Tematy seminariów na temat optycznych systemów komunikacyjnych dla studentów inżynierii

Komunikacja optyczna jest jednym z rodzajów komunikacji, gdzie światłowód jest używany głównie do przenoszenia sygnału świetlnego do odległego końca zamiast prądu elektrycznego. Podstawowe elementy składowe tego systemu obejmują głównie modulator lub demodulator, nadajnik lub odbiornik, sygnał świetlny i kanał przezroczysty. System komunikacji optycznej przesyła dane optycznie za pomocą światłowodów. Tak więc proces ten można przeprowadzić, po prostu zmieniając sygnały elektroniczne na impulsy świetlne za pomocą laserowych lub LEDowych źródeł światła. W porównaniu z transmisją elektryczną, światłowody w większości zastąpiły komunikację drutem miedzianym w sieciach rdzeniowych ze względu na wiele korzyści, takich jak duża przepustowość, ogromny zasięg transmisji, bardzo niskie straty i brak zakłóceń elektromagnetycznych. Ten artykuł zawiera listę tematy seminariów na temat systemów komunikacji optycznej dla studentów inżynierii.

Tematy seminariów na temat systemów komunikacji optycznej

Lista optycznych system komunikacji tematy seminariów dla studentów inżynierii omówiono poniżej.

Optyczna tomografia koherencyjna

Optyczna tomografia koherentna to nieinwazyjne badanie obrazowe, które wykorzystuje sygnały świetlne do robienia zdjęć siatkówki w widoku z boku. Korzystając z OCT, okulista może zauważyć charakterystyczne warstwy siatkówki, dzięki czemu może mapować i mierzyć ich szerokość w celu postawienia diagnozy. Choroby siatkówki obejmują głównie związane z wiekiem zwyrodnienie plamki żółtej i cukrzycową chorobę oczu. OCT jest często używany do oceny zaburzeń nerwu wzrokowego.

Optyczna tomografia koherentna opiera się głównie na falach świetlnych i nie może być wykorzystywana w warunkach, które zakłócają światło przechodzące przez oko. OCT jest bardzo pomocne w diagnozowaniu różnych chorób oczu, takich jak dziura w plamce, obrzęk plamki, zmarszczka plamki, jaskra, trakcja ciała szklistego, retinopatia cukrzycowa, centralna retinopatia surowicza itp.

Optyczne przełączanie serii

Optical Burst Switching lub OBS to technologia sieci optycznej stosowana w celu zwiększenia wykorzystania zasobów sieci optycznej w porównaniu z OCS lub przełączaniem obwodów optycznych. Ten rodzaj przełączania jest realizowany przez WDM (Wavelength Division Multiplexing) i technologię transmisji danych, w której dane są przesyłane przez światłowód poprzez ustanowienie wielu kanałów, z których każdy odpowiada określonej długości fali światła. OBS ma zastosowanie w sieciach podstawowych. Ta technika przełączania łączy głównie zalety przełączania obwodów optycznych i przełączania pakietów optycznych, unikając ich szczególnych błędów.

Komunikacja w świetle widzialnym

Komunikacja w świetle widzialnym (VLC) to technika komunikacji wszędzie tam, gdzie światło widzialne o określonym zakresie częstotliwości jest wykorzystywane jako medium komunikacyjne. Tak więc zakres częstotliwości światła widzialnego waha się od 400 – 800 THz. Ta komunikacja działa zgodnie z teorią transmisji danych za pomocą promieni świetlnych w celu przesyłania i odbierania wiadomości na określoną odległość. Charakterystyka komunikacji w świetle widzialnym obejmuje głównie ograniczanie sygnału, brak linii wzroku i bezpieczeństwo w niebezpiecznych sytuacjach.

Komunikacja optyczna w wolnej przestrzeni

Komunikacja optyczna w wolnej przestrzeni to technologia komunikacji optycznej, która wykorzystuje światło rozchodzące się w wolnej przestrzeni do bezprzewodowej transmisji danych w sieciach komputerowych lub telekomunikacji. Ta technologia komunikacyjna jest bardzo pomocna wszędzie tam, gdzie fizyczne połączenia nie są praktyczne ze względu na wysokie koszty. Komunikacja optyczna w wolnej przestrzeni wykorzystuje niewidzialne wiązki światła, aby zapewnić szybkie połączenia bezprzewodowe, które mogą przesyłać i odbierać wideo, głos itp.

