Kursplan för

Högpresterande fibernät
High Performance Fiber Networks

EITP10, 7,5 högskolepoäng, A (Avancerad nivå)

Gäller för: Läsåret 2019/20
Beslutad av: Programledning C/D
Beslutsdatum: 2019-04-01

Allmänna uppgifter

Valfri för: C4-ks, D4-ns, E4, F4, MWIR2
Undervisningsspråk: Kursen ges på engelska

Syfte

Målet med kursen är att ge fördjupade kunskaper om hur fibernäten är uppbyggda och fungerar i olika delar av kommunikationskedjan. Studenten ska ges en förståelse för hur näten är konstruerade och vilka krav som ställs på överföringen beroende på var i nätet det avses. Utifrån det ska de kunna avgöra vilken typ av fiberteknik som är lämplig och varför. De ska ha en förståelse för hur fiberkommunikation är uppbyggd från de fysiska elementen upp till nätverksarkitekturer. De skall vidare ha kunskap om drift av näten, samt hur nya nät installeras.

Mål

Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten

Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten

Värderingsförmåga och förhållningssätt
För godkänd kurs skall studenten

Kursinnehåll

Introduktion

Nya tjänster såsom 5G-shopping, digital industri och cloud robotics medför nya utmaningar för nätverken, exempelvis ökade hastigheter för 4K video eller ökade krav på fördröjningar i 5G-applikationer, krav som i de flesta fall enbart kan lösas med fiberkommunikation. Kursen ska ge en insikt i hur moderna näten är designade, både för fixnäten och för mobilnäten, för att klara kraven. Detta ger krav på de olika delarna av nätverken, vilket i de flesta fallen enbart kan lösas med fiberoptisk kommunikation.

Arkitektur och topologi

Arkitekturen i fibernäten bygger i huvudsak på de olika strukturer; ring, punkt-till-punkt (P2P), punkt-till-multi-punkt (P2MP). Dessa strukturer har olika egenskaper och passar för olika ändamål. För korta förbindelser med höga krav på hastighet och fördröjning, såsom datacenter och fronthaul i mobilnäten, används till stora delar P2P, medan exempelvis accessnäten med sträckningar upp till 10 km byggs med antingen P2P eller P2MP, så kallad Passive Optical Network (PON). De stora kärnnäten är ofta utbyggt med en ringstruktur i kombination med våglängdsmultiplex (WDM) för att seprarera trafiken. Kursen belyser fördelar och nackdelar med de olika teknikerna för en given situation.

Optiska element

Det finns i huvudsak två kategorier av element, passiva och aktiva. De passiva komponenterna bygger på optiska egenskaper. Här finns exempelvis fibern själv, splitters (dvs MUX/deMUX) och optiska filter. De aktiva komponenterna är exempelvis laser, mottagare, förstärkare och switchar. Kursen ger förståelse för de olika komponenterna och hur de kan användas. Likaså belyses deras egenskaper samt principen för hur de fungerar. Kursen behandlar också de tekniker som kan användas för att höja hastigheterna ytterligare, exempelvis genom högre modulationsgrad.

Drift och monitorering

Vid nätverksdrift och nätverksoptimering är det viktigt att läsa in relevant data från nätet, så kallad monitorering. För det kan antingen passiva eller aktiva metoder användas, vilket gäller för alla nät. Kursen tar upp olika monitoreringsmetoder för att mäta exempelvis effekt spektrum, våglängd och polarisation på ljuset. Även en del aktiva metoder presenteras, så som Optical Time Domain Relectometry (OTDR).

Installation

Till skillnad från Internet-access över befintlig infrastruktur, exempelvis telenät och kabel-TV-nät, måste ny fiber dras vid nyanslutning. Redan i slutet av 90-talet talades det om att alla hade rätt till en snabb Internet-uppkoppling, bredband, från hemmet. Kursen ger en inblick i hur förläggning och installation av fiberbaserad access går till praktiskt och vilka kostnader som är förknippade med det.

Kursens examination

Betygsskala: TH - (U,3,4,5) - (Underkänd, Tre, Fyra, Fem)
Prestationsbedömning: För godkänd kurs krävs godkända inlämningsuppgifter och projekt.

Om så krävs för att en student med varaktig funktionsnedsättning ska ges ett likvärdigt examinationsalternativ jämfört med en student utan funktionsnedsättning, så kan examinator efter samråd med universitetets avdelning för pedagogiskt stöd fatta beslut om alternativ examinationsform för berörd student.

Delmoment
Kod: 0118. Benämning: Inlämningsuppgifter.
Antal högskolepoäng: 5. Betygsskala: TH. Prestationsbedömning: Godkända inlämningsuppgifter och aktivt deltagande i diskussioner Delmomentet omfattar: Web-baserad examination, i form av inlämningsuppgifter och diskussioner
Kod: 0218. Benämning: Projekt.
Antal högskolepoäng: 2,5. Betygsskala: UG. Prestationsbedömning: Godkänt deltagande i projekt Delmomentet omfattar: Mini-projekt

Antagningsuppgifter

Förutsatta förkunskaper: Grundkurs i kommunikationssystem, såsom EITF45 Datorkommunikation, EITA55 Kommunikationssystem, ETSF15 Kommunikationssystem och nätverk eller EITF25 Internet - teknik och applikationer.
Begränsat antal platser: Nej

Kurslitteratur

Kontaktinfo och övrigt

Kursansvarig: Stefan Höst, stefan.host@eit.lth.se