Simulation model of next-generation networks

Ramesh Chinnasamy

Master's thesis

Abstract:

Sítě nové generace se ukázaly jako klíčové řešení pro uspokojení rostoucí poptávky po vysokých rychlostech a spolehlivosti bezpečná komunikace. Tato práce se zaměřuje na vývoj simulačního modelu optické sítě nové generace s využitím softwarových aplikací OptiWave. Primárním cílem je prozkoumat různé scénáře nasazení optického zesilovače pro optimalizaci dosahu sítě. Článek začíná zkoumáním výzev spojených se sítěmi nové generace, včetně rostoucích požadavků na šířku pásma a omezení stávajících síťových architektur. Počítačový model sítě nové generace NGPON2 (TWDM-PON) je pak vytvořen v prostředí Optiwave Optisystem. s ohledem na klíčové komponenty, jako jsou vysílače, přijímače a optické zesilovače. Model obsahuje komponenty, které jsou schopny vyhodnocovat parametry, jako jsou úrovně výkonu signálu, modulační schémata a charakteristiky vlákna. Vybudovaný simulační model je upraven pro testování různých scénářů nasazení zesilovače. Simulace studovala různá umístění optických zesilovačů a jejich vliv na výkonovou hladinu a vliv na kvalitu signálu, tedy výkonovou a útlumovou rovnováhu dosahu sítě. Prostřednictvím těchto simulací se získávají znalosti pro optimalizaci pro lepší dosah a výkon sítě. Dosažené simulované výstupy pro různá nastavení simulace jsou důkladně vyhodnocovány a analyzovány. Klíčové metriky výkonu, včetně kvality signálu, bitové chybovosti a dosahu sítě, se vyhodnocují, aby bylo možné porovnávat a diskutovat o efektivitě různých strategií nasazení. Tato práce přispívá k pochopení a optimalizaci sítí nové generace, vývoji simulačního modelu v prostředí Optiwave Optisystem. Zjištění poskytují cenné poznatky pro designéry a inženýry. Sítě, které umožňují efektivní a spolehlivý návrh vysokorychlostní komunikační infrastruktury.

Abstract:

Next-generation networks have proven to be a key solution to meet the growing demand for high speeds and reliability with secure communication.This thesis focuses on the development of a simula- tion model of a new-generation optical network using OptiWave software applications. The primary objective is to explore different deployment scenarios of an optical amplifier to optimise network reach. The paper begins by examining the challenges associated with next-generation networks, including increasing bandwidth requirements and limitations of existing network architectures. The computer model of the new generation NGPON2 (TWDM-PON) network is then created in the Optiwave Optisystem environment. with respect to key components such as transmitters, receivers, and optical amplifiers. The model contains components that are able to evaluate parameters such as signal power levels, modulation schemes, and fibre characteristics. The built simulation model is adjusted to test different scenarios of amplifier deployment. The simulation studied different locations of optical amplifiers and their effect on the power level and the effect on the signal quality, i.e., the power and attenuation balance of the network reach. Through these simulations, knowledge is obtained for optimisation to get better network reach and performance. The achieved simulated outputs for various simulation settings are thorough evaluated and analyzed. Key performance met- rics, including signal quality, bit error rate, and network reach, are evaluated to compare and discuss the effectiveness of different deployment strategies.This work contributes to the understanding and optimisation of new generation networks, the development of simulation model in the Optiwave Optisystem environment.The findings provide valuable insights for designers and engineers. The networks that enable efficient and reliable design of high-speed communication infrastructure.

Keywords

vykon, Q-faktor, BER, disperze.

Keywords

Power, Q-factor, BER, Dispersion.

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 4. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 7. 8. 2024
• Supervisor: Jan Látal
• Reader: Jozef Chovan

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Master programme / field:
Informační a komunikační technologie / Mobilní technologie