CASOPIS REPUBLICKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE

Bojan Pajčin^*, Predrag Mićović, Iritel A.D.

Jasna Crnjanski, Dejan Gvozdić, Univerzitet u Beogradu, Elektrotehnički fakultet

^*bojan@iritel.com

SADRŽAJ

Iako primena DWDM sistema omogućava povećanje informacionog kapaciteta optičkih linkova, stalno izražena potreba za sve većim propusnim opsegom koji može da zadovolji rastuće apetite servisa triple-play, audio/video striminga i sveprisutnih društvenih mreža, zahteva i dodatno povećanje bitskog protoka po kanalu. Sa nadogradnjom donedavno standardnih NRZ DWDM rešenja protoka 10 Gb/s na brzine prenosa od 40 Gb/s, potrebno je savladati niz tehničkih izazova, kao što su ostvarivanje manje osetljivosti na odnos optičkog signala i šuma, polarizacionu i hromatsku disperziju i nelinearne efekte. Jedan od načina da se prevaziđu ovi izazovi je primena naprednih modulacionih tehnika koje se baziraju na faznoj modulaciji. U ovom radu izvršeno je poređenje performansi DWDM sistema protoka 40 Gb/s na bazi formata NRZ, DPSK i DP-QPSK u pogledu maksimalnog dometa koji se može ostvariti na deonici tačka-tačka (point-to-point) , kao i maksimalnog broja čvorova u optičkom prstenu sa identičnim deonicama, za zadatu verovatnoću greške. Na osnovu rezultata simulacija, a imajući u vidu kvalitet postojeće infrastrukture u našoj zemlji, kao i kompromis između cene i kvaliteta perfomansi sistema, procena je da optimalno rešenje za nadogradnju sistema protoka 10Gb/s na 40 Gb/s u ovom trenutku predstavlja primena formata DPSK.

Ključne reči: DWDM, 40 Gb/s, optičke transportne mreže, modulacioni formati

SIMULATION ANALYSIS OF 40 Gb/s DWDM TRANSPORT NETWORKS

Bojan Pajčin^*, Predrag Mićović, Iritel A.D.

Jasna Crnjanski, Dejan Gvozdić, University of Belgrade, Faculty of Electrical Engineering

^*bojan@iritel.com

ABSTRACT

Although DWDM systems provide increase in optical information capacity, a continued need for bandwidth is driven by world's ravenous appetite for triple-play services, audio/video streaming and ubiquitous social networks. In order to upgrade standard commercially proven 10 Gb/s NRZ DWDM networks to 40 Gb/s solutions, it is necessary to overcome a number of technical challenges, such as achieving lower sensitivity to optical signal to noise ratio, as well as lower sensitivity to polarization and chromatic dispersion and nonlinear effects. One way to overcome these challenges are advanced modulation techniques based on the phase modulation. In this paper, we present a comparison of 40 Gb/s DWDM networks based on NRZ, DPSK and DP-QPSK modulation formats. The figures of merit are the maximum range of point-to-point section and the maximum number of nodes in optical ring topology with identical point-to-point sections. Based on the simulation results, while having in mind the quality of the existing infrastructure in our country, it is estimated that the optimal solution for upgrading the 10 Gb/s to 40 Gb/s systems, representing a compromise between the costs and the system performance, is deployment of DWDM systems based on DPSK modulation format.

Key words: DWDM, 40 Gb/s, optical transport networks, modulation formats

1. UVOD

Veliki svetski mrežni operatori, kao što su Verizon i AT&T, ukazuju na to da se kapacitet u njihovim mrežama udvostručava na svakih šest meseci [1]. Prema najnovijim istraživanjima International Data Corporation, širokopojasni prenos putem kog se širom sveta obavlja mobilni i fiksni saobraćaj, mogao bi prevazići 100 petabajta mesečno do 2015. godine [2]. Potreba za većim propusnim opsegom posledica je sve intenzivnijeg korišćenja pametnih (smart) mobilnih uređaja za pristup informacijama u svakom trenutku i na svakom mestu, kao i činjenice da sve više ljudi koristi zahtevne servise triple-play i audio/video striming. Konkurencija uslovljava kompanije iz domena industrije mrežnih tehnologija da neprekidno iznalaze nove načine kako bi se održale kao relevantni činioci na telekomunikacionom tržištu. Ne samo da je neophodno kontinuirano instaliranje mreža sa većim informacionim kapacitetom i većom fleksibilnošću, već je, kroz ponudu kreativnih novih proizvoda i servisa, potrebno održavati apetite za trenutnim pristupom informacijama.

Ukupan informacioni kapacitet linka je tradicionalno jedna od najbitnijih karakteristika optičkih mreža, jer u osnovi određuje kvantitet prenesenih informacija i kvalitet servisa. Jedan od dobro utemeljenih pristupa za povećanje informacionog kapaciteta je primena tehnike multipleksiranja po talasnim dužinama (WDM). Međutim, ukupan informacioni kapacitet koji se može ostvariti primenom ove tehnike ograničen je širinom spektra talasnih dužina koje se mogu koristiti za prenos signala u optičkim vlaknima, kao i međukanalnim razmakom, pa je trenutno ustaljeni standard za gusto multipleksiranje kanala (DWDM) 80 kanala [3]. Primenom sistema koji obezbeđuju bitske protoke od 10 Gb/s (OTN OTU2) po kanalu omogućena je brzina prenosa signala čiji red veličine dostiže ili prevazilazi 1 Tb/s na rastojanjima koja prevazilaze nekoliko hiljada kilometara [4]. Sa aspekta današnjeg tehnološkog razvoja, čini se da je povećanje bitskog protoka po jednom kanalu najperspektivniji način za povećanje ukupnog informacionog kapaciteta vlakna.

Iako su 2012. godine veliki svetski mrežni operatori započeli sa masovnom implementacijom opreme za protoke od 100 Gb/s [1], odnedavno komercijalno dostupni DWDM sistemi protoka 40 Gb/s (OTN OTU3) još uvek nisu u potpunosti zamenili dugogodišnji 10 Gb/s standard za DWDM mreže. Prodor 40 Gb/s sistema je mahom zasnovan na mogućnostima nadogradnje postojećih sistema protoka 10 Gb/s u onim delovima mreže koji zbog povećane potrebe za informacionim kapacitetom predstavljaju tzv. „vruće tačke“ i gde saobraćaj dostiže pun kapacitet sistema. Ovakva mogućnost nadogradnje, uz pretpostavku da se može ostvariti jednostavnom zamenom primopredajnih elemenata, u velikoj meri produžava životni vek postojećih DWDM sistema.

Klasični modulacioni formati kao što su NRZ (Non-Return-to-Zero) i RZ (Return-to-Zero) zasnovani na OOK (On-Off Keying) nisu u stanju da sa dovoljno malom verovatnoćom greške prenesu optičke signale pri bitskim protocima većim od 10 Gb/s [5-7]. Naime, za 10 Gb/s dominantan problem je hromatska disperzija koja se primenom disperziono-kompenzacionih modula može u velikoj meri anulirati. Međutim, pri većim protocima dolazi do veoma izraženih nelinearnih efekata, kao što su unakrsno-fazna modulacija (XPM) i četvorotalasno mešanje (FWM) [5], koji u velikoj meri komplikuju prenos. Nelinearni efekti u suštini dobijaju na značaju zbog delovanja hromatske disperzije na svakoj od deonica, ali i usled uskog vremenskog intervala između susednih bitova [8]. Još jedan od ograničavajućih faktora je polarizaciona disperzija (PMD) koja predstavlja ozbiljan problem za implementaciju 40 Gb/s sistema, posebno ukoliko se koriste optička vlakna položena devedesetih godina, za koja su metode proizvodnje, spajanja i polaganja bile nedovoljno sofisticirane da se izbegne geometrijska asimetrija koja prouzrokuje PMD.

Pomenuti efekti koji dovode do degradacije se u velikoj meri mogu potisnuti kombinovanjem tehnike fazne modulacije sa OOK [5-7], [9-10]. Na taj način dolazi se do niza modulacionih formata koji, kroz kompenzaciju nelinearnih efekata, mogu da obezbede veću brzinu prenosa i samim tim veći informacioni kapacitet. Od posebnog značaja je mogućnost unapređenja već postojećih sistema, tako što se povećanje brzine prenosa ostvaruje promenom modulacionog formata uz promenu primopredajnika, dok prenosni deo sistema praktično ostaje nepromenjen.

U ovom radu će primenom komercijalnog softverskog paketa OptiSystem biti formirani modeli DWDM optičkih mreža protoka 40 Gb/s na bazi NRZ, DPSK (Differential Phase Shift Keying) i DP-QPSK (Dual Polarization – Quadrature Phase Shift Keying). Svi formirani modeli će se bazirati na jedinstvenom optičkom vlaknu, sa istim pojačavačkim stepenom i šemom za kompenzaciju disperzije, kako bi se obezbedilo fer poređenje performansi sistema za različite tehnike modulacije. Takođe, u cilju dobijanja realnih rezultata parametri elemenata modela će biti usvojeni na osnovu specifikacija proizvođača opreme. Na osnovu rezultata simulacija biće određene maksimalne dužine tačka-tačka deonice, kao i maksimalni broj čvorova u optičkom prstenu sa fiksnom dužinom deonice, za koji su zadovoljeni standardni kriterijumi za maksimalnu verovatnoću greške.

U narednom poglavlju prikazani su tehnološki aspekti nadogradnje pasivnih linkova sa 10 Gb/s na 40Gb/s, kao i rezultati eksperimentalne verifikacije OptiSystem modela linka protoka 10 Gb/s. U poglavlju 3 predstavljeni su modeli osmokanalnih DWDM sistema na bazi formata NRZ, DPSK i DP-QPSK, a u poglavlju 4 rezultati simulacija na osnovu kojih je izvršeno poređenje performansi sistema za topologiju tačka-tačka i optičkog prstena. U poslednjem poglavlju dat je kratak pregled rada i formulisani su zaključci.

2. TEHNOLOŠKI ASPEKTI UNAPREĐENJA PASIVNIH OPTIČKIH LINKOVA SA 10 Gb/s NA 40 Gb/s

Tehnološki aspekti unapređenja pasivnih optičkih linkova sa 10 Gb/s na 40 Gb/s analizirani su na osnovu rezultata simulacija modela realizovanih u softverskom paketu OptiSystem. Eksperimentalna verifikacija modela izvršena je za DWDM sistem protoka 10 Gb/s sa 8 kanala i međukanalnim razmakom od 100 GHz. Eksperiment je realizovan u laboratorijama IRITEL-a za potrebe merenja opisanog u [11], dok se funkcionalne karakteristike i parametri korišćenih uređaja i opreme mogu naći u [12]. Korišćeni su standardni XFP primopredajnici u okviru kojih predajnici obezbeđuju izlaznu snagu 0 dBm i NRZ linijsko kodovanje, dok je osetljivost prijemnih fotodioda −24 dBm. Prenosni deo sistema čini optičko vlakno dužine 60 km, za koje je, prema specifikacijama, slabljenje 0,27 dB/km, hromatska disperzija 16,7 ps/nm/km na talasnoj dužini 1550 nm, a koeficijent PMD iznosi 0,02 ps/km^1/2. Na osnovu rezultata merenja potvrđeno je da se za date karakteristike može ostvariti prenos podataka sa zanemarljivom verovatnoćom greške (BER ≈ 0). Na Slici 1. prikazana je blok šema eksperimentalne postavke (a), kao i rezultati analize sistema dobijeni na osnovu simulacije (b). Dobijeni eksperimentalni rezultati se u velikoj meri poklapaju sa rezultatima simulacije, čime je primena softverskog paketa OptiSystem verifikovana sa aspekta pouzdanosti karakterizacije optičkih komunikacionih sistema.

Slika 1. (a) Blok šema eksperimentalne postavke. Dijagram oka za model pasivnog linka protoka 10 Gb/s dužine (b) 60 km i (c) 80 km

Simulacioni model je dalje korišćen za ispitivanje maksimalnog dometa za slučaj kada proračun uzima u obzir nelinearne efekte SPM (sopstvene fazne modulacije), XPM, FWM i Ramanovog rasejanja. Za ovaj slučaj i usvojenu vrednost verovatnoće greške BER = 10^-12, koja predstavlja standard za optičke transportne mreže, simulacije su pokazale da se zadovoljavajući prenos može ostvariti na rastojanjima do 80 km za izlazne snage lasera u opsegu od 0 do 4 dBm i osetljivost fotodiode u opsegu od −24 do −7 dBm. Na Slici 1. (c) prikazan je dijagram oka za vlakno dužine 80 km kada je izlazna snaga lasera 4 dBm i osetljivost fotodiode −24 dBm. Poređenjem dijagrama oka sa Slika 1. (b) i (c) evidentno je da sa povećanjem dužine linka dolazi do zatvaranja oka, što je posledica spuštanja nivoa logičke jedinice zbog slabljenja i uticaja hromatske disperzije, koja se dodatno manifestuje i kroz obaranje uzlazne i silazne ivice impulsa.

Međutim, imajući u vidu konstantne zahteve za sve većim informacionim kapacitetom, a istovremeno i činjenicu da prilikom instalacije novih optičkih sistema značajan deo finansijskih sredstava odlazi na infrastrukturne radove pri trasiranju i polaganju optičkih vlakana, postavlja se pitanje da li je moguće izvršiti unapređenje jednog ovakvog optičkog linka prostim povećanjem brzine prenosa u kanalu uz zamenu odgovarajućih primopredajnih elemenata, a da pritom prenosni deo sistema ostane nepromenjen. U potrazi za odgovorom na ovo pitanje izvršena je jednostavna analiza u kojoj je korišćeno isto vlakno kao u prethodnom slučaju, ali su predajnici i prijemnici prilagođeni za NRZ prenos brzine 40 Gb/s. Iako je posmatran prenos bez multipleksiranja po talasnim dužinama (samo jedan kanal), zadovoljavajuća verovatnoća greške ostvarena je za maksimalnu dužinu linka od tek 7 km. Izražena degradacija signala u ovom slučaju posledica je kombinacije uticaja hromatske disperzije i nelinearnih efekata koji postaju ograničavajući faktor sa povećanjem brzine prenosa.

Jedan od načina da se poveća domet 40 Gb/s linka je korišćenje optimizovanog optičkog vlakna koje na radnoj talasnoj dužini ima nultu vrednost disperzije. Međutim, sa smanjenjem hromatske disperzije efekti FWM postaju sve izraženiji, što je posebno problematično sa stanovišta DWDM sistema. U cilju postizanja kompromisa između uticaja hromatske disperzije i FWM, DWDM sistemi nove generacije uobičajeno koriste vlakna sa pomerenom disperzijom (NZDSF) [13], koja na radnoj talasnoj dužini imaju relativno malu disperziju. Međutim, iako je za NZDSF vlakno hromatska disperzija znatno manje izražena nego u standardnom vlaknu, ona na većim bitskim brzinama, kao što je 40 Gb/s, dovodi do ozbiljne degradacije signala. Iz tog razloga uobičajeno je da se prenosni deo mreže projektuje tako da pored NZDSF koristi i vlakno za kompenzaciju diperzije (DCF) ili modul za kompenzaciju disperzije na bazi Fiber-Bragovih rešetki (DCM) [14]. Nedostatak kompenzacije primenom DCF je činjenica da ovo vlakno ima 4-5 puta veće propagaciono slabljenje u odnosu na standardno vlakno. Pored toga, dužina DCF-a potrebna da se kompenzuje disperzija vlakna na trasi od nekoliko desetina kilometara je reda veličine nekoliko kilometara, pa je kompenzacija preko DCF dosta rogobatno rešenje. Sa druge strane, slabljenje koje unosi DCM je zanemarljivo, a sam modul je kompaktnih dimenzija (10×20 cm). Ipak, ograničavajući faktor primene ovakvog rešenja u praksi je cena, koja je za DCM od 2,5 do 5 puta veća u odnosu na DCF koji bi obezbedio ekvivalentnu kompenzaciju.

Izlazna snaga lasera koju je potrebno da obezbede predajnici koji se koriste za 40 Gb/s prenos je značajno veća u odnosu na predajnike za 10 Gb/s, što automatski ukazuje na potrebu za kućištima većih gabarita kako bi se obezbedilo dovoljno dobro hlađenje neophodno za stabilizaciju centralne učestanosti emisije. Naime, prilikom povećanja temperature predajnika dolazi do odstupanja emitovane učestanosti u odnosu na nominalnu, što u DWDM sistemima predstavlja značajan problem zbog male frekvencijske separacije i samim tim, mogućeg preslušavanja između susednih kanala. U cilju postizanja zadovoljavajućeg odnosa signal/šum (OSNR), potrebno je da predajnici obezbede relativno velike izlazne snage, što sa druge strane dovodi do izražene degradacije signala usled nelinearnih efekata. U simulacijama je korišćena kompromisna vrednost za izlaznu snagu predajnika u opsegu od 0 do 8 dBm. Sa druge strane, na osnovu specifikacija dobijenih od proizvođača opreme, osetljivost fotodioda u sistemima protoka 40 Gb/s kreće se od −5 do 8 dBm, što su dosta veće vrednosti minimalne prijemne snage u odnosu na sisteme protoka 10 Gb/s, pa je neophodna upotreba predpojačavača snage.

3. MODELOVANJE DWDM SISTEMA PROTOKA 40 Gb/s NA BAZI MODULACIONIH FORMATA NRZ, DPSK I DP-QPSK

U prethodnom razmatranju pokazano je da čak i u slučaju jednokanalnog prenosa NRZ linijski kodovanog signala, povećanje brzine prenosa sa 10 Gb/s na 40 Gb/s ne doprinosi povećanju informacionog kapaciteta kanala, jer nelinearni efekti dovode do drastičnog smanjenja maksimalne dužine linka. Sa druge strane, uobičajeni mehanizam za povećanje ukupnog kapaciteta linka, multipleksiranje signala po talasnim dužinama, koje za standardne DWDM sisteme podrazumeva relativno mala frekvencijska rastojanja između susednih kanala, dovodi do dodatne degradacije signala koja se javlja kao posledica nelinearne interakcije signala u susednim kanalima.

U cilju ispitivanja performansi DWDM sistema protoka 40 Gb/s, u softverskom paketu OptiSystem formirani su simulacioni modeli koji mogu da obezbede poređenje sistema na bazi različitih modulacionih formata. Iako je danas NRZ linijsko kodovanje standard za 10 Gb/s, jednostavnost i samim tim ekonomska isplativost koju donosi mogućnost intenzitetske modulacije sa direktnom detekcijom, ovaj format čine potencijalnim kandidatom i za sisteme specifične namene sa većim brzinama prenosa (doduše za dosta manje domete). Jedan od načina da se postigne bolja osetljivost prijemnika i za zadatu vrednost verovatnoće greške veća brzina prenosa, jeste primena modulacionih formata koji za prenos informacija koriste fazu optičkog signala. Međutim, kako se za detekciju fazno modulisanih signala ne mogu koristiti klasični fazno-neosetljivi detektori, primena ovakvih modulacionih formata u velikoj meri povećava kompleksnost, pa samim tim i cenu optičkih prijemnika. Proizvođači telekomunikacione opreme navode da se oprema potrebna za implementaciju fazno modulisanih formata, kao što su DPSK (Differential Phase Shift Keying), QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) i DQPSK (Differential Quaternary Phase-Shift Keying), najčešće koristi za unapređenje i proširenje kapaciteta postojećih sistema. U tom smislu upravo primena DPSK i DQPSK je od strane Iritela prepoznata kao zadovoljavajuće rešenje za unapređenje optičkih transportnih mreža (OTN) u našoj zemlji. Sa druge strane, rešenje koje se sve više koristi prilikom projektovanja novih dalekodometnih prenosnih sistema protoka 40 Gb/s (pa čak i 100 Gb/s) je primena polarizacione šeme DP-QPSK [15].

DP-QPSK koristi dve polarizacije signala, što omogućava transmisiju većeg broja kanala kroz dato vlakno. Zapravo, svaki od kanala podržava dva signala, na istoj frekvenciji, sa međusobno ortogonalnim polarizacijama, tako da između njih ne dolazi do interakcije. U osnovi, dvostruka polarizacija obezbeđuje dva puta QPSK prenos, što praktično omogućava 4 puta veći propusni opseg u odnosu na standardni OOK. Jedna od ključnih prednosti primene DP-QPSK je mogućnost da prateća elektronika u optičkim prijemnicima radi na manjim brzinama, što omogućava da se koristi jeftina i dobro razvijena CMOS tehnologija. Međutim, koherentni prijemnik za DP-QPSK je značajno komplikovaniji, a samim tim i skuplji od standaradnih prijemnika za OOK.

Analiza karakteristika DWDM sistema protoka 40 Gb/s na bazi modulacionih formata NRZ, DPSK i DP-QPSK izvršena je u okviru jedinstvenog okruženja za testiranje, kako bi se omogućilo fer poređenje performansi sistema za različite modulacione formate. U tom smislu, prenosni deo simuliranih mreža je istih karakteristika u svim modelima, dok su, u zavisnosti od modulacionog formata, korišćeni odgovarajući primopredajnici.

Prenosni deo mreže baziran je na NZDSF vlaknu za koje su usvojene sledeće vrednosti relevantnih parametara: slabljenje 0,25 dB/km, hromatska disperzija 8 ps/(nm∙km) na talasnoj dužini 1550 nm, koeficijent PMD 0,1 ps/km^1/2 i diferencijalno grupno kašnjenje 0,2 ps/km. Prilikom proračuna propagacije signala kroz vlakno uzima se u obzir uticaj SPM, XPM, FWM i Ramanovog rasejanja. Iako se kvalitetnija kompenzacija disperzije može ostvariti primenom DCM, realizovani modeli koriste DCF vlakno koje zbog većeg slabljenja koje unosi u sistem, zapravo forsira strože uslove za maksimalni domet linka uz zadovoljavajuću verovatnoću greške. Usvojeni parametri za DCF su slabljenje od 1,05 dB/km i hromatska disperzija −80 ps/(nm∙km), dok su preostali parametri isti kao kod NZDSF, a dužina DCF se usvaja kao deseti deo dužine NZDSF (pošto je i apsolutna vrednost disperzije DCF-a deset puta veća od disperzije prenosnog vlakna). Međutim, zbog dosta izraženog propagacionog slabljenja koje DCF unosi u sistem, sada je neophodno korišćenje optičkih pojačavača, pa se prenosni deo mreže više ne može smatrati pasivnim. Jedno od često korišćenih rešenja je postavljanje pojačavača odmah posle predajnika (tzv. booster pojačavači) [14]. U konkretnom slučaju, kada je informacioni kapacitet sistema u velikoj meri određen nelinearnim efektima, ovo rešenje ne predstavlja dobar izbor, jer su nelinearnosti izraženije što je veća optička snaga unesena u vlakno. Iz tog razloga, a na osnovu preporuka proizvođača mrežne opreme, u realizovanim modelima koriste se višestepeni pojačavači u prenosnom delu mreže, koji zapravo imaju ulogu predpojačavača. U praksi, kod ovakvih pojačavača postoje izvodi između dva pojačavačka stepena koji obezbeđuju umetanje modula za kompenzaciju hromatske disperzije i/ili optičkih multipleksera Add/Drop (OADM) [14]. Za svaki od pojačavača u modelu minimalna ulazna snaga optičkog signala je −40 dBm, maksimalno pojačanje je 23 dB, maksimalna izlazna snaga je 23 dBm, a faktor šuma 5,5 dB. Na Slici 2. je prikazan prenosni deo mreže, sa naznačenim najvažnijim karakteristikama pojedinačnih elemenata i šematski predstavljenim mernim instrumentima koji se koriste za ekstrakciju rezultata simulacije: optičkim spektralnim analizatorom (OSA) koji se koristi za prikaz spektra optičkog signala i WDM analizatorom (WDM Analyzer) za prikaz karakteristika (snaga signala, snaga šuma, OSNR) svakog kanala u WDM multipleksu [16].

Slika 2. Prenosni deo mreže sa naznačenim najvažnijim karakteristikama pojedinačnih elemenata

Prikazani prenosni deo mreže zapravo predstavlja jednu tačka-tačka deonicu. Jednostavno proširenje topologije tačka-tačka u topologiju optičkog prstena može se ostvariti formiranjem petlje koja omogućava proizvoljan broj prolazaka signala kroz deonicu tačka-tačka pre nego što se signal preusmeri na prijemnik. U tom slučaju, izvodi u dvostepenom optičkom pojačavaču u prenosnom delu mreže umetanjem OADM zapravo postaju čvorovi prstena. Sa porastom broja čvorova u prstenu raste ukupna dužina linka, ali istovremeno raste i broj optičkih pojačavača koji neminovno unose dodatni šum, što ograničava maksimalni broj čvorova.

Za realizaciju DWDM-a korišćeni su osmokanalni multiplekseri/demultiplekseri sa ITU rasporedom kanala [3] i međukanalnim razmakom od 100 GHz. Za optičko filtriranje korišćeni su Beselovi filtri 4. reda, sa propusnim opsegom od 60 GHz i potiskivanjem susednih kanala većim od 30 dB. Propagacija signala kroz multiplekser/demultiplekser unosi gubitke od 3 dB.

Najjednostavniji model omogućava analizu DWDM sistema protoka 40 Gb/s sa NRZ linijskim kodovanjem. Blok šema je predstavljena na Slici 3. Predajnik optičkih signala ima izlaznu snagu 0 dBm, koeficijent laserskog šuma RIN (Relative Intensity Noise) −130 dB/Hz, faktor potiskivanja 30 dB, spektralnu širinu linije 1 MHz i potiskivanje susednih modova od 30 dB. Optički prijemnik je realizovan korišćenjem PIN fotodiode sa koeficijentom konverzije 0,9 A/W i strujom mraka 10 nA, a u proračun su uključeni uticaji termičkog šuma, šuma sačme, šuma signal-ASE i šuma ASE-ASE (ASE, Amplified Spontaneous Emission). Za analizu rezultata simulacija, kao merni instrument korišćen je BER Analizator (BER Analyzer) koji omogućava prikaz dijagrama oka, Q faktora i verovatnoće greške [16].

Slika 3. Šematski prikaz modela za analizu NRZ DWDM sistema protoka 40 Gb/s.

Implementacija fazno modulisanog formata DPSK može se izvršiti primenom NRZ i RZ linijskog kodovanja. Iako je NRZ-DPSK ekonomski prihvatljivije rešenje i logično unapređenje prethodno prikazanog modela koji koristi NRZ OOK, u cilju analiziranja sistema sa raznovrsnim modulacionim šemama, model DPSK mreže baziran je na RZ linijskom kodovanju, koje omogućava automatsku ekstrakciju takta iz signala na prijemu i generalno bolju otpornost na nelinearne efekte. Uobičajeno se prilikom realizacije formata RZ koriste signali za koje je trajanje signala logičke jedinice na polovini nivoa logičke jedinice 33%, 50% ili 66% trajanja bit slota. Analizom rezultata simulacije za ove tri vrednosti procentualne širine signala logičke jedinice ustanovljeno je da se najbolje performanse postižu za format RZ-66%. Ovaj format signala često se naziva i format RZ sa potisnutim nosiocem (CSRZ, Carrier-Suppressed Return-to-Zero), zbog odsustva nosećeg signala na centralnoj frekvenciji. Šematski prikaz DWDM sistema protoka 40 Gb/s na bazi modulacionog formata DPSK sa linijskim kodovanjem RZ-66% prikazan je na Slici 4. Korišćeni predajnici imaju izlaznu snagu lasera −3 dBm sa spektralnom širinom linije 1 MHz, dok je faktor potiskivanja 30 dB. Korišćena fazna modulacija zahteva koherentnu detekciju, pa je optički prijemnik kompleksnije konstrukcije nego u prethodnom slučaju i koristi interferometar sa podesivim kašnjenjem u jednoj grani i 2 PIN fotodiode za balansiranu detekciju [16].

Konačno, model DWDM sistema protoka 40 Gb/s na bazi formata DP-QPSK šematski je prikazan na Slici 5. Predajnik optičkih signala ima izlaznu snagu lasera −3 dBm, RIN −130 dB/Hz, faktor potiskivanja 30 dB i spektralnu širinu linije 0,1 MHz.

Modulaciona šema DP-QPSK podrazumeva nezavisan prenos informacija po horizontalno polarizovanom i vertikalno polarizovanom nosiocu. Zapravo, po svakoj polarizacionoj komponenti nosioca se prenosi QPSK modulisan signal, pa je neophodno da prijemnik obezbedi koherentnu detekciju. Prvi korak je razdvajanje signala na horizontalno (X) i vertikalno (Y) polarizovanu komponentu, koje se zatim obrađuju kao nezavisni QPSK signali. Svaka od polarizacionih komponenti deli se na dva jednaka dela koji se koriste za određivanje intenziteta (In-phase, I-grana) i faze (Quadrature, Q-grana). Signali u I- i Q-grani se množe signalom iz lokalnog oscilatora i pomoću PIN fotodioda prevode u električni domen. Svetlost iz lokalnog oscilatora snage −3 dBm, polarizovana je pod uglom od 45° u odnosu na polarizacioni razdelnik, koji obezbeđuje dve međusobno ortogonalne polarizacione komponente za demodulaciju X i Y QPSK signala.

Slika 4. Šematski prikaz modela za analizu DPSK DWDM sistema protoka 40 Gb/s

Za svaki kanal u multipleksu potrebno je obezbediti koherentni DP-QPSK optički prijemnik sa lokalnim oscilatorom podešenim na frekvenciju koja odgovara datom kanalu. U konkretnom slučaju, analiza prenosa DP-QPSK signala se vrši za četvrti kanal u multipleksu, pa je učestanost lokalnog oscilatora podešena na 193,4 THz. DP-QPSK prijemnik ima četiri izlazna porta koji zapravo predstavljaju izlaze četiri PIN fotodiode (dve polarizacije, svaka sa po dve demodulacione I i Q grane). Električni signali sa svakog porta se dalje pojačavaju i filtriraju, a zatim se vrši odlučivanje u odnosu na zadate vrednosti praga odlučivanja. Na osnovu dobijenih binarnih vrednosti za grane I i Q, pomoću PSK demodulatora generišu se dvobitni simboli za svaku od polarizacionih komponenti, koji se zatim pomoću paralelno-serijskog konvertera „učešljavaju” i formiraju niz informacionih bitova u izvornom obliku.

Slika 5. Šematski prikaz modela za analizu 40G DP-QPSK DWDM sistema

4. REZULTATI SIMULACIJA

Formirani modeli su korišćeni za ispitivanje maksimalnog rastojanja na koje se signal može preneti uz zadovoljavajuću verovatnoću greške. Za prenose NRZ i DPSK usvojena je maksimalna verovatnoća greške od 10^-12. Međutim, u modelu DP-QPSK, optički prijemnik koristi elemente za uobličavanje i regeneraciju električnog signala, pa je signal na ulazu u BER analizator u formi pravougaonih impulsa. U tom slučaju, ukoliko pri detekciji makar jednog bita dođe do pogrešne odluke, BER analizator će na osnovu poređenja predajnog impulsa (koji je takođe pravougaone forme) i impulsa na prijemu koji je zbog pogrešne odluke suprotnog polariteta, zaključiti da je otvor oka potpuno zatvoren i proglasti da je BER = 1. Stoga je u slučaju DP-QPSK modulacije analiziran prenos bez mogućnosti pojave greške, tj. prenos je zadovoljavajući sve dok je BER = 0. Sva merenja BER-a odnose se na 4. kanal multipleksa talasnih dužina koji je reprezent „najgoreg slučaja” sa stanovišta verovatnoće greške, jer je potencijalno najviše ugrožen međukanalnim preslušavanjem.

Prvi korak u analizi predstavlja određivanje maksimalne dužine deonice tačka-tačka (koju čini prenosni sistem predstavljen na Slici 2.), kada je broj prolazaka kroz petlju jednak 1. Ovo ispitivanje se sprovodi iterativno, tako što se dužina optičkog linka povećava za 5 km sve dok se ne dostigne maksimalna dozvoljena vrednost za BER u posmatranom modelu.

Drugi korak je određivanje maksimalnog broja čvorova u topologiji optičkog prstena sa identičnim deonicama tačka-tačka. Dužina deonica tačka-tačka između svaka dva čvora je ista i iznosi 50 km. Slično kao u prethodnom slučaju, broj čvorova se povećava za jedan (a samim tim i broj prolazaka kroz petlju na Slikama 3, 4. i 5.) sve dok je ispunjen zadati uslov za verovatnoću greške.

4.1 NRZ DWDM protoka 40 Gb/s

Na Slici 6. prikazana je zavisnost verovatnoće greške od dužine deonice tačka-tačka za NRZ DWDM sistem protoka 40 Gb/s sa Slike 3. Na osnovu rezultata simulacije, maksimalna dužina deonice tačka-tačka za koju je BER < 10^-12 iznosi 80 km.

Slika 6. Zavisnost verovatnoće greške od dužine deonice tačka-tačka za NRZ DWDM sistem protoka 40 Gb/s

Na Slici 7. prikazan je dijagram oka generisan u BER analizatoru kao i spektar multipleksiranog signala na ulasku u predpojačavač. Na osnovu dijagrama oka može se zaključiti da u konkretnom slučaju degradacija signala dominantno potiče od šuma (što se ogleda u izraženim fluktuacijama nivoa logičke jedinice) i hromatske disperzije (koja se ogleda u obaranju uzlazne i silazne ivice i širenju signala). Spektar signala je prikazan na ulasku u predpojačavač, pa je registrovani šum posledica isključivo šuma RIN iz predajnika i u konkretnom slučaju ima snagu nešto veću od −70 dBm. Uvećani prikaz spektra signala za četvrti kanal u multipleksu potvrđuje uobičajenu formu spektra signala za NRZ linijsko kodiranje.

Slika 7. (a) Dijagram oka i (b) spektar signala za NRZ signal brzine 40 Gb/s prilikom prostiranja kroz deonicu tačka-tačka dužine 80 km. Detalj: uvećani prikaz spektra signala za 4. kanal DWDM multipleksa

Ukoliko se dužina deonice tačka-tačka postavi na 50 km, povećavanjem broja prolazaka kroz petlju, tj. povećavanjem broja čvorova u prstenu, utvrđeno je da se korišćenjem NRZ formata u DWDM sistemu protoka 40 Gb/s može obezbediti prenos uz zadovoljavajući BER kroz optički prsten sa 5 čvorova. Na Slici 8. su prikazani dijagrami oka nakon prve deonice od 50 km, tj. za prvi čvor prstena, kao i za šesti čvor prstena kada se BER nalazi na granici prihvatljivosti i ima vrednost BER ≈ 2^.10^-12. Evidentno je da dijagram oka za prvi čvor prstena ima dosta lepšu formu, sa većim otvorom oka i manje izraženom fluktuacijom nivoa logičke jedinice, što se odražava i na znatno manju vrednost BER ≈ 5^.10^-17 u odnosu na prethodno razmatrani prenos kroz deonicu tačka-tačka. Razlog tome je, naravno, manja dužina deonice tačka-tačka između dva čvora, koja sada iznosi 50 km. Sa druge strane, ukoliko se posmatra dijagram oka za šesti čvor prstena, lako se uočava značajno veća fluktuacija nivoa logičke jedinice koja je posledica dodatnog šuma koji unose predpojačavači u svakom čvoru prstena. Šum koji se javlja je sada posledica i šuma RIN iz predajnika i šuma ASE koji unose pojačavači, pa se u spektru koji po formi odgovara onom prikazanom na Slici 6. (b) nivo šuma podiže na iznad −60 dBm.

Slika 8. Dijagram oka za NRZ DWDM sistem protoka 40 Gb/s topologije optičkog prstena za (a) prvi i (b) šesti čvor u prstenu

Ilustracije radi, ukoliko bi se razmak između kanala u DWDM multipleksu smanjio sa 100 GHz na 50 GHz (uz odgovarajuću promenu karakteristika optičkih filtera u (de)multiplekserima), kao posledica više izraženih efekata međukanalnih preslušavanja maksimalna dužina deonice tačka-tačka bi se smanjila na 50 km, pa ne bi bilo moguće realizovati optički prsten (maksimalni broj deonica je 1).

4.2 40 Gb/s DPSK DWDM

Na osnovu rezultata simulacije za format DPSK RZ-66%, maksimalna dužina deonice tačka-tačka za zadovoljavajuću vrednost BER je 90 km, dok je maksimalni broj deonica dužine 50 km u optičkom prstenu 12. Na Slici 9. prikazan je dijagram oka, kao i spektar multipleksiranog signala, na ulasku u predpojačavač za 12. čvor optičkog prstena. Dijagram oka koji se dobija za simulaciju deonice tačka-tačka dužine 90 km, praktično je identičan prikazanom dijagramu oka za topologiju optičkog prstena. Karakteristična forma dijagrama oka je posledica izbora formata RZ, a dosta pravilna forma signala (posebno nivoa logičke jedinice) potvrđuje bolju otpornost na nelinearne efekte. Na osnovu prikazanih spektara signala kompletnog multipleksa, kao i uvećanog prikaza spektra signala za četvrti kanal, evidentno je odsustvo optičkog nosioca na centralnoj frekvenciji kanala, kao i nešto veća širina spektra.

Slika 9. (a) Dijagram oka i (b) spektar signala za DPSK RZ-66% DWDM prenos brzine 40 Gb/s u 12. čvoru za topologiju optičkog prstena. Detalj: uvećani prikaz spektra signala za 4. kanal DWDM multipleksa

4.3 DP-QPSK DWDM protoka 40 Gb/s

Na osnovu rezultata simulacije za prenos DP-QPSK DWDM signala brzine 40 Gb/s maksimalna dužina deonice tačka-tačka za koju se ostvaruje prenos bez registrovanih grešaka je 140 km. Konstelacioni dijagrami na prijemu za horizontalnu (X) i vertikalnu (Y) polarizacionu komponentu dati su na Slici 10. U kompleksnoj ravni konstelacionog dijagrama realna osa odgovara I-grani, a imaginarna osa Q-grani koherentnog prijemnika. Crvenim kvadratićima su označene konstelacione tačke, odnosno modulacioni simboli koji čine alfabet datog formata, a zelene tačke predstavljaju šum. Nakon prijema signala demodulator analizira primljeni simbol koji je kao posledica prenosa kroz optički kanal ili detekcije u prijemniku pretrpeo određenu degradaciju, pa se u zavisnosti od vrednosti koju čine zbir signala i šuma (plave tačke na konstelacionom dijagramu) određuje najbliža konstelaciona tačka kojoj se dati simbol pridružuje. Ukoliko se neka od plavih tačaka koje predstavljaju detektovani signal nađe u pogrešnom kvadrantu (odnosno poziciono je bliže nekoj drugoj konstelacionoj tački, a ne onoj koja odgovara transmitovanom signalu), pod uticajem šuma i nelinearnosti u vlaknu došlo je do bitske greške pri prenosu.

Slika 10. Konstelacioni dijagrami za X i Y polarizacionu komponentu DP-QPSK signala na prijemu za PtP topologiju

Broj čvorova optičkog prstena sa deonicama tačka-tačka dužine 50 km za koji se prenos 40 Gb/s DP-QPSK signala i dalje odvija bez detektovane greške je 13. Na Slici 11. su prikazani konstalacioni dijagrami i spektar multipleksiranog signala u 13. čvoru optičkog prstena. Kao posledica nelinearnosti optičkog vlakna dolazi do promene faze signala, što se na konstalacionom dijagramu manifestuje kao rotacija konstalacionih tačaka. Ovakva neželjena promena faze se može kompenzovati hardverski, korišćenjem faznoregulacionog kola (Phase Locked Loop), ili softverski, kroz estimaciju faze u DSP procesoru.

Slika 11. (a) Konstelacioni dijagrami za X i Y polarizacionu komponentu DP-QPSK signala u 13. čvoru optičkog prstena. (b) Spektar DP-QPSK signala u 13. čvoru optičkog prstena

Snaga signala svih 8 kanala u multipleksu na ulazu u predpojačavač prvog čvora je prilično ujednačena i iznosi oko −19,7 dBm. Sa druge strane, snaga šuma u prvom čvoru optičkog prstena je za oko 3 dB manja u prvom i poslednjem DWDM kanalu u odnosu na ostale kanale. Razlog tome je činjenica da je šum meren u prvom čvoru prstena u potpunosti posledica šuma RIN predajnika, pošto je WDM analizator vezan pre predpojačavača (Slika 3.), a izolacija DWDM kanala u multiplekseru je takva da DWDM filtri propuštaju i deo snage signala iz susednih kanala. Ivični kanali u multipleksu imaju svega jedan susedni kanal (a ne dva kao preostalih 6 kanala), pa je snaga šuma koju propusti DWDM filtar prvog i osmog kanala manja nego za ostale kanale, čiji filtri u kanal propuštaju šumove sa dve strane. Na osnovu vrednosti snage signala i šuma, jednostavno se izračunava OSNR koji je najbolji upravo za prvi i poslednji kanal i iznosi oko 29,6 dB, dok je za ostale kanale oko 26,7 dB.

Međutim, sa povećanjem broja deonica, odnosno čvorova optičkog prstena, povećava se i broj pojačavača na trasi. Svaki pojačavač unosi šum u kanal, i to istu snagu šuma u svaki kanal u spektralnom opsegu u kojem vrši pojačanje. Superponirani ASE šumovi usled prolaska signala kroz više pojačavača postaju dominantni u odnosu na početni šum RIN, pa je ukupni šum u svakom kanalu približno isti (≈ −42,5 dBm), što dovodi do ujednačenijeg OSNR-a na ulazu u predpojačavač poslednjeg čvora (19,2 dB).

5. ZAKLJUČAK

U ovom radu izvršeno je poređenje performansi 40G DWDM mreža na bazi različitih modulacionih formata u pogledu maksimalnog dometa koji se može ostvariti na tačka-tačka deonici, kao i maksimalnog broja čvorova u optičkom prstenu sa identičnim deonicama, za zadatu verovatnoću greške. Formirani su realni modeli sistema bazirani na elementima čije karakteristike odgovaraju specifikacijama komercijalno dostupne opreme. Modeli se u zavisnosti od modulacionog formata razlikuju po primopredajnim elementima, dok je prenosni deo mreže jedinstven, što omogućava fer poređenje performansi sistema. Simulacija propagacije signala kroz optičko vlakno uključuje uticaj nelinearnih efekata kao što su SPM, XPM, FWM, Ramanovo rasejanje i polarizaciona disperzija, a koji predstavljaju važne faktore ograničenja rada na brzinama prenosa 40 Gb/s. Poređenje je izvršeno za sisteme koji primenjuju NRZ linijsko kodovanje, koje predstavlja dugogodišnje standardno rešenje za 10 Gb/s DWDM mreže, DPSK format koji je vrlo često primenjivan upravo za nadogradnju 10 Gb/s mreža na 40 Gb/s, i konačno, DP-QPSK koji je prepoznat kao modulacioni format budućnosti, ne samo za sisteme protoka 40 Gb/s, već i 100 Gb/s i 400 Gb/s.

Rezultati su pokazali da primena tehnika fazne modulacije, kroz formate DPSK i DP-QPSK, obezbeđuje veću otpornost na nelinearne efekate u vlaknu, što se ogleda u većim maksimalnim dužinama tačka-tačka deonica, kao i većem broju čvorova u optičkom prstenu. Povećanje dužine tačka-tačka deonice za DPSK format u odnosu na NRZ format je nešto veće od 10%, ali je broj čvorova u optičkom prstenu drastično veći (sa 5 za NRZ povećan je na 12 za DPSK format), iako su u DPSK predajnicima korišćeni laseri manje izlazne snage nego u NRZ predajnicima. Konačno, primenom DP-QPSK formata moguće je ostvariti značajno veću dužinu tačka-tačka deonice, koja u konkretnom slučaju za veoma strog kriterijum koji zahteva prenos bez pojave greške, iznosi 140 km, što dokazuje superiornost ovog formata u pogledu osetljivosti na nelinearne efekte. Međutim, poboljšanje po pitanju broja optičkih čvorova za fiksnu dužinu deonice od 50 km, je relativno skromno (13 čvorova), jer prenos postaje ograničen prisustvom šuma koji unose optički pojačavači u svakom čvoru prstena. Sa druge strane, sa smanjenjem međukanalnog razmaka sa 100 GHz na 50 GHz, performanse NRZ sistema se drastično pogoršavaju, dok se za DP-QPSK sistem tek neznatno smanjuje maksimalna dužina deonice, a broj čvorova u prstenu ostaje isti.

Iako su performanse sistema koji koriste tehnike fazne modulacije nesumnjljivo bolje, zbog neophodne koherentne detekcije ovi sistemi su značajno skuplji i kompleksniji. Sa stanovišta primene u našoj zemlji, a imajući u vidu dužine tačka-tačka deonica koje bi DWDM sistem trebalo da obezbedi i tehničke karakteristike postojeće infrastrukture (posebno osetljivosti optičkih vlakana na PMD), procena je da od simulirana tri modela optimalno rešenje za unapređenje postojeće OTN 10 Gb/s mreže može da bude primena DPSK RZ formata. Pri tome, potrebno je napomenuti da bi varijanta formata DPSK sa NRZ linijskim kodovanjem mogla da zadovolji zahteve po pitanju broja čvorova i dužina deonica u postojećim mrežama u našoj zemlji, a predstavlja ekonomski prihvatljivije rešenje. Posebno je interesantna mogućnost integracije linkova protoka 40 Gb/s sa linkovima od 10 Gb/s u vidu jedne multi-haul mreže koja, za početak, u slučaju potrebe za povećanim kapacitetom u gusto naseljenim oblastima, može da koristi DPSK linkove brzine 40 Gb/s samo na pojedinim talasnim dužinama.

Zahvalnost

Ovaj rad je finansijski podržan od strane Ministarstva za prosvetu, nauku i tehonološki razvoj Republike Srbije u okviru projekata „Fotonske komponente i sistemi” (ON171011) i “Multiservisna optička transportna platforma OTN10/40/100 Gb/s sa DWDM/ROADM i Carrier Ethernet funkcionalnostima” (TR32007).

Literatura

[1] K. Affolter, G. Mand, and R. Marson, Optical network trends for 2013, http://www.lightwaveonline.com, April 2013.

[2] Power Users Drive Worldwide Internet Broadband Bandwidth Demand, http://www.businesswire.com/, April 2013.

[3] ITU-T Recommendation G.694.1, Spectral grids for WDM applications: DWDM frequency grid, February 2012.

[4] D. Gvozdić, „Savremeni pravci razvoja širokopojasnih optičkih mreža i njihovi potencijalni servisi,“ Telfor, 20-22 Novembar 2007, Beograd.

[5] M. Forzati: "Phase Modulation Techniques for On-Off Keying in Optical Fibre Transmission", Phd. thesis, Chalmers University of Technology, Sweden, 2006.

[6] M. Jinno, Y. Miyamoto, Y. Hibino: "Optical-transport networks in 2015", Nature photonics (Technology focus), March 2007, pp.157-159.

[7] I. Kaminow, T. Li: "Optical Fiber Telecommunications, IV B", Academic Press, 2002.

[8] D. Gvozdić, „Trendovi razvoja optičkih telekomunikacionih sistema,“ Telekomunikacije, Vol. 2, 2008, pp. 19-28.

[9] P. Winzer, R. Essiambre: "Advanced Modulation Formats for High-Capacity Optical Transport Networks", IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology, vol. 24, no.12, 2006, pp. 4711-4728.

[10] Y. J. Wen, J. Mo, Y. Wang: "Advanced Data Modulation Techniques for WDM Transmission", IEEE Communications Magazine, vol.44, no. 8, 2006, pp. 58-65.

[11] P. Mićović, B. Pajčin, V. Kostić, M. Ilić, P. Ivaniš: „Karakteristike zaštitnog kodovanja (FEC) u OTN/DWDM platformi OTP10G IRITEL“, INFOTEH XII, Jahorina, 20-22. mart 2013.

[12] OTP10G – OTN/DWDM Optička transportna platforma, Tehnička dokumentacija, IRITEL, avgust 2012.

[13] “Designing Optical Fibers for WDM Applications”, Optiwave, 2002.

[14] B. Chomycz: “Planning Fiber Optic Network”, McGraw-Hill Companies, Inc. ISBN: 978-0-07-164269-9, MHID: 0-07-164269-2, 2009.

[15] R. Saunders: “Coherent DWDM technology for high-speed optical communications,” Lightwave Magazine, March 1, 2012

[16] “OptiSystem Component Library - Optical Communication System Design Software”, Version 11, Optiwave, 2012.

Autori

Bojan Pajčin je zaposlen na Institutu IRITEL u zvanju saradnik i student je doktorskih studija na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu na modulu Nanoelektronika i fotonika. Na istom fakultetu je završio osnovne studije na Odseku za telekomunikacije i informacione tehnologije, i master studije na modulu Sistemsko inženjerstvo i radio-komunikacije. Bio je autor na više radova koji su izlagani na konferencijama i objavljeni u časopisima u zemlji i regionu, od kojih je za rad „Analiza softverski realizovanog DSA algoritma za digitalno potpisivanje“ nagrađen kao mladi istraživač na konferenciji ETRAN 2011 iz oblasti Telekomunikacije.

Jasna Crnjanski je magistrirala i doktorirala na Elektrotehničkom fakultetu Univerziteta u Beogradu gde je trenutno zaposlena u zvanju asistenta. U toku dosadašnjeg naučnog i stručnog rada radila je na problemima koji se odnose na modelovanje kvantno-konfiniranih nanostruktura i projektovanje aktivnih oblasti lasera na bazi višestrukih kvantnih jama. Rezultate istraživanja je objavila u više od deset radova u renomiranim međunarodnim časopisima. Učestvovala je na više projekata koje je finansiralo Ministarstvo za nauku.

Predrag Mićović je trenutno zaposlen kao rukovodilac Sektora za optičke sisteme prenosa u okviru Centra za sisteme prenosa u IRITEL-u. Diplomirao je 1996. godine na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu, na Katedri za elektrotehniku, telekomunikacije i automatiku - Smer elektronika. U Sektoru za optičke sisteme prenosa u IRITEL-u radio je na projektima razvoja uređaja za multipleksiranje i prenos digitalnih signala po optičkim vlaknima baziranih na tehnologijama PDH, SDH i OTN/DWDM. Učestvovao je u razvoju i proizvodnji IRITEL-ovih optičkih prenosnih sistema ODS34 (1997), OTSM (1997), ODS155 (1998-2002), ODS/OTS622 (2004-2007), ODS2G5 (2008-2012), OTP10G (2010- ). Autor je velikog broja radova koji su prezentovani na naučnim skupovima i objavljeni u časopisima u zemlji i regionu.

Dejan Gvozdić je zaposlen na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu u zvanju redovnog profesora. Njegova nastavna aktivnost vezana je za oblast optičkih telekomunikacija i fotonike. U toku 1998. i 2001. godine boravio je na stručnom usavršavanju na Institutu za poluprovodničke tehnologije u Braunšvajgu (SR Nemačka), a od 2003. do 2005. na Kraljevskom tehnološkom institutu u Stokholmu (Švedska), u okviru Departmana za fotoniku i mikrotalasni inženjering. Profesor Gvozdić je u toku dosadašnjeg naučnog i stručnog rada radio na nizu problema koji se odnose na oblasti optoelektronike, fotonike, optičkih komunikacija, spintronike i nanoelektronike. Rezultate istraživanja je objavio u više desetina radova u renomiranim međunarodnim časopisima. Učestvovao je na više projekata koje je finansiralo Ministarstvo za nauku, a trenutno je rukovodilac projekta „Fotonske komponente i sistemi“. Aktivno učestvuje u recenzijama radova za IEEE Photonics Technology Letters, Journal of Lightwave Technology i Optics Letters, kao i recenzijama radova na konferencijama i u časopisima od nacionalnog značaja.