Experimental Investigations of Digital Signal Processing in Optical Access Networks

Durch den steigenden Bedarf an Übertragungskapazität werden alle Bereiche des modernen Kommunikationsnetzes beeinflusst. Neben dem Weitverkehrsnetzen und den Metronetzen werden auch die Zugangsnetze vermehrt mit optischer Übertragungstechnik realisiert. Im Zugangsbereich ist die Kosteneffizienz ein wichtiger Faktor. In aktuellen Netzen zeigt sich dies durch den Einsatz von einfachen optischen Komponenten und den weitgehenden Verzicht auf digitale Signalverarbeitung.
Zur weiteren Steigerung der Datenrate und der Reichweite dieser optischen Zugangsnetze, bieten sich in Zukunft allerdings diverse Formen der digitalen Signalverarbeitung an. Die Untersuchung von möglichen Verfahren zur digitalen Signalverarbeitung im Zugangsbereich gliedert sich in dieser Arbeit in zwei Hauptteile.
Im ersten Teil wird der Einsatz von senderseitiger bzw. empfängerseitiger Signalverarbeitung in optischen Übertragungssystemen mit kostengünstigen optischen Komponenten untersucht. Hierbei wird experimentell untersucht, wie sich durch Vorverzerrung des Laserstrom am Sender bzw. Entzerrung des empfangenen Signals die Datenrate und Reichweite steigern lässt.
Im zweiten Teil wurde das Konzept von orthogonalem Frequenzbereichsmultiplex als Mehrfachzugriffsverfahren (OFDMA) in optischen Zugangsnetzen untersucht. Diese Alternative zum Zeitbereichsmutiplex hat besonders Vorteile durch die flexible Aufteilung der Kanalkapazität in Frequenz und Zeit. Die Eigenschaften und Anforderungen von OFDMA im Zugangsbereich werden experimentell sowohl in Abwärtsrichtung, also von der Vermittlungsstelle zum Teilnehmer, als auch in Aufwärtsrichtung, von den Teilnehmern zur Vermittlungsstelle, untersucht.