Σχεδίαση και προσομοιωτική αξιολόγηση οπτικών πομποδεκτών για τη βελτιστοποίηση οπτικής διασύνδεσης σε υπολογιστικά κέντρα δεδομένων

Μπέντης, Δημήτριος

dc.contributor.author	Μπέντης, Δημήτριος
dc.date.accessioned	2020-10-23T16:19:02Z
dc.date.available	2020-10-23T16:19:02Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/51620
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.19318
dc.rights	Default License
dc.subject	Οπτικός πομποδέκτης	el
dc.subject	Co-integration	en
dc.subject	Διαμορφωτής ηλεκτρο-απορρόφησης	el
dc.subject	Optical transceiver	en
dc.subject	Πολυπλεξία μήκους κύματος	el
dc.subject	Electro-absorption modulator	en
dc.subject	Ψηφιακή επεξεργασία σήματος - Data center
dc.subject	Wavelength division multiplexing
dc.subject	Digital signal processing
dc.title	Σχεδίαση και προσομοιωτική αξιολόγηση οπτικών πομποδεκτών για τη βελτιστοποίηση οπτικής διασύνδεσης σε υπολογιστικά κέντρα δεδομένων	el
dc.contributor.department	ΤΟΜΕΑΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ-ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΩΤΟΝΙΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Φωτονική Επιστήμη	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-10-13
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία μελετά την ανάπτυξη δύο διαφορετικών διατάξεων οπτικών πομποδεκτών, με γνώμονα τη δυνατότητα εφαρμογής τους σε διασυνδέσεις Κέντρων δεδομένων (Data Centers). Η εν λόγω μελέτη γίνεται υπό το πρίσμα της σταδιακής μετάβασης από τις υπάρχουσες οπτικές διασυνδέσεις των Active Optical Cables που χρησιμοποιούν standard pluggable form factors, σε μία νέα γενιά πομποδεκτών, τους System-In-Package (SiP) transceivers. Η πρώτη διάταξη σχεδιάστηκε για να ανταποκρίνεται στις διασυνδέσεις εντός των Data Centers (Intra Data Center Interconnects), στις οποίες το μήκος οπτικής ίνας εκτείνεται από μερικά μέτρα έως 10 χιλιόμετρα. Η δεύτερη διάταξη σχεδιάστηκε αφορά στις διασυνδέσεις μεταξύ διαφορετικών Data Centers (Inter Data Center Interconnects), όπου το μήκος οπτικής ίνας εκτείνεται από 10 έως 40 χιλιόμετρα. Οι διατάξεις των οπτικών πομποδεκτών σχεδιάστηκαν με τέτοιο τρόπο ώστε να λειτουργούν αποτελεσματικά στην Ο-band και την C-band συχνοτήτων, αντιστοίχως. Και στις δύο διατάξεις χρησιμοποιήθηκε η τεχνική Intense Modulation-Direct Detection (IM-DD), δηλαδή διαμόρφωσης μόνον κατά πλάτος. Στο πρώτη στάδιο, προσομοιώσαμε τις διατάξεις αυτές κάνοντας χρήση του προγράμματος VPITransmission maker και επιβεβαιώσαμε τη δυνατότητα μετάδοσης και ορθής αναγνώρισης σήματος, για ρυθμό μετάδοσης 112GBaud ανά γραμμή με σχήμα διαμόρφωσης PAM4. Η εν λόγω μελέτη αφορούσε τέσσερις διακριτές αποστάσεις τόσο για τα Intra όσο και για τα Inter DCIs. Στο δεύτερο στάδιο, εφαρμόζοντας την τεχνική της πολυπλεξίας με διαίρεση μήκους κύματος (Wavelength Division Multiplexing, WDM) καταφέραμε να αυξήσουμε το συνολικό Bandwidth ορισμένων καναλιών. Το σύνολο των αποτελεσμάτων αξιολογήθηκε με κριτήρια το διάγραμμα οφθαλμού (eye-diagram) και το λόγο εσφαλμένων συμβόλων (Symbol Error Ratio, SER). Όσον αφορά τη δομή της διπλωματικής εργασίας, στο 1ο Κεφάλαιο γίνεται μία σύντομη εισαγωγή σχετικά με την εξέλιξη των σύγχρονων Data Centers, καθώς επίσης τις τεχνο-οικονομικές προκλήσεις που αντιμετωπίζουν. Στο 2ο Κεφάλαιο παρουσιάζονται οι θεμελιώδεις διατάξεις που συνθέτουν μία οπτική διασύνδεση, καθώς επίσης και επιπλέον τεχνικές που χρησιμοποιούνται για την βελτίωση της απόδοσης αυτών. Στο 3ο Κεφάλαιο παρουσιάζεται λεπτομερώς όλη η σχεδίαση του συστήματος του οπτικού πομποδέκτη για τα Intra DCIs, καθώς και τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων σχετικά με την επίδοσή του. Στο 4ο Κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αντίστοιχα στοιχεία για τους πομποδέκτες των Inter DCIs. Τέλος, στο 5ο Κεφάλαιο παρουσιάζονται συμπεράσματα και προτάσεις για μελλοντική επέκταση της μελέτης.	el
heal.advisorName	Αβραμόπουλος, Ηρακλής	el
heal.committeeMemberName	Αβραμόπουλος, Ηρακλής	el
heal.committeeMemberName	Ματσόπουλος, Γιώργος	el
heal.committeeMemberName	Παναγόπουλος, Αθανάσιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	88 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false