Optokomunikačné systémy a siete

Študent získa potrebné vedomosti pre úspešnú implementáciu optických komunikačných systémov a sietí v rôznych oblastiach konvergovaných telekomunikačných riešení NGN. Študent dokáže analyzovať prenosové vlastnosti optických vlákien a rôznych optických komponentov a optických zosilňovačov v linkovom a sieťovom zapojení. Študent má znalosti o možnostiach multiplexovania signálov v optokomunikačných systémoch, predovšetkým multiplexnej technike WDM využívanej pre tvorbu rôznych optokomunikačných sietí – diaľkové, metropolitné, prístupové. Študent ovláda nové trendy v pasívnych optických sieťach – TDM-PON, WDM-PON a HPON.

Stručná osnova predmetu

1. Prenos informácií pomocou svetla vo voľnom a v uzavretom priestore. Komparácia prenosu informácií pomocou svetla a pomocou elektrických veličín v telekomunikačných prístupových a transportných sieťach.
2. Základné prvky optokomunikačných prenosových systémov. Optické médiá (vlákna a káble). Rozbor prenosových vlastností optických médií, nepriaznivé vplyvy na prenosové médiá z hľadiska prenosovej kapacity a dosahu prenosu – tlmenie, disperzie.
3. Káble s optickými vláknami, konštrukčné a prenosové vlastnosti. Technológia budovania optických trás. Meranie prenosových vlastností optických médií, lokalizácia a odstraňovanie porúch na optickej trase.
4. Regenerácia optického signálu. Typy regenerátorov, analýza rozmiestnenia regenerátorov a ich lokalizácia.
5. Typy viacnásobných prístupov v konvergovaných telekomunikačných sieťach SDMA , FDMA, TDMA, CDMA. Multiplexory používané v optických systémoch – F- , lambda- a E-multiplex.
6. Princípy multiplexovania WDM v optokomunikačných systémoch všeobecne. Použitie systému WDM v transportných a prístupových sieťach, hustota a výkonnostné problémy systémov WDM.
7. Základné prvky systémov a sietí WDM. Základné linkové prvky, optické komponenty a špecifické prenosové vlastnosti optických vysielačov, vlákien, filtrov a multiplexorov, prijímačov.
8. Základné prvky systémov a sietí WDM. Základné sieťové prvky, optické komponenty a špecifické prenosové vlastnosti vyrovnávačov, zosilňovačov, OADM, OXC, OWC.
9. Optokomunikačné siete. Telekomunikačné siete, optické siete, topológie sietí.
10. Systémy WDM v sieťovej vrstve. Diaľkové a chrbticové siete WDM.
11. Systémy WDM v sieťovej vrstve. Metropolitné siete WDM. Prístupové siete WDM.
12. Siete PON. Základné vlastnosti a charakteristiky sietí TDM-PON, WDM-PON a HPON. Základy dynamického prideľovania vlnových dĺžok a šírky pásma.

Podmienky absolvovania

• Podmienky na pripustenie ku skúške:
  • žiadna neospravedlnená neúčasť, max. 2 ospravedlnené (cez PGO a AIS !!!) neúčasti; úspešné absolvovanie testu;
  • odovzdanie referátov; aktívna účasť na cvičeniach
• Celkové bodové ohodnotenie :
  • maximálny počet bodov z cvičení = 40 bodov (referáty = 4b, test = 32b, aktívna účasť = 4b)
  • minimálny počet bodov na získanie zápočtu = 25 bodov
• Podmienky na úspešné ukončenie predmetu:
  • úspešné absolvovanie záverečného testu (písomná skúška); minimálny počet bodov získaných zo záverečného testu je 30 zo 60 možných;
  • minimálny celkový počet bodov získaných z cvičení a záverečného testu je 56 zo 100 možných
• Konečné hodnotenie študenta známkou je dané aktuálnym študijným poriadkom.

Odporúčaná literatúra

Základné:

• BAROŇÁK, I. – ORGOŇ, M. – RÓKA, R. – CHROMÝ, E. – KAVACKÝ, M. – KLUČIK, S. – KOČKOVIČ, L. – ŠALÍK, P. Širokopásmové telekomunikačné siete: Vybrané kapitoly. Bratislava : Vydavateľstvo Spektrum STU, 2018. 98 s. ISBN 978-80-227-4854-4.
• ČUCHRAN, J. – RÓKA, R. Optokomunikačné systémy a siete. Bratislava : STU v Bratislave, 2006. 208 s. ISBN 80-227-2437-8.
• ČUCHRAN, J. – RÓKA, R. Digitálne prenosové systémy a siete. Bratislava : STU v Bratislave FEI, 2007. 166 s. ISBN 978-80-227-2634-4.

Odporúčaná:

• SENIOR, J. Optical Fiber Communications. Prentice Hall: Prentice Hall, 1992.
• BLACK, U. Optical Networks: Third Generation Transport Systems. Upper Saddle River : Prentice Hall PTR, 2002.331 s. ISBN 0-13-060726-6.
• KRAUSS, O. DWDM and Optical Networks: An introduction in Terabit Technology. Erlangen : Publicis MCD Verlag, 2002. 487 s. ISBN 3-89578-174-6.
• ZHENG, J. – MOUFTAH, H T. Optical WDM Networks. Hoboken : Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2004. 290 s. ISBN 0-471-67170-3.
• Binh, L.N.: Optical Fiber Communications Systems, CRC Press, Boca Raton, 2010.
• Freeman, R.: Fiber-Optic Systems for Telecommunications, Wiley-Interscience, New York, 2002.
• Kaminov, I.: Optical Fiber Telecommunications V – B: Systems and Networks, Academic Press/Elsevier, Oxford, 2008.
• Kartalopoulos, S.: DWDM – Networks, Devices and Technology, Wiley, New Jersey, 2003.
• Mukherjee, B.: Optical WDM Networks, Springer, New York, 2006.