Technologia FSO wykorzystuje światło podobnie jak transmisje optyczne za pomocą kabla światłowodowego, ale główną różnicą jest medium. Tutaj światło porusza się szybciej w powietrzu niż przez szkło, dlatego sprawiedliwe jest kategoryzowanie technologii FSO, takiej jak komunikacja optyczna z prędkością światła.

Sieć optyczna 3D na chipie

Sieć optyczna na chipie zapewnia wysoką przepustowość i niskie opóźnienia przy znacznie niższym rozpraszaniu mocy. Sieć optyczna 3D na chipie jest rozwijana głównie z architekturą routera optycznego, taką jak jednostka podstawowa. Ten router w pełni wykorzystuje właściwości routingu według kolejności wymiarów w sieciach siatkowych 3D i zmniejsza liczbę mikrorezonatorów niezbędnych do sieci optycznej na układach scalonych.

Oceniliśmy właściwość utraty routera za pomocą czterech innych schematów. Tak więc wyniki pokażą, że router uzyskuje niskie straty dla najwyższej ścieżki w sieci o podobnym rozmiarze. Sieć optyczna 3D na chipie jest porównywana z jej odpowiednikiem 2D w trzech aspektach, takich jak opóźnienie, energia i przepustowość. Porównanie zużycia energii przez odpowiedniki elektroniczne i 2D dowodzi, że 3D ONoC może zaoszczędzić około 79,9% energii w porównaniu z elektronicznym i 24,3% energii w porównaniu z 2D ONoC, które wszystkie zawierają 512 rdzeni IP. Symulację wydajności sieci ONoC z siatką 3D można przeprowadzić za pośrednictwem OPNET w różnych konfiguracjach. Tak więc wyniki pokażą lepszą wydajność powyżej ONoC 2D.

Mikrostrukturalne włókna optyczne

Światłowody mikrostrukturalne to nowe rodzaje włókien optycznych, których struktura wewnętrzna oraz właściwości przewodzenia światła znacznie różnią się od konwencjonalnych światłowodów. Światłowody mikrostrukturalne to zwykle światłowody krzemionkowe, w których otwory powietrzne są ustawione w obszarze płaszcza i rozszerzają się na osiowej ścieżce światłowodu. Włókna te są dostępne w różnych rozmiarach, kształtach i rozkładzie otworów powietrznych. Niedawne zainteresowanie tymi światłowodami wynika z potencjalnych zastosowań w komunikacji optycznej; czujniki światłowodowe, metrologia częstotliwości i optyczna tomografia koherentna.

Podwodna bezprzewodowa komunikacja optyczna

Podwodna bezprzewodowa komunikacja optyczna (UWOC) to transmisja danych kanałami bezprzewodowymi z wykorzystaniem fal optycznych jako medium transmisyjnego pod wodą. Ta komunikacja optyczna ma wyższą częstotliwość komunikacji i znacznie wyższe szybkości transmisji danych przy mniejszych opóźnieniach w porównaniu z odpowiednikami RF, a także akustycznymi. Ze względu na ten transfer danych z korzyścią dla dużej szybkości, ten rodzaj komunikacji był niezwykle atrakcyjny. W systemach UWOC zaproponowano różne zastosowania do ochrony środowiska, alarmów awaryjnych, operacji wojskowych, eksploracji podwodnej itp. Jednak kanały podwodne również doświadczają silnej absorpcji i dyspersji.

optyczny CDMA

Optyczny wielodostęp z podziałem kodu łączy w sobie dużą przepustowość światłowodu dzięki elastyczności CDMA sposób na uzyskanie szybkiego łącza. OCDMA to bezprzewodowa sieć dla wielu użytkowników, która zawiera nadajnik i odbiornik. W tej sieci każdemu nadajnikowi i odbiornikowi przydzielany jest OOC lub optyczny kod ortogonalny w celu połączenia z jego równoważnym użytkownikiem OOC, a po synchronizacji między dwoma równoważnymi użytkownikami OOC mogą oni przesyłać lub odbierać dane od siebie. Główną zaletą OCDMA jest to, że obsługuje ograniczoną przepustowość między dużą liczbą użytkowników. Działa asynchronicznie bez kolizji pakietów.

