Μοντελοποίηση Ζεύξεων Πολύτροπων Ινών για Εφαρμογές σε Κέντρα Δεδομένων

 
Το τεκμήριο παρέχεται από τον φορέα :

Αποθετήριο :
Πέργαμος
δείτε την πρωτότυπη σελίδα τεκμηρίου
στον ιστότοπο του αποθετηρίου του φορέα για περισσότερες πληροφορίες και για να δείτε όλα τα ψηφιακά αρχεία του τεκμηρίου*
κοινοποιήστε το τεκμήριο




2015 (EL)
Μοντελοποίηση Ζεύξεων Πολύτροπων Ινών για Εφαρμογές σε Κέντρα Δεδομένων

Κάσσος Δημήτριος (EL)
Βαρυθυμιάδης Νικόλαος (EL)

Σκοπός της συγκεκριμένης εργασίας είναι η διερεύνηση για τη δημιουργία ενός μοντέλου που περιγράφει τη συνάρτηση μεταφοράς μίας πολύτροπης οπτικής ίνας που χρησιμοποιείται για μετάδοση με Διαμόρφωση Έντασης και Άμεση Φώραση (Intensity Modulation Direct Detection). Συγκεκριμένα το ενδιαφέρον εστιάζεται σε πολύτροπες ίνες OM4 που έχουν μεγάλο 3dB Bandwidth στα 850nm. Αυτές χρησιμοποιούνται ευρέως σε κέντρα δεδομένων, στα οποία εστιάζουμε κυρίως τη προσοχή μας, στο γενικότερο πλαίσιο της συνεχούς αυξανόμενης ανάγκης για πιο γρήγορη μεταφορά δεδομένων που αυτά έχουν. Για την ανάπτυξη του μοντέλου χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό Comsol και Matlab. Το μοντέλο βασίστηκε σε προηγούμενο που είχε στόχο τη μελέτη του Κοντινού Πεδίου (Near Field Pattern) στην έξοδο της πολύτροπης ίνας. Αρχικά γίνεται μία σύντομη εισαγωγή στα κέντρα δεδομένων και στις οπτικές ίνες με γνώμονα να προβληθεί η αναγκαιότητα για συνδέσεις μεγαλύτερου εύρους ζώνης. Ακόμη το απαραίτητο θεωρητικό υπόβαθρο παρουσιάζεται για τον αναγνώστη που δεν γνωρίζει ακριβώς το αντικείμενο της εργασίας. Αναλύεται η μοντελοποίηση της οπτικής ίνας, όλες οι μαθηματικές σχέσεις και δίνονται αναλυτικά σχήματα που προκύπτουν ή περιγράφουν τη κάθε μία που χρησιμοποιήθηκε. Αξιοποιείται επίσης υλικό της βιβλιογραφίας για τον έλεγχο της ορθότητας των υπολογισμών. Ενδελεχώς αναφέρονται στοιχεία από άλλες διερευνήσεις που βοηθούν στον έλεγχο και τη διόρθωση του μοντέλου. Σκοπός είναι να επικυρωθούν τα αποτελέσματα της εργασίας. Αφού η αξιολόγηση ολοκληρωθεί λαμβάνει χώρα η μοντελοποίηση του καναλιού μετάδοσης, δηλαδή η συνάρτηση μεταφοράς της ίνας. Τέλος, μελετάται η συνάρτηση μεταφοράς για διαφορετικές συνθήκες διέγερσης της ίνας όπως αυτές προκύπτουν από ένα σύστημα που χρησιμοποιεί Πολυπλεξία Ομάδων Τρόπων (Mode Group Diversity Multiplexing), μία μέθοδος που χρησιμοποιεί διαφορετικά χωρικά κανάλια μέσα στην ίνα για τη μεταφορά περισσότερης πληροφορίας. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι είναι εφικτό να υλοποιηθεί ένα σύστημα με 3dB Bandwidth 4x25GHz. Το σύστημα αυτό θα μπορούσε να μεταφέρει 4x25Gbit/s με διαμόρφωση On-Off-Keying και 4x100Gbit/s με διαμόρφωση Nyquist-PAM4. (EL)
The thesis is occupied with the development of a model to describe the transfer function of a certain multimode fiber that it is used for transmission with Intensity Modulation Direct Detection. Specifically the interest is focused on multimode fibers OM4, which have large 3dB Bandwidth at 850nm. These are widely used in datacenters, an area where we focus mainly our attention, in the broader context of the continuously increasing need for higher bandwidth that they have. In order to develop the model the software Comsol and Matlab were used. The model was based on a previous one, which was aiming to study the Near Field Pattern, at the exit of the multimode fiber. Initially there is cited a short introduction related to the datacenters and the fibers, concerning the need to project the necessity for connection of higher bandwidth. Moreover, in that part, it is provided the prerequisite knowledge, for the reader who is not familiar with the subject of the thesis. The model of the fiber and all the mathematical relations are analyzed and detailed figures are provided, deriving or describing each one that has been used. The bibliography is also utilized in order to reassure the correctness of calculations. Elements from other researches are mentioned here in details in order to help either control or correct the model. The purpose is to validate the results of the thesis. When the evaluation is completed the modelling of the transmission channel, which is the transfer function of the fiber, is occurred. Finally, it is studied the transfer function, in different excitation conditions of the fiber, as they are deriving from a system that uses Mode Group Diversity Multiplexing. This method which uses different spatially channels within the fiber leading to more information to be transferred. The results are proving that is able to create a system with 3dB Bandwidth 4x25GHz. This system could transfer 4x25Gbit/s with On-Off-Keying modulation and 4x100Gbit/s with Nyquist-PAM4 modulation. (EN)

born_digital_graduate_thesis
Πτυχιακή Εργασία (EL)
Graduate Thesis (EN)


Ελληνική γλώσσα

2015




*Η εύρυθμη και αδιάλειπτη λειτουργία των διαδικτυακών διευθύνσεων των συλλογών (ψηφιακό αρχείο, καρτέλα τεκμηρίου στο αποθετήριο) είναι αποκλειστική ευθύνη των αντίστοιχων Φορέων περιεχομένου.