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Códigos de linha para sistemas HDWDM (multiplexagem
por divisão no comprimento de onda de elevada densidade)
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Prof. Responsável: Adolfo Cartaxo
Docente Acompanhante: Adolfo Cartaxo
Realizado pelos alunos:
- Ricardo Viveiros
- Nuno Veloso
que apresenta o melhor desempenho em sistemas com multiplexagem por divisão no
comprimento de onda de elevada densidade em que a diafonia entre os vários canais
(comprimentos de onda) é um dos principais factores limitativos de desempenho.
débitos de transmissão, superiores a 10 Tbit/s. Embora bandas de amplificação novas tenham
sido largamente investigadas, a capacidade de transmissão total é limitada pela largura de banda disponível
dos amplificadores ópticos (isto é, as bandas C e L) e, portanto, também pela eficiência
espectral do formato de codificação.
Em sistemas de elevado débito (40Gbit/s),
o formato duobinário de transmissão óptica é
muito
atractivo do ponto de vista de eficiência
espectral e tolerância aos efeitos da dispersão da
fibra. Eficiência espectrais próximas
de 0.5bit/s/Hz foram conseguidas com este formato [1]
o que o tornam um dos candidatos apontados para
sistemas WDM de elevada densidade. Contudo, o
desempenho associado à sua utilização
neste tipo de sistemas tem ainda de ser avaliado.
Uma das eficiências espectrais mais elevadas
relatada até hoje em sistemas de comunicação óptica
com detecção directa (0.6bit/s/Hz)
foi conseguida usando um formato duobinário particular designado
por transmissão binária de fase
ajustada (PSBT - phase shaped binary transmission) [2,3].
Este formato apresenta resistência aos
efeitos distorcivos da dispersão cromática e um espectro
estreito comparado com o NRZ padrão, o
que o torna o candidato ideal para sistemas WDM densos.
Contudo, devido à presença de energia
nos '0', a abertura do olho do PSBT é reduzida e a
transmissão menos tolerante à degradação
da relação sinal-ruído resultante da transmissão
ao
longo de várias secções
de fibra. Além disso, a avaliação do desempenho deste
formato em
sistemas WDM densos é ainda alvo de discussão.
Recentemente, uma variação da técnica
PSBT, designada por PSBT melhorada (Enhanced PSBT - EPSBT)
foi proposta [4], em que a razão de extinção
é parâmetro de projecto. Nesta técnica, a tolerância
à dispersão cromática e
degradação da relação sinal-ruído é
melhorada e a redução da banda
ocupada pelo espectro já foi demonstrada
[5]. Contudo, o desempenho desta técnica em sistemas DWDM
carece ainda de análise.
Note-se que a análise do desempenho do
código NRZ padrão em sistemas DWDM de elevada densidade
(25 canais com 40Gbit/s por canal com espaçamento
de 50 GHz) foi efectuada em TFC anterior [6] onde foi mostrado que, devido
à baixa eficiência espectral do NRZ, a diafonia entre canais
do sinal WDM era o
principal factor limitativo de desempenho.
Neste TFC, irão ser analisados os desempenhos
dos códigos duobinário padrão, PSBT e EPSBT
(com diferentes razões de extinção)
em sistemas DWDM de elevada densidade, recorrendo à simulação
em computador.
Para avaliar o desempenho dos códigos,
o simulador OTST (Optical Transmission Simulation Tool),
desenvolvido em TFCs anteriores [6], pode ser
utilizado pelo que terá de ser actualizado.
A actualização a efectuar consiste
no desenvolvimento de software de implementação dos
códigos e análise de desempenho.
Contudo, a utilização deste simulador não é
obrigatória
podendo os alunos, se o pretenderem, desenvolver
todo o código de raiz.
Os estudos a efectuar compreendem:
- a análise de desempenho dos códigos com modelo ideal do modulador externo e com modelo rigoroso;
- a análise de desempenho em funcionamento
- mono- e multi-canal;
- em back-to-back e após transmissão, e
- com transmissão linear e não-linear.
[1] K. Yonenaga et al., "Expansion of tolerable
dispersion range in 40Gbit/s optical transmission
system using an optical duobinary signal",
Electron. Letters, 1998, pp. 385-386.
[2] D. Penninckx et al., "The phase-shaped binary
transmission (PSBT): a new technique to transmit
far beyond the chromatic dispersion limit",
IEEE Photon. Technol. Letters, 1997, pp. 259-261.
[3] T. Ono et al., "Characteristics of optical
duobinary signals in Terabit/s capacity, high-spectral
efficiency WDM systems", IEEE/OSA J. Ligthwave
Technol., 1998, pp.788-797.
[4] D. Penninckx, "Enhanced phase-shaped binary transmission", Electron. Letters, 2000, pp. 478-480.
[5] H. Bissessur et al., "Enhanced phase-shaped
binary transmission for dense WDM systems",
Electron. Letters, 2001, pp. 45-46.
[6] D. Fonseca, R. Luís, "Estudo de realizabilidade
de sistemas de transmissão óptica multi-canal
com modulação externa de
capacidade >= 1Tbit/s", trabalho final de curso do ano lectivo
de 1999/2000 realizado sob a orientação
do Prof. Adolfo Cartaxo.
Os sub-títulos e descrição
de cada parte são os seguintes.
Nesta parte do TFC, irão ser analisados
os desempenhos dos códigos duobinário padrão e PSBT.
Os estudos a efectuar compreendem: a análise
de desempenho dos códigos com modelo ideal
do modulador externo e com modelo rigoroso;
a análise de desempenho em funcionamento
mono- e multi-canal;
em back-to-back e após transmissão,
e com transmissão linear e não-linear.
Em multi-canal, um dos sistemas a ser investigado
é 25 canais com 40Gbit/s por canal com
espaçamento de 50 GHz.
Nesta parte do TFC, irão ser analisados
os desempenhos dos códigos EPSBT com
diferentes razões de extinção
e a consequente optimização da razão de extinção.
Os estudos a efectuar compreendem: a análise
de desempenho dos códigos com modelo ideal
do modulador externo e com modelo rigoroso;
a análise de desempenho em funcionamento
mono- e multi-canal;
em back-to-back e após transmissão,
e com transmissão linear e não-linear.
Em multi-canal, um dos sistemas a ser investigado
é 25 canais com 40Gbit/s por canal com
espaçamento de 50 GHz.
Média mínima destas disciplinas: 14
Energia e Sistemas
- 4
Telecomunicações e Electrónica
- 1
Controlo e Robótica
- 3
Sistