Optische Hochleistungs-Übertragungsnetze

Multimoden- & Mehrkern-Übertragung

Die Übertragungskapazität pro Faser kann durch "Space-Division Multiplexing" (SDM) oder "Mode-Division Multiplexing" (MDM) erhöht werden. Beim "Space-Division Multiplexing" werden mehrere unabhängige Kerne in einer Faser übertragen. Der Ansatz "Mode-Division Multiplexing" in Multimoden-
fasern erhöht die Kapazität entsprechend der Anzahl der unterstützten Moden, solange diese orthogonal sind.

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Fortschrittliche Modulationsverfahren

Fortschrittliche Modulationsverfahren bieten einen vielversprechender Ansatz, die spektrale Effizienz zu steigern, indem mehrere Bits pro übertragenes Symbol kodiert werden.

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Optische Zeitmultiplextechnik

Die optische Zeitmultiplextechnik (OTDM) ist eine leistungsstarke und skalierbare Technik für hochratige optische Datenübertragung, für die zugehörige optische Signalverarbeitung sowie für Überwachungs-Technologien an seriellen Datenraten jenseits der Bandbreiten-Begrenzung der (Opto-) Elektronik.

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OFDM / Nyquist WDM

Um die spektrale Effizienz in Wellenlängen-Multiplex-Systemen zu steigern, kann der Kanalabstand reduziert werden. Eine Möglichkeit ist die Ausnutzung von Orthogonalität zwischen den einzelnen Kanälen. Diese kann sowohl im Zeitbereich betrachtet werden (wie bei OFDM Systemen) als auch im Frequenzbereich (wie bei Nyquist-WDM Systemen).

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Softwaredefinierte Sender / Flexible Netze

Flexible optische Transponder sind in der Lage, die Eigenschaften des übertragenen Datensignals, wie Modulationsformat, Symbolrate oder Signalform entsprechend der spezifischen Verbindungs-
anforderungen per Softwarekonfiguration anzupassen.

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Beyond 100G

Während mehr als einem Jahrzehnt ist weltweit die Nachfrage nach mehr Bandbreite in unseren Telekommunikationsnetzen um 50-100% pro Jahr angestiegen, unabhängig von jeglichen wirtschaftlichen Krisen. Durch verschiedene neue Webanwendungen wie Onlinespiele, Cloud Computing, High-Definition-Video-Streaming, YouTube, Twitter, Flickr etc. stieg der Bedarf in den letzten Jahren weiter an. Ein Ende dieses Trends ist derzeit nicht absehbar. Um die steigende Nachfrage bewältigen zu können, sind Forschung und Innovation auf allen Gebieten der Telekommunikationsnetzwerke essentiell.

Im Bereich des Kernnetzes besteht die aktuelle Herausforderung darin, die übermittelte Datenkapazität pro Wellenkanal über 100 Gbit/s zu steigern (Beyond 100G). Zur gleichen Zeit müssen die Kosten, der Energieverbrauch und der Platzbedarf, der pro übermitteltem Bit aufgewendet werden muss, gesenkt werden. Verschiedene Technologien können eingesetzt werden, um diese Ziele zu erreichen: Modenmultiplexverfahren (Mode Multiplexing), Frequenzbereichsmultiplexverfahren (Nyquist-WDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM), Höherwertige Modulationsverfahren (Higher-Order Modulation Formats), Multiple Wellenlängenbänder (Multiple Wavelenght Bands), räumliche Multiplexverfahren (Space Divison Multiplexing) and optische Zeitmultiplexverfahren (Optical Time Division Multiplexing, OTDM).

Die Arbeitsgruppe Submarine & Core Systems forscht und entwickelt in allen diesen Bereichen.