Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással
    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Optikai távközlési rendszerek

    A tantárgy angol neve: Optical Fiber Communication

    Adatlap utolsó módosítása: 2023. április 25.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Szabadon választható tárgy

    Villamosmérnöki szak

    Mérnök-informatikus szak

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIHIAV50   4/0/0/v 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Gerhátné Udvary Eszter,
    4. A tantárgy előadója

    Gerhátné Dr. Udvary Eszter egyetemi docens, HIT

    Dr. Schranz Ágoston egyetemi adjunktus, HIT

    7. A tantárgy célkitűzése A tárgy célja, hogy átfogó képet adjon a modern optikai távközlési hálózatok felépítéséről, a bennük alkalmazott eszközök azon tulajdonságairól, melyek befolyásolják a rendszer működését. Bemutatja a fény alkalmazásának sokféle lehetőségét; nyomatékosítja, hogy az üvegszálas technológia nem csak az internet gerincét adja, hanem számos további alkalmazása van.
    A tárgy a hatékony száloptikai kommunikációs rendszerhez szükséges kulcsfontosságú komponensek működésének bemutatásával kezdődik, majd ismerteti, hogy ezek a komponensek hogyan hatnak egymásra rendszerszinten. Végül a kurzus a jövőbeli irányok áttekintésével zárul, a jelenlegi hálózatok képességeinek kiterjesztésével, a nagyobb átviteli kapacitás biztosításával, és a biztonságos kommunikációval foglalkozik. A tárgy a tématerület gyakorlatias ismertetésére helyezi a hangsúlyt.
    8. A tantárgy részletes tematikája 1.    Bevezetés: Optikai átvitel alapelve, jellemzői. Optikai hálózatok generációi, fejlődése. Alkalmazási lehetőségek sokszínűségének bemutatása
    2.    Egycsatornás optikai átviteli rendszer felépítése, alkalmazott eszközök definiálása, azokkal kapcsolatos elvárások. Alkalmazott moduláció ismertetése.
    3.    Optikai átviteli közeg: anyaga, csillapítás, diszperziótípusok, nemlineáris jelenségek (négyhullámkeverés, ön- és keresztfázis-moduláció, nemlineáris Raman szórás).
    4.    Fényvezető szál és kábel felépítése, optikai csatlakozók és szálhegesztés ismertetése
    5.    Optikai adó, fényforrás: lézerdióda, jellemző karakterisztikák, lézerdióda-típusok összehasonlítása
    6.    Optikai adó, intenzitásmoduláció megvalósítása: közvetlen modulálás és külső modulátor alkalmazásának összehasonlítása.
    7.    Optikai vevő, fotodióda működési elve, típusok összehasonlítása, vevőstruktúrák.
    8.    Optikai összeköttetés csillapítás-, zaj-, és diszperziókorlátai, modulációs sebességhatárok
    9.    Optikai erősítők, ismétlők felépítése, típusai, tulajdonságai
    10.    Hullámhossz-szelektív eszközök, optikai szűrők, optikai multiplexálás, demultiplexálás
    11.    Optikai kapcsolók, útvonalválasztás
    12.    10 Gbps sebességig alkalmazott megoldások korlátai. Átviteli kapacitás növelésének megoldásai.
    13.    Többcsatornás rendszerek. Hullámhosszosztás; eszközök tulajdonságainak hatása a rendszer kapacitására.
    14.    Koherens optikai rendszerek. 40 Gbps és feletti sebesség megvalósítása egy csatornán, nagysebességű rendszerek, alkalmazott modulációs formák
    15.    Optikai hozzáférési hálózatok, FTTX megoldások
    16.    Szabadtéri és tengeralatti összeköttetés kihívásai
    17.    Mobil- és optikai hálózatok integrációja
    18.    Optikai távközlő rendszerek méréstechnikája
    19.    Optikai átviteli rendszerek tervezése és számítógépes szimulációja. Az optikai távközlés szimulációs módszerei.
    20.    Jelenleg alkalmazott hálózati architektúrák (TDM, DWDM, QPSK, QAM)
    21.    Jövő optikai hálózatai: flexibilis optikai hálózat elve, működése.
    22.    Jövő optikai hálózatai: WDM a fiber-to-the-home rendszerekben
    23.    Jövő optikai hálózatai: Adatközpontok
    24.    Jövő optikai hálózatai: Optikai kvantumkommunikációs rendszerek
    25.    Jövő optikai hálózatai: Modus multiplexing és multicore kábelek alkalmazása a modern távközlési rendszerekben
    26.    összefoglalás, kitekintés
    27.    tartalék
    28.    tartalék
    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Előadás (illusztratív példákkal, esettanulmányokkal)
    10. Követelmények

    Szorgalmi időszakban: nagy feladat (esszé) készítése a tárgyhoz kapcsolódó kijelölt tématerületen

    Vizsgaidőszakban: Szóbeli vizsga (tételsor alapján)

    11. Pótlási lehetőségek A sikertelen házi feladat pótlási héten pótolható.
    12. Konzultációs lehetőségek Oktatókkal egyeztetett alkalmi időpontban.
    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
    • Előadásokhoz rendelt online olvasnivalók (könyvfejezetek, cikkek)
    • Előadások fóliái
    • Govind P. Agrawal: Fiber-Optic Communication Systems
    • John M. Senior: Optical Fiber Communications, Principles and Practice
    • Rajiv Ramaswami,: Optical Networks: A Practical Perspective
    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra56
    Félévközi készülés órákra16
    Felkészülés zárthelyire0
    Házi feladat elkészítése16
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása 
    Vizsgafelkészülés32
    Összesen120
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta Gerhátné Dr. Udvary Eszter egyetemi docens, HIT