Pasif optik ağların analizi ve optimizasyonu
Analysis and optimization of passive optical networks
- Tez No: 1016375
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ NECMİYE ÖZLEM ÜNVERDİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Optik iletişim, Serbest uzay, Tepe ortalama güç oranı, İletişim teknolojisi, Optical communication, Free space, Peak to average power ratio, Communication technology
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Haberleşme Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde nesnelerin interneti, 5G ve ötesi haberleşme teknolojilerinin yaygınlaşmasıyla; yüksek veri hızı, düşük gecikme ve güvenilir iletim gereksinimleri artmıştır. Bu doğrultuda optik haberleşme sistemleri, yüksek veri taşıma kapasitesi ve düşük kayıplı iletim özellikleri sayesinde modern iletişim ağlarının temelini oluşturmaktadır. Bu tez çalışmasında, PON (Passive Optical Network, Pasif Optik Ağ) ve FSO (Free Space Optics, Serbest Uzay Optiği) haberleşme teknolojileri incelenmiş; fiber optik altyapıların kararlılığı ile FSO sistemlerinin esnek yapısının birlikte kullanımının yeni nesil erişim ağları açısından önemi değerlendirilmiştir. 1.Bölüm'de çalışmanın amacı, kapsamı ve literatürdeki yeri açıklanmıştır. 2. Bölüm'de fiber optik haberleşme sistemleri ile bu sistemlerin avantaj ve dezavantajları incelenmiştir. 3. Bölüm'de pasif optik ağların gelişim süreçleri ele alınmış ve yeni nesil erişim ağlarındaki kullanım alanları değerlendirilmiştir. 4. Bölüm'de optik iletişim için OFDM (Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing, Optik Ortogonal Frekans Bölmeli Çoğullama) yapısı açıklanmıştır. 5. Bölüm'de ise OFDM-PON sistemlerinde önemli bir problem olan yüksek PAPR (Peak-to-Average Power Ratio, Tepe-Ortalama Güç Oranı) konusu teorik altyapısıyla birlikte değerlendirilmiştir.Tezin 6.Bölümün'de, pasif optik ağlar için uygulamalar yapılmıştır. Öncelikle farklı atmosfer koşullarında FSO sistem performansı analiz edilmiş ve hibrit optik haberleşme yapıları incelenmiştir. Ayrıca PAS (Probabilistic Amplitude Shaping, Olasılıksal Genlik Şekillendirme) tabanlı 16-QAM (16-Quadrature Amplitude Modulation, 16'lı Dörtlü Genlik Modülasyonu) iletim sisteminin uzun mesafeli optik fiber haberleşmesindeki performansı değerlendirilmiştir. OptiSystem ve MATLAB ortamlarında modellenen 40 Gb/sn OFDM-PON sistemi üzerinde, PAPR azaltımı amacıyla SLM tabanlı doğa esinli hibrit optimizasyon yaklaşımları uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar, önerilen yöntemlerin önemli iyileştirmeler sağladığını göstermiştir. Bunun yanında laboratuvar ve saha çalışmaları kapsamında OTDR ölçümleri, zayıflama analizleri incelemeleri gerçekleştirilmiştir. 7. Bölüm'de elde edilen bulgular ayrıntılı olarak değerlendirilmiş ve önerilen sistemlerin performans sonuçları sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
Nowadays, with the widespread adoption of the Internet of Things (IoT), 5G, and beyond-5G communication technologies, the demand for high data rates, low latency, and reliable transmission has increased significantly. In this context, optical communication systems have become the backbone of modern communication networks due to their high data transmission capacity and low-loss characteristics. In this dissertation, PON (Passive Optical Network) and FSO (Free Space Optics) communication technologies are investigated, and the importance of integrating the stability of fiber-optic infrastructures with the flexibility of FSO systems for next-generation access networks is evaluated. Chapter 1 presents the aim, scope, and literature background of the study. Chapter 2 examines fiber-optic communication systems together with their advantages and disadvantages. In Chapter 3, the development process of passive optical networks and their applications in next-generation access networks are discussed. Chapter 4 explains the structure of Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) for optical communications. In Chapter 5, the high Peak-to-Average Power Ratio (PAPR), which is a major challenge in OFDM-PON systems, is evaluated together with its theoretical background. In Chapter 6, various applications for passive optical networks are carried out. Firstly, the performance of FSO systems under different atmospheric conditions is analyzed, and hybrid optical communication structures are investigated. In addition, the performance of a PAS (Probabilistic Amplitude Shaping)-based 16-QAM transmission system for long-distance optical fiber communication is evaluated. A 40 Gb/s OFDM-PON system modeled in OptiSystem and MATLAB environments is utilized to implement SLM-based nature-inspired hybrid optimization approaches for PAPR reduction. The results demonstrate that the proposed methods provide significant improvements. Furthermore, OTDR measurements and attenuation analyses are performed within the scope of laboratory and field studies. Finally, Chapter 7 presents a detailed evaluation of the obtained findings and the performance results of the proposed systems.
Benzer Tezler
- Satellite images super resolution using generative adversarial networks
Uydu görüntülerinde çekişmeli üretici ağ kullanarak süper çözünürlük
MARYAM SERDAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET HAMDİ KAYRAN
- Pasif optik ağların optimizasyonu
Optimization of passive optical networks
AYŞE BURHAN SERT
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NECMİYE ÖZLEM ÜNVERDİ
- Optik ağların performans analizi ve modellenmesi
Performance analysis and modeling of optical networks
BİRNUR KOPUZ KOZLUCA
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NECMİYE ÖZLEM ÜNVERDİ
- Optik ağların performans analizi ve uygulamaları
Performance analysis and applications of optical networks
BİLAL DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NECMİYE ÖZLEM ÜNVERDİ
- Optik ağların analizi ve uygulamaları
Analysis and applications of optical networks
EMİNE KOMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NECMİYE ÖZLEM ÜNVERDİ