System EDFA z WDM

Multipleksowanie z podziałem długości fali to technologia, dzięki której różne kanały optyczne mogą być transmitowane jednocześnie na różnych długościach fal w określonym światłowodzie. Sieć optyczna z WDM jest szeroko stosowana we współczesnej infrastrukturze telekomunikacyjnej. Odgrywa więc znaczącą rolę w sieciach przyszłej generacji. Techniki multipleksowania z podziałem długości fali połączone z EDFA zwiększają zdolność transmisji fal świetlnych, co zapewnia wysoką przepustowość i zwiększa elastyczność technologii sieci optycznych. Tak więc w systemie komunikacji optycznej EDFA odgrywa znaczącą rolę.

Systemy multipleksowania z podziałem przestrzennym

Multipleksowanie/podział przestrzenny z podziałem przestrzennym multipleksowanie jest w skrócie SDM lub SM lub SMX. Jest to system multipleksowania w różnych technologiach komunikacyjnych, takich jak komunikacja światłowodowa i MIMO komunikacja bezprzewodowa, która służy do przesyłania niezależnych kanałów podzielonych w przestrzeni.

Multipleksowanie z podziałem przestrzennym dla komunikacji światłowodowej jest bardzo przydatne do przezwyciężenia ograniczeń przepustowości WDM. Ta technika multipleksowania zwiększa wydajność widmową dla każdego światłowodu poprzez multipleksowanie sygnałów w ortogonalnych modach LP w obrębie FMG (światłowody kilkumodowe i światłowody wielordzeniowe). W tym systemie multipleksowania tryb MUX (multiplekser)/DEMUX (demultiplekser) jest podstawowym komponent, ponieważ po prostu wyrównuje straty zależne od trybu, kompensuje opóźnienia w trybie różnicowym i jest używany do budowy transceiverów.

SONET

SONET oznacza Synchronous Optical Network to protokół komunikacyjny opracowany przez firmę Bellcore. SONET jest używany głównie do przesyłania ogromnych ilości danych na stosunkowo duże odległości za pomocą światłowodu. Korzystając z SONET, różne strumienie danych cyfrowych są przesyłane światłowodem jednocześnie. SONET składa się głównie z czterech warstw funkcjonalnych; warstwa ścieżki, linia, przekrój i warstwa fotoniczna.

Warstwa ścieżki odpowiada głównie za ruch sygnału od źródła optycznego do miejsca docelowego. Warstwa liniowa odpowiada za ruch sygnału w poprzek linii fizycznej. Warstwa sekcji odpowiada za ruch sygnału w sekcji fizycznej, a warstwa fotoniczna komunikuje się z warstwą fizyczną w modelu OSI. Zaletami SONET są; szybkości transmisji danych są wysokie, przepustowość jest duża, niskie zakłócenia elektromagnetyczne i transmisja danych na duże odległości.

Technologia Fotoniki

Gałąź optyki znana jest jako fotonika, która obejmuje zastosowanie kierowania, generowania, wzmacniania wykrywania i manipulowania światłem w postaci fotonów poprzez transmisję, emisję, przetwarzanie sygnału, modulację, przełączanie, wykrywanie i wzmacnianie. Kilka przykładów fotoniki to światłowody, lasery, aparaty i ekrany telefonów, ekrany komputerów, pęsety optyczne, oświetlenie w samochodach, telewizorach itp.

Fotonika odgrywa znaczącą rolę w różnych dziedzinach, od oświetlenia i wyświetlaczy po sektor produkcyjny, optyczną transmisję danych, obrazowanie, opiekę zdrowotną, nauki przyrodnicze, bezpieczeństwo itp. Fotonika zapewnia nowe i unikalne rozwiązania wszędzie tam, gdzie konwencjonalne technologie zbliżają się do swoich granic pod względem dokładności, szybkości i pojemności.

Sieć routingu długości fali

Sieć trasowania długości fal to skalowalna sieć optyczna, która umożliwia ponowne przetwarzanie długości fal w różnych elementach przezroczystych sieci optycznych w celu pokonania niektórych ograniczeń ograniczonej liczby istniejących długości fal. Sieć trasowania długości fali można zbudować przy użyciu różnych łączy WDM, łącząc je w węźle za pośrednictwem podsystemu przełączającego. Wykorzystując takie węzły połączone ze sobą światłowodami, można opracować różne sieci o dużych i złożonych topologiach. Sieci te zapewniają duże przepustowości dzięki przezroczystym torom optycznym, które nie podlegają konwersji optycznej na elektroniczną.

Adaptacyjny system śledzenia wzroku

Urządzenie służące do śledzenia wzroku poprzez analizę ruchów oka jest znane jako urządzenie do śledzenia wzroku. System śledzenia wzroku służy do szacowania i śledzenia linii wzroku osoby w 3D, a także miejsca, w którym patrzy. Ten system działa po prostu poprzez przesyłanie światła bliskiej podczerwieni, a światło jest odbijane w twoich oczach. Tak więc te odbicia są odbierane przez kamery urządzenia do śledzenia ruchu gałek ocznych, dzięki czemu system śledzenia wzroku będzie wiedział, gdzie patrzysz. Ten system jest bardzo pomocny w obserwacji, a także w pomiarze ruchów oka, punktu patrzenia, rozszerzenia źrenic i mrugania.

Modulacja intensywności w komunikacji optycznej

Modulacja intensywności w komunikacji optycznej jest rodzajem modulacji, w której moc optyczna źródła jest zmieniana zgodnie z pewnymi charakterystykami sygnału modulującego, jak sygnał niosący informacje lub sygnał pasma podstawowego. W tego typu modulacji nie ma dolnych i dyskretnych górnych wstęg bocznych. Ale wyjście źródła optycznego ma szerokość widmową. Obwiednia modulowanego sygnału optycznego jest analogiem sygnału modulującego w tym sensie, że chwilowa moc obwiedni jest analogiem interesującej charakterystyki sygnału modulującego.

Optyczna komunikacja bezprzewodowa

Optyczna komunikacja bezprzewodowa to rodzaj komunikacji optycznej, w której do przenoszenia sygnału wykorzystuje się podczerwień, niekierowane światło widzialne lub światło ultrafioletowe. Zwykle jest używany w komunikacji krótkiego zasięgu. Gdy optyczny system komunikacji bezprzewodowej działa w paśmie widzialnym od 390 do 750 nm, nazywa się to komunikacją w świetle widzialnym. Systemy te są wykorzystywane w szerokim zakresie zastosowań, takich jak sieci WLAN, WPAN i sieci samochodowe. Alternatywnie, naziemne systemy OWC typu punkt-punkt zwane systemami optycznymi w wolnej przestrzeni, które działają na częstotliwościach bliskiej podczerwieni, takich jak 750 do 1600 nm.

Wizualny MIMO

System komunikacji optycznej, taki jak Visual MIMO, wywodzi się z MIMO, wszędzie tam, gdzie model wielu nadajników i wielu odbiorników został przyjęty dla światła w widmie widzialnym i niewidzialnym. Tak więc w Visual MIMO, elektroniczny wyświetlacz wizualny lub PROWADZONY służy jako nadajnik, podczas gdy kamera służy jako odbiornik.

Gęste multipleksowanie z podziałem długości fal

Technologia multipleksowania światłowodów, taka jak multipleksowanie z gęstym podziałem długości fal (DWDM), służy do zwiększania przepustowości sieci światłowodowej. Łączy sygnały danych z różnych źródeł za pomocą jednej pary kabli światłowodowych, zachowując całkowitą separację strumieni danych. DWDM obsługuje protokoły o większej szybkości równej 100 Gb/s dla każdego kanału. Każdy kanał dzieli po prostu 0,8 nm. To multipleksowanie działa po prostu tak samo jak CWDM, ale oprócz poprawy pojemności kanału, może być również wzmacniane na bardzo duże odległości.

Optyczne przełączanie pakietów

Optyczne przełączanie pakietów umożliwia po prostu przesyłanie sygnałów pakietowych w domenie optycznej w oparciu o pakiet po pakiecie. Wszystkie wejściowe pakiety optyczne w normalnych routerach elektronicznych są zamieniane na sygnały elektryczne przechowywane następnie w pamięci. Ten rodzaj przełączania zapewnia przejrzystość danych i dużą pojemność. Jednak po tak wielu badaniach tego rodzaju technologia nie została jeszcze zastosowana w rzeczywistych produktach ze względu na brak szybkich, głębokich pamięci optycznych i niski poziom integracji.

Więcej tematów seminariów dotyczących optycznych systemów komunikacyjnych

Poniżej znajduje się lista tematów seminariów poświęconych systemom komunikacji optycznej.

• Rozwiązania sieci optycznych oparte na kontekście o dużej gęstości.
• Eksperymenty i aplikacje oparte na optycznym Ethernecie.
• Umieszczenie funkcji C - RAN i niezawodność w optycznych N / W.
• Sterowanie sieciami optycznymi 5G przez SDN.
• Metody sieci optycznych dla aplikacji wrażliwych na czas.
• Wdrażanie i wirtualizacja sieci Cloud RAN.
• Rekonfiguracja sieci optycznej WDM z obsługą 5G
• Transmisje MIMO. Szybsza optyka adaptacyjna i systemy elektroniczne.
• Integracja sieci optycznej z radiową siecią dostępową.
• Bezpieczeństwo sieci i wybór optymalnej ścieżki.
• Rozdzielczość przejścia w trybie rywalizacji i trybu inteligentnego.
• Oparta na wielu dzierżawcach wirtualizacja i podział sieci optycznej.
• Połączenie wewnątrz lub między centrami danych w ramach Edge Computing.
• Energooszczędna komunikacja w sieci optycznej.
• Ulepszony projekt i optymalizacja sieci optycznej.
• Manipulacja fotonicznymi układami scalonymi w sieciach optycznych.
• Aplikacje komunikacji optycznej oparte na ulepszonym VLC.
• Orkiestracja i kontrola sieci optycznej w oparciu o SDN-NFV.
• Interoperacyjność i eksperymenty terenowe w sieciach optycznych.
• Projekty węzłów optycznych dla otwartych systemów linii optycznych.
• Analiza danych i praktyki sztucznej inteligencji w komunikacji optycznej.
• Wykorzystanie nowoczesnych branż pionowych w komunikacji optycznej.
• Alokacja widma i trasowanie w sieciach Flex-grid lub statycznych sieciach optycznych.
• Dostępność, elastyczność, bezpieczeństwo i przeżywalność w sieci optycznej.
• Komunikacja optyczna wspomagana przez NFC dla wysokiej przepustowości i małego opóźnienia.
• Projektowanie wielowymiarowej architektury sieci optycznej.
• Skalowalna komunikacja światłowodowa.
• Unikanie kolizji wielowirnikowych UAV w środowisku miejskim w oparciu o przepływ optyczny.
• Symulacja systemu CDMA oparta na optycznych kodach ortogonalnych.
• Optyczny system komunikacji SDM oparty na analizie numerycznej orbitalnego momentu pędu.
• Zastosowania krótkiego lub średniego zasięgu ze źródłami optycznymi.

Jest to więc lista tzw systemy komunikacji optycznej tematy seminariów dla studentów inżynierii. Powyższa lista tematów seminariów dotyczących systemów komunikacji optycznej jest bardzo pomocna w wyborze tematu seminarium technicznego dotyczącego komunikacji optycznej. Systemy komunikacji optycznej służą do transmisji danych w sposób optyczny za pomocą światłowodów. Można to zrobić po prostu zmieniając sygnały elektroniczne na impulsy świetlne za pomocą źródeł światła, takich jak diody elektroluminescencyjne lub lasery. Oto pytanie do Ciebie, co to jest światłowód?