Τεχνολογίες υψίρρυθμων συστημάτων Ethernet (800G και άνω)

Χρονόπουλος, Νικόλαος

High-speed Ethernet technologies (800G and beyond)

Διπλωματική εργασία

Author

Χρονόπουλος, Νικόλαος

Date

2023-07-10

Advisor

Bogris, Adonis

Διπλωματική_Χρονόπουλος-signed.pdf (6.317Mb)

Keywords

Διασυνδέσεις κέντρων δεδομένων ; Οπτικοί διαμορφωτές ; Οπτική πολυπλεξία ; Οπτική μεταγωγή ; Πομποδέκτες άμεσης ανίχνευσης ; Σύμφωνοι πομποδέκτες ; Φωτονική ολοκλήρωση πυριτίου ; Συν-συσκευασμένα οπτικά συστήματα

Abstract

Από τα τέλη του 2016, η διαδικτυακή κίνηση έχει ξεπεράσει το όριο του Ζettabyte και εξακολουθεί να αυξάνεται με ρυθμό άνω του 30% ετησίως. Το 2022, ο πλανήτης θα παράξει και θα καταναλώσει 94 zettabytes. Η ανάπτυξη αυτή οφείλεται τόσο στη ραγδαία επέκταση των υπηρεσιών πληροφορικής και τεχνολογίας που βασίζονται στο υπολογιστικό νέφος (cloud) για τις επιχειρήσεις, οι οποίες καθορίζουν όλο και περισσότερο την οικονομία των εταιρικών υποδομών σε όλο τον κόσμο, όσο και στη συνεχή ανάπτυξη ενός ευρέος φάσματος νέων εφαρμογών αιχμής για τους τελικούς χρήστες. Δεδομένου ότι η συνδεσιμότητα είναι ζωτικής σημασίας, προκύπτει ότι οι φθηνές υποδομές και οι ηλεκτρικές συνδέσεις δεν είναι σε θέση να συμβαδίσουν με την ταχέως αυξανόμενη ζήτηση για περισσότερο εύρος ζώνης. Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η διερεύνηση των οπτικών επικοινωνιών φυσικού επιπέδου για την αντιμετώπιση των προκλήσεων του περιορισμένου εύρους ζώνης. Θα παράσχουμε μια εισαγωγή στις οπτικές επικοινωνίες, μια επισκόπηση των οπτικών δικτύων και του εξειδικευμένου εξοπλισμού τους και μια σύγκριση των σημερινών τεχνολογιών επικοινωνίας και μεταγωγής. Στόχος είναι να προταθούν νέοι σχεδιασμοί και βελτιστοποιήσεις για οπτικά συστήματα που μπορούν να καλύψουν την αυξανόμενη ζήτηση για εύρος ζώνης με οικονομικά αποδοτικό και αποτελεσματικό τρόπο.

Abstract

Since the end of 2016, internet traffic has surpassed the Zettabyte mark and continues to grow at a rate of more than 30% per year. In 2022, the planet will generate and consume 94 zettabytes. This growth is driven both by the rapid expansion of cloud-based IT and technology services for businesses, which are increasingly defining the economics of corporate infrastructure around the world, and the continued development of a wide range of new cutting-edge applications for end users. Given that connectivity is vital, it follows that cheap infrastructure and electrical connections are unable to keep up with the rapidly growing demand for more bandwidth. The scope of this thesis is to investigate optical physical layer communications to address the challenges of limited bandwidth. We will provide an introduction to optical communications, an overview of optical networks and their specialized equipment, and a comparison of current communication and switching technologies. The aim is to propose new designs and optimizations for optical systems that can meet the growing demand for bandwidth in a cost-effective and efficient manner.