Μελέτη της τεχνικής σύμφωνης οπτικής ετεροδύνωσης για την παραγωγή σήματος χιλιοστομετρικού μήκους κύματος σε οπτικά ασύρματα δίκτυα 5ης γενιάς
Creators: name: Λαζαρίδης, Νικόλαος Ιωάννη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2018
Subjects: Οπτική ίνα
Radio-over-fiber
60GHz
Up-conversion
Optical fiber

description: Τελευταία η ανάγκη για φορητότητα είναι αυξημένη λόγω της έντονης κινητικότητας και της πληθώρας φορητών συσκευών που μπορούν να συνδεθούν δικτυακά. Επίσης είναι επιτακτική η ανάγκη για αυξημένη χωρητικότητα λόγω του μεγάλου όγκου πληροφορίας. Συγκεκριμένα μέχρι το 2020, η παγκόσμια IP κίνηση προβλέπεται να αγγίξει τα 2,3ZB το χρόνο ή τα 194EB το μήνα. Επιπροσθέτως ο περιορισμός στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα έχει οδηγήσει τις μελέτες στη χρήση διαφορετικών συχνοτήτων όπως τα 60GHz. Πλεονέκτημα της συγκεκριμένης συχνότητας είναι το μεγάλο διαθέσιμο εύρος ζώνης, το οποίο αγγίζει τα 5GHz. Περιορισμός όμως των 60GHz είναι η μικρή εμβέλεια της κεραίας. Πρόβλημα, στο οποίο δίνουν λύση τα συστήματα Radio-Over-Fiber, που με το συνδυασμό της ασύρματης ζεύξης και την οπτικής ίνας δίνει τη δυνατότητα μεγαλύτερης εμβέλειας χρησιμοποιώντας μεγαλύτερο αριθμό κεραιών. Στο πλαίσιο της παρούσα διπλωματικής υλοποιείται και παρουσιάζεται η αρχιτεκτονική ενός οπτικού-ασύρματου δικτύου (Radio-over-Fiber) στο οποίο η δημιουργία της υποφέρουσας ραδιοσυχνότητας των 60GHz πραγματοποιείται με την τεχνική της σύμφωνης οπτικής ετεροδύνωσης. Ιδιαίτερη σημασία δίνεται στο κομμάτι του up-conversion της συχνότητας, το οποίο επιτυγχάνεται με την τεχνική της μίξης οπτικών σημάτων διαφορετικών συχνοτήτων. Πιο συγκεκριμένα εξετάζεται η λειτουργία του συστήματος σε τρεις διαφορετικές αποστάσεις σταθμών βάσης όπως επίσης και σε τρεις διαφορετικούς ρυθμούς μετάδοσης. Πριν τη παρουσίαση των αποτελεσμάτων των προσομοιώσεων καταδεικνύεται η λειτουργία του κυκλώματος, και τέλος εξετάζεται και η ποιότητα της επικοινωνίας, εξετάζοντας συγκεκριμένες παραμέτρους και παρουσιάζοντας σε κάθε περίπτωση στοιχεία σχετικά με τα λαμβανόμενα BER και τα διαγράμματα ματιού
description: Lately, the need for portability is increased due to the extensive mobility and the plethora of network-connected mobile devices. Also, the need for increased capacity is imperative due to the massive information volume produced. More specifically, until 2020 it is expected that the global IP traffic will reach 2.3ZB annually or 193EB per month. Additionally, limitations to the available electromagnetic spectrum have led researchers to use different frequencies, such as 60GHz. The advantages of this frequency are the large available bandwidth, reaching 5GHz. A limitation of the 60GHz frequency is the short antenna range and a solution to this issue is given by the Radio-Over-Fiber systems, where the combination of a wireless connection and optical fiber cables can provide the increased range by using more antennas. Within the frame of this diploma thesis, the architecture of a Radio-Over-Fiber network is implemented and presented. In this network, the creation of the 60GHz radio frequency is created with the optical heterodyne technique. A particular focus is given to the frequency up conversion part, which is achieved by mixing optical signals of different frequencies. More specifically, the operation of the system is studied using three different fiber lengths as well as in three different transfer rates. Before presenting the simulation results, an overview of the circuit operations is discussed. Finally, the received signal quality is studied by examining specific parameters and presenting BER measurements and the corresponding eye diagrams