Untersuchungen zur iterativen Entzerrung und Decodierung hochbitratiger optischer Übertragungssysteme

Masterarbeit aus dem Jahr 2006 im Fachbereich Elektrotechnik, Note: 1,0, Technische Universität München, Sprache: Deutsch, Abstract: Die Datenübertragung in modernen optischen Nachrichtensystemen mit Kanaldatenraten von 10 bis 40 GBit/s wird von Intersymbolinterferenz (ISI) und Signalverzerrungen beeinträchtigt, die durch lineare Effekte wie chromatische Dispersion und Polarisationsmodendispersion (PMD) sowie durch nichtlineare Phänomene wie Selbstphasenmodulation (SPM) entstehen. Darüber hinaus erzeugen die verwendeten optischen Faserverstärker Rauschen durch spontane Emission, welche gerade bei Weitverkehrsnetzen die zu erzielenden Datenraten reduzieren. Um die Übertragung von Datenraten zwischen 10 und 40 GBit/s bei niedrigen Bitfehlerraten zu ermöglichen, kommen elektrische Entzerrungsverfahren und fehlerkorrigierende Codes (FEC) zum Einsatz. Gegenstand dieser Arbeit ist die Untersuchung der Turboentzerrung bei optischen Systemen. Im Gegensatz zur isolierten Betrachtung von Entzerrer und Decoder bilden diese hierbei ein zusammenhängendes System, in welchem sie iterativ Informationen austauschen. Der dadurch zu erzielende Gewinn soll untersucht werden. Dabei ist es nicht das Ziel, aussagekräftige Bitfehlerraten zu bestimmen. Vielmehr soll ein Vergleich zwischen herkömmlichen und iterativen Systemen bei hohen Bitfehlerraten erfolgen, welcher Aufschluss über das Potential der iterativen Entzerrung bei optischen Nachrichtensystemen liefert. Zu diesem Zweck wird ein optisches leitungsgebundenes Übertragungssystem in Matlab simuliert. Dabei geht es um eine möglichst realitätsnahe Betrachtung, welche sämtliche oben beschriebenen Einflüsse berücksichtigt. Als Kanalcode kommt der Low Density Parity Check Code (LDPC) zum Einsatz.