A survey on OFDM-based elastic core optical networking

Orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) is a modulation technology that has been widely adopted in many new and emerging broadband wireless and wireline communication systems. Due to its capability to transmit a high-speed data stream using multiple spectral-overlapped lower-speed subcarriers, OFDM technology offers superior advantages of high spectrum efficiency, robustness against inter-carrier and inter-symbol interference, adaptability to server channel conditions, etc. In recent years, there have been intensive studies on optical OFDM (O-OFDM) transmission technologies, and it is considered a promising technology for future ultra-high-speed optical transmission. Based on O-OFDM technology, a novel elastic optical network architecture with immense flexibility and scalability in spectrum allocation and data rate accommodation could be built to support diverse services and the rapid growth of Internet traffic in the future. In this paper, we present a comprehensive survey on OFDM-based elastic optical network technologies, including basic principles of OFDM, O-OFDM technologies, the architectures of OFDM-based elastic core optical networks, and related key enabling technologies. The main advantages and issues of OFDM-based elastic core optical networks that are under research are also discussed

High-Speed Communications Over Polymer Optical Fibers for In-Building Cabling and Home Networking

This paper focuses on high-speed cabling using polymer optical fibers (POF) in home networking. In particular, we report about the results obtained in the POF-ALL European Project, which is relevant to the Sixth Framework Program, and after two years of the European Project POF-PLUS, which is relevant to the Seventh Framework Program, focusing on their research activities about the use of poly-metyl-metha-acrilate step-index optical fibers for home applications. In particular, for that which concerns POF-ALL, we will describe eight-level pulse amplitude modulation (8-PAM) and orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) approaches for 100-Mb/s transmission over a target distance of 300 m, while for that which concerns POF-PLUS, we will describe a fully digital and a mixed analog-digital solution, both based on intensity modulation direct detection, for transmitting 1 Gb/s over a target distance of 50 m. The ultimate experimental results from the POF-ALL project will be given, while for POF-PLUS, which is still ongoing, we will only show our most recent preliminary results

Development of a dc-ac power conditioner for wind generator by using neural network

This project present of development single phase DC-AC converter for wind generator application. The mathematical model of the wind generator and Artificial Neural Network control for DC-AC converter is derived. The controller is designed to stabilize the output voltage of DC-AC converter. To verify the effectiveness of the proposal controller, both simulation and experimental are developed. The simulation and experimental result show that the amplitude of output voltage of the DC-AC converter can be controlled

Contribution to Efficient Use of Narrowband Radio Channel

Předkládaná práce se soustředí na problematiku využívání úzkopásmového rádiového kanálu rádiovými modemy, které jsou určené pro průmyslové aplikace pozemní pohyblivé rádiové služby, specifikované v dominantní míře Evropským standardem ETSI EN 300 113. Tato rádiová zařízení se používají v kmitočtových pásmech od 30 MHz do 1 GHz s nejčastěji přidělovanou šířkou pásma 25 kHz a ve většině svých instalací jsou využívána ve fixních nebo mobilních bezdrátových sítích. Mezi typické oblasti použití patří zejména datová telemetrie, aplikace typu SCADA, nebo monitorování transportu strategických surovin. Za hlavní znaky popisovaného systému lze označit komunikační pokrytí značných vzdáleností, dané především vysokou výkonovou účinnosti datového přenosu a využívaní efektivních přístupových technik na rádiový kanál se semiduplexním komunikačním režimem. Striktní požadavky na elektromagnetickou kompatibilitu umožňují těmto zařízením využívat spektrum i v oblastech kmitočtově blízkým jiným komunikačním systémům bez nutnosti vkládání dodatečných ochranných frekvenčních pásem. Úzkopásmové rádiové komunikační systémy, v současnosti používají převážně exponenciální digitální modulace s konstantní modulační obálkou zejména z důvodů velice striktních omezení pro velikost výkonu vyzářeného do sousedního kanálu. Dosahují tak pouze kompromisních hodnot komunikační účinnosti. Úpravy limitů příslušných rádiových parametrů a rychlý rozvoj prostředků číslicového zpracování signálu v nedávné době, dnes umožňují ekonomicky přijatelné využití spektrálně efektivnějších modulačních technik i v těch oblastech, kde je prioritní využívání úzkých rádiových kanálů. Cílem předkládané disertační práce je proto výzkum postupů směřující ke sjednocení výhodných vlastností lineárních a nelineárních modulací v moderní konstrukci úzkopásmového rádiového modemu. Účelem tohoto výzkumu je efektivní a „ekologické“ využívání přidělené části frekvenčního spektra. Mezi hlavní dílčí problémy, jimiž se předkládaná práce zabývá, lze zařadit zejména tyto: Nyquistova modulační filtrace, navrhovaná s ohledem na minimalizaci nežádoucích elektromagnetických interferencí, efektivní číslicové algoritmy frekvenční demodulace a rychlé rámcové a symbolové synchronizace. Součástí práce je dále analýza navrhovaného řešení z pohledu celkové konstrukce programově definovaného rádiového modemu v rovině simulací při vyšetřování robustnosti datového přenosu rádiovým kanálem s bílým Gaussovským šumem nebo kanálem s únikem v důsledku mnohacestného šíření signálu. Závěr práce je pak zaměřen na prezentování výsledků praktické části projektu, v níž byly testovány, měřeny a analyzovány dvě prototypové konstrukce rádiového zařízení. Tato finální část práce obsahuje i praktická doporučení, vedoucí k vyššímu stupni využitelnosti spektrálně efektivnějších komunikačních režimů v oblasti budoucí generace úzkopásmových zařízení pozemní pohyblivé rádiové služby.he industrial narrowband land mobile radio (LMR) devices, as considered in this dissertation project, has been subject to European standard ETSI EN 300 113. The system operates on frequencies between 30 MHz and 1 GHz, with channel separations of up to 25 kHz, and is intended for private, fixed, or mobile, radio packet switching networks. Data telemetry, SCADA, maritime and police radio services; traffic monitoring; gas, water, and electricity producing factories are the typical system applications. Long distance coverage, high power efficiency, and efficient channel access techniques in half duplex operation are the primary advantages the system relays on. Very low level of adjacent channel power emissions and robust radio receiver architectures, with high dynamic range, enable for a system’s coexistence with various communication standards, without the additional guard band frequency intervals. On the other hand, the strict limitations of the referenced standard as well as the state of the technology, has hindered the increase in communication efficiency, with which the system has used its occupied bandwidth. New modifications and improvements are needed to the standard itself and to the up-to-date architectures of narrowband LMR devices, to make the utilization of more efficient modes of system operation practically realizable. The main objective of this dissertation thesis is therefore to find a practical way how to combine the favorable properties of the advanced nonlinear and linear digital modulation techniques in a single digital modem solution, in order to increase the efficiency of the narrowband radio channel usage allocated to the new generation of the industrial LMR devices. The main attention is given to the particular areas of digital modem design such as proposal of the new family of the Nyquist filters minimizing the adjacent channel interference, design and analysis of the efficient algorithms for frequency discrimination, fast frame and symbol

56+ Gb/s serial transmission using duo-binary signaling

In this paper we present duobinary signaling as an alternative for signaling schemes like PAM4 and Ensemble NRZ that are currently being considered as ways to achieve data rates of 56 Gb/s over copper. At the system level, the design includes a custom transceiver ASIC. The transmitter is capable of equalizing 56 Gb/s non-return to zero (NRZ) signals into a duobinary response at the output of the channel. The receiver includes dedicated hardware to decode the duobinary signal. This transceiver is used to demonstrate error-free transmission for different PCB channel lengths including a state-of-the-art Megtron 6 backplane demonstrator

Deep Space Network information system architecture study

The purpose of this article is to describe an architecture for the Deep Space Network (DSN) information system in the years 2000-2010 and to provide guidelines for its evolution during the 1990s. The study scope is defined to be from the front-end areas at the antennas to the end users (spacecraft teams, principal investigators, archival storage systems, and non-NASA partners). The architectural vision provides guidance for major DSN implementation efforts during the next decade. A strong motivation for the study is an expected dramatic improvement in information-systems technologies, such as the following: computer processing, automation technology (including knowledge-based systems), networking and data transport, software and hardware engineering, and human-interface technology. The proposed Ground Information System has the following major features: unified architecture from the front-end area to the end user; open-systems standards to achieve interoperability; DSN production of level 0 data; delivery of level 0 data from the Deep Space Communications Complex, if desired; dedicated telemetry processors for each receiver; security against unauthorized access and errors; and highly automated monitor and control

Ultra wideband: applications, technology and future perspectives

Ultra Wide Band (UWB) wireless communications offers a radically different approach to wireless communication compared to conventional narrow band systems. Global interest in the technology is huge. This paper reports on the state of the art of UWB wireless technology and highlights key application areas, technological challenges, higher layer protocol issues, spectrum operating zones and future drivers. The majority of the discussion focuses on the state of the art of UWB technology as it is today and in the near future