Orthogonale Frequenzmultiplextechnik (OFDM) in der leitungsgebundenen optischen Hochgeschwindigkeitsübertragung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Karl-Dirk Kammeyer; Professor Dr.-Ing. Werner Rosenkranz
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 53489891

• Erstellungsjahr: 2013

Zusammenfassung der Projektergebnisse

In dem hier dokumentierten Projekt konnte eine Vielzahl von Aspekten eingehend untersucht werden. Die im Antrag vorgeschlagenen Punkte sind dabei mit wenigen Ausnahmen vollständig behandelt worden. Insgesamt konnten durch die im Rahmen dieses Projekts duchgeführten Untersuchungen eine Vielzahl von Erkenntnissen gewonnen werden, sowohl zur Dimensionierung und Parameterwahl von faseroptischen OFDM-Systemen, als auch theoretische und messtechnische Erkenntnisse. Es wurde beispielsweise eine Optimierung der Parameter von inkohärenten Übertragungssystemen (Arbeitpunkt des Modulators, Breite der spektralen Lücke, Wahl des Cyclic Prefix) zur Verringerung des benötigten optischen Signal-zu-Rauschverhältnisses und damit auch eine Erhöhung der Reichweite ermöglicht. Des weiteren wurde mit dem Bit- und Power-Loading ein modernes Konzept aus der drahtlosen Kommunikation auf die faseroptische Kommunikation übertragen, durch das eine Verringerung der optischen Hardwarekomplexität und somit eine Kostenreduktion möglich wird. Mehrere verschiedene Verfahren aus der drahtlosen Kommunikation, u.a. die Einträger-Frequenzbereichsentzerrung und Verfahren zur Reduktion von Einhüllendenschwankungen haben sich als nicht sinnvoll erwiesen. Die analytischen und simulativen Ergebnisse konnten durch praktische Messungen im Labor der Christian-Albrechts-Universität Kiel mit zufrieden stellender Übereinstimnmng bestätigt werden.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• "OFDM Transceiver Design for Optimizing Sensitivity and Long-Haul Performance", in Proc. IEEE LEOS Summer Topicals '08, Acapulco, Mexico, July 2008
  J. Leibrich, A. Ali, W. Rosenkranz
  
• "Equivalent Baseband Channels of Systems Using Envelope Detection", Journal on Electronics and Communicntioiis (AEÜ), Vol. 63, No. 7, pp. 533-540, July 2009
  H. Paul, K.-D. Kammeyer
  
• "Impact of Modulator Bias on the OSNR requirement of Direct Detection Optical OFDM", IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 21, No. 15, pp. 1033-1035, August 2009
  J. Leibrich, A. Ali, H. Paul, W. Rosenkranz, K.-D. Kammeyer
  
• "Linearisation of Transmitter and Receiver Nonlinearities in Optical OFDM Transmission", in Proc. MC-SS '09, Herrsching, Germany, May 2009
  H. Paul, K.-D. Kannneyer
  
• "Spectral Efficiency and Receiver Sensitivity in Direct Detection Optical-OFDM", in Proc. OFC '09, San Diego, California, USA, March 2009
  A. Ali, J. Leibrich, W. Rosenkranz
  
• "Subcarrier Selection for IM/DD OFDM Systems", in Proc. ECOC '09, VVien, Austria, September 2009
  H. Paul, K. D. Kammeyer
  
• "Optical Biasing in Direct Detection Optical-OFDM for Improving Receiver Sensitivity", in Proc. OFC '10, San Diego, California, USA, March 2010
  A. Ali, H. Paul, J. Leibrich, W. Rosenkranz, K.-D. Kammeyer
  
• "Bit and Power Loading for Optical IM/DD Transmission", in Proc. MC-SS '11, Herrsching, Germany, May 2011
  H. Paul, A. Ali, J. Leibrich, K.-D. Kammeyer, W. Rosenkranz