για Bitrate: 2.5Gb/s Εικόνα 72. ΧΟR (A,B) Spectrum για Bitrate: 2.5Gb/s και RF: 20GHz 58 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

59 δ) Διεξαγωγή αποτελεσμάτων για Bitrate 2.5Gb/s και RF 60GHz στα Controls. Προβάλλονται, οι παλμοσειρές των δύο controls με φέρουσα συχνότητα στα 60GHz (Εικόνα 73, Εικόνα 74) και παρακάτω εμφανίζεται το κωδικοποιημένο σήμα της πύλης XOR για 20mA (Εικόνα 76), 30mA (Εικόνα 78), 40mA (Εικόνα 80), 50mA (Εικόνα 82), 60mA (Εικόνα 84), 70mA (Εικόνα 86), 80mA (Εικόνα 88), 90mA (Εικόνα 90) και 100mA (Εικόνα 92) στους SOAs. Έπειτα, υπολογίζεται το ER (Extinction Ratio) και το AM (Amplitude Modulation) της XOR για τις διάφορες τιμές ρεύματος των SOAs. Για ρεύμα: 0.2A το ER είναι db και το ΑΜ 5.22 db (Εικόνα 77), 0.3A το ER είναι 20 db και το ΑΜ 1.11 db (Εικόνα 79), 0.4A το ER είναι db και το ΑΜ 2.36 db (Εικόνα 81), 0.5A το ER είναι db και το ΑΜ 3.01 db (Εικόνα 83), 0.6A το ER είναι db και το ΑΜ 3.28 db (Εικόνα 85), 0.7A το ER είναι db και το ΑΜ 4.10 db (Εικόνα 87), 0.8A το ER είναι db και το ΑΜ 4.11 db (Εικόνα 89), 0.9A το ER είναι db και το ΑΜ 4.30 db (Εικόνα 91) και 1A το ER είναι db και το ΑΜ 4.52 db (Εικόνα 93). Εικόνα 73. CTR A για 2.5Gb/s και 60GHz ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 59

60 Εικόνα 74. CTR B για 2.5Gb/s και 60GHz Εικόνα 75. Φάσμα σημάτων ελέγχου για 2.5Gb/s και 60GHz Εικόνα 76. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 20mA Εικόνα 77. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 20mA 60 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

61 Εικόνα 78. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 30mA Εικόνα 79. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 30mA Εικόνα 80. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 40mA Εικόνα 81. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 40mA Εικόνα 82. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 50mA Εικόνα 83. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 50mA ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 61

62 Εικόνα 84. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 60mA Εικόνα 85. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 60mA Εικόνα 86. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 70mA Εικόνα 87. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 70mA Εικόνα 88. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 80mA Εικόνα 89. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 80mA 62 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

63 Εικόνα 90. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 90mA Εικόνα 91. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 90mA A Εικόνα 92. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 100mA Εικόνα 93. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 100mA ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 63

64 Εικόνα 94. Input Spectrum για Bitrate: 2.5Gb/s Εικόνα 95. ΧΟR (A,B) Spectrum για Bitrate: 2.5Gb/s και RF: 60GHz Οι κυματώσεις που παρουσιάζονται στα παραπάνω διαγράμματα ματιού προέρχονται από την εισαγωγή των RF 20GHz και 60GHz σημάτων στα Controls. Οι γρήγορες κυματώσεις προέρχονται από το ημίτονο των 60GHz ενώ οι πιο ήπιες από το ημίτονο των 20GHz. Γίνεται αντιληπτό πως όσο αυξάνεται η ισχύς του ρεύματος τόσο μεγαλύτερη είναι η βελτίωση της ποιότητας του σήματος, ενώ αυξάνονται τόσο ο λόγος σβέσης όσο και η διαμόρφωση πλάτους. 64 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

65 i) Διεξαγωγή αποτελεσμάτων για Bitrate 1Gb/s, RF 60GHz στα Controls και στο CW. Εικόνα 96. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 10mA Εικόνα 97. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 10mA Εικόνα 98. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 20mA Εικόνα 99. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 20mA Εικόνα 100. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 30mA Εικόνα 101. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 30mA ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 65

66 Εικόνα 102. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 40mA Εικόνα 103. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 40mA Εικόνα 104. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 50mA Εικόνα 105. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 50mA Εικόνα 106. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 60mA Εικόνα 107. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 60mA 66 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

67 Εικόνα 108. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 70mA Εικόνα 109. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 70mA Εικόνα 110. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 80mA Εικόνα 111. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 80mA Εικόνα 112. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 90mA Εικόνα 113. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 90mA ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 67

68 Εικόνα 114. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 100mA Εικόνα 115. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 100mA Εικόνα 116. CW Spectrum για Bitrate: 1Gb/s και RF: 60GHz 68 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

69 Εικόνα 117. ΧΟR (A,B) Spectrum για Bitrate: 1Gb/s και RF: 60GHz ii) Διεξαγωγή αποτελεσμάτων για Bitrate 1Gb/s, RF 20GHz στα Controls και στο CW. Εικόνα 118. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 10mA Εικόνα 119. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 10mA Εικόνα 120. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 20mA Εικόνα 121. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 20mA ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 69

70 Εικόνα 122. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 30mA Εικόνα 123. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 30mA Εικόνα 124. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 40mA Εικόνα 125. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 40mA Εικόνα 126. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 50mA Εικόνα 127. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 50mA 70 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

71 Εικόνα 128. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 60mA Εικόνα 129. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 60mA Εικόνα 130. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 70mA Εικόνα 131. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 70mA Εικόνα 132. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 80mA Εικόνα 133. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 80mA ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 71

72 Εικόνα 134. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 90mA Εικόνα 135. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 90mA Εικόνα 136. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 100mA Εικόνα 137. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 100mA Εικόνα 138. CW Spectrum για Bitrate: 1Gb/s και RF: 20GHz 72 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

73 Εικόνα 139. ΧΟR (A,B) Spectrum για Bitrate: 1Gb/s και RF: 20GHz iii) Διεξαγωγή αποτελεσμάτων για Bitrate 2.5Gb/s, RF 60GHz στα Controls και στο CW. Εικόνα 140. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 10mA Εικόνα 141. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 10mA Εικόνα 142. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 20mA Εικόνα 143. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 20mA ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 73

74 Εικόνα 144. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 30mA Εικόνα 145. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 30mA Εικόνα 146. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 40mA Εικόνα 147. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 40mA Εικόνα 148. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 50mA Εικόνα 149. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 50mA 74 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

75 Εικόνα 150. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 60mA Εικόνα 151. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 60mA Εικόνα 152. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 70mA Εικόνα 153. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 70mA Εικόνα 154. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 80mA Εικόνα 155. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 80mA ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 75

76 Εικόνα 156. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 90mA Εικόνα 157. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 90mA Εικόνα 158. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 100mA Εικόνα 159. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 100mA 76 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

77 Εικόνα 160. CW Spectrum για Bitrate: 2.5Gb/s και RF: 60GHz Εικόνα 161. ΧΟR (A,B) Spectrum για Bitrate: 2.5Gb/s και RF: 60GHz ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 77

78 iv) Διεξαγωγή αποτελεσμάτων για Bitrate 2.5Gb/s, RF 20GHz στα Controls και στο CW. Εικόνα 162. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 10mA Εικόνα 163. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 10mA Εικόνα 164. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 20mA Εικόνα 165. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 20mA Εικόνα 166. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 30mA Εικόνα 167. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 30mA 78 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

79 Εικόνα 168. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 40mA Εικόνα 169. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 40mA Εικόνα 170. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 50mA Εικόνα 171. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 50mA Εικόνα 172. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 60mA Εικόνα 173. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 60mA ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 79

80 Εικόνα 174. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 70mA Εικόνα 175. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 70mA Εικόνα 176. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 80mA Εικόνα 177. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 80mA Εικόνα 178. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 90mA Εικόνα 179. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 90mA 80 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

81 Εικόνα 180. XOR (A,B) για ισχύ ρεύματος 100mA Εικόνα 181. XOR (A,B) Eye Diagram για ισχύ ρεύματος 100mA Εικόνα 182. CW Spectrum για Bitrate: 2.5Gb/s και RF: 20GHz ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 81

82 Εικόνα 183. ΧΟR (A,B) Spectrum για Bitrate: 2.5Gb/s και RF: 20GHz Από τα παραπάνω διαγράμματα ματιών για τις περιπτώσεις όπου χρησιμοποιείται RF σήμα στα controls και στο CW μπορεί να διαπιστωθεί πως οι γρήγορες κυματώσεις προσδιορίζουν το γρήγορο ημίτονο δηλάδή αυτό των 60GHz και αυτό μπορεί να επαληθευτεί από την φασματική απεικόνιση στα 60GHz, μετρώντας την απόσταση δύο συνεχόμενων κορυφών. Συμπερασματικά, μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι οι έξοδοι μέχρι τα 30 ma έχουν μεγάλους χρόνους ανόδου και καθόδου και ότι όσο η ισχύς του ρεύματος καθώς ανεβαίνει υπάρχει βελτίωση της ποιότητας, η οποία μικραίνει όσο πλησιάζουμε τις υψηλότερες τιμές. Στα φάσματα διακρίνουμε τις κορυφές ανα τα εκάστοτε GHz της συχνότητας, ενώ το σήμα φαίνεται λίγο πιο φαρδύ στα 2.5 Gb/s από το 1 Gb/s, λόγω του μικρότερου όγκου πληροφορίας στα πρώτα. 82 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

83 4.2.2 Μέτρηση των Recovery times των SOAs σε Radio Over Fiber δίκτυα. Σε αυτό το κεφάλαιο θα παρουσιαστούν οι μετρήσεις του χρόνου ανάκαμψης των SOAs σε σχέση με την παροχή ρεύματος, για την υλοποίηση πυλών XOR στα Radio Over Fiber δίκτυα. Οι μετρήσεις έγιναν εισάγοντας έναν παλμό (λογικό 1) στο ένα από τα σήματα ελέγχου και κανέναν στο άλλο και μετρώντας τον χρόνο τον οποίο χρειάζεται ο ενισχυτής για να ανακάμψει από το 10% του κέρδους του στο 90%, στην πύλη μη μεταγωγής, για ισχύ ρεύματος από 20 έως 100 ma. Στην εικόνα 184 φαίνεται ο τρόπος που έγιναν οι μετρήσεις. Εικόνα 184. Μέτρηση χρόνου ανάκαμψης SOA Παρακάτω, (Πίνακας 5-Σχήμα 1, Πίνακας 6-Σχήμα 2, Πίνακας 7-Σχήμα 3, Πίνακας 8-Σχήμα 4) παρουσιάζονται συγκεντρωτικά τα αποτελέσματα των μετρήσεων για ρυθμό μεταφοράς δεδομένων 1Gb/s και 2.5Gb/s και για συχνότητα ημιτόνου 20GHz και 60GHz. Για κάθε συνδυασμό παραθέτονται πίνακες με τις ακριβείς τιμές, όπως και σχεδιαγράμματα για την καθαρότερη οπτικοποίηση της μεταβολής του χρόνου ανάκαμψης σε σχέση με το ρεύμα. ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 83

84 i) Bitrate = 1Gb/s, Frequency = 20GHz Πίνακας 5. Χρόνοι ανάκαμψης SOA για 1Gb/s και 20GHz Σχήμα 1. Χρόνοι ανάκαμψης SOA για 1Gb/s και 20GHz 84 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

85 ii) Bitrate = 1Gb/s, Frequency = 60GHz Πίνακας 6. Χρόνοι ανάκαμψης SOA για 1Gb/s και 60GHz Σχήμα 2. Χρόνοι ανάκαμψης SOA για 1Gb/s και 60GHz ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 85

86 iii) Bitrate = 2.5Gb/s, Frequency = 20GHz Πίνακας 7. Χρόνοι ανάκαμψης SOA για 2.5Gb/s και 20GHz Σχήμα 3. Χρόνοι ανάκαμψης SOA για 2.5Gb/s και 20GHz 86 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

87 iv) Bitrate = 2.5Gb/s, Frequency = 60GHz Πίνακας 8. Χρόνοι ανάκαμψης SOA για 2.5Gb/s και 60GHz Σχήμα 4. Χρόνοι ανάκαμψης SOA για 2.5Gb/s και 60GHz Παρατηρείται ότι οι χρόνοι ανάκαμψης μειώνονται κατά την αύξηση του ρεύματος, ενώ οι μεταβολές είναι πολύ μικρές για μεγάλες τιμές ισχύος. ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 87

88 4.2.3 Καθυστέρηση των κωδικοποιημένων σημάτων στα Radio Over Fiber δίκτυα Στο παρόν κεφάλαιο θα παρουσιαστεί η σχέση μεταξύ της απόστασης των ασύρματων χρηστών από τις RAUs και του παραγόμενου κωδικοποιημένου σήματος, σε ένα ασύρματο οπτικό δίκτυο. Η απόσταση προσομοιώνεται ως η καθυστέρηση μεταξύ των σημάτων και συγκεκριμένα θα μελετηθεί ενδεικτικά η καθυστέρηση για ακέραιο αριθμό bits, όπως και για υποδιαιρέσεις του bit. Για κάθε συνδυασμό ρυθμού μεταφοράς δεδομένων/συχνότητας ημιτόνου (1Gb/s και 2.5Gb/s, 20GHz και 60GHz) παραθέτονται αρχικά τα δύο σήματα ελέγχου και η έξοδος της πύλης XOR, χωρίς καθυστέρηση, και έπειτα η έξοδος όταν υπάρχει καθυστέρηση μεταξύ των σημάτων. Η ισχύς των SOAs έχει οριστεί στα 50 ma. i) Data rate: 1Gb/s, Radio Frequency: 20GHz Εικόνα 185. Λειτουργία πύλης XOR για 1Gb/s και 20GHz 88 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

89 Ctr_up XOR Ctr_up XOR Ctr_up XOR Εικόνα 186: Έξοδος πύλης XOR για καθυστέρηση ακέραιου αριθμού bits, για 1Gb/s και 20GHz Εικόνα 187: Έξοδος πύλης XOR για καθυστέρηση ακέραιου αριθμού bits, για 1Gb/s και 20GHz ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 89

90 ii) Data rate: 1Gb/s, Radio Frequency: 60GHz Εικόνα 188. Λειτουργία πύλης XOR για 1Gb/s και 20GHz Ctr_up XOR Ctr_up XOR Ctr_up XOR Εικόνα 189. Έξοδος πύλης XOR για καθυστέρηση ακέραιου αριθμού bits, για 1Gb/s και 60GHz 90 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

91 Εικόνα 190. Έξοδος πύλης XOR για καθυστέρηση υποδιαιρέσεων του bit, για 1Gb/s και 60GHz iii) Data rate: 2.5Gb/s, Radio Frequency: 20GHz Εικόνα 191. Λειτουργία πύλης XOR για 2.5Gb/s και 20GHz ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 91

92 Ctr_up XOR Ctr_up XOR Ctr_up XOR Εικόνα 192. Έξοδος πύλης XOR για καθυστέρηση ακέραιου αριθμού bits, για 2.5Gb/s και 20GHz Εικόνα 193. Έξοδος πύλης XOR για καθυστέρηση υποδιαιρέσεων του bit, για 2.5Gb/s και 20GHz 92 ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ

93 iv) Data rate: 2.5Gb/s, Radio Frequency: 60GHz Εικόνα 194. Λειτουργία πύλης XOR για 2.5Gb/s και 60GHz Ctr_up XOR Ctr_up XOR Ctr_up XOR Εικόνα 195. Έξοδος πύλης XOR για καθυστέρηση ακέραιου αριθμού bits, για 2.5Gb/s και 60GHz ΟΠΤΙΚΗ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΚΤΥΟΥ ΣΕ ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ ΣΤΑ 60GHZ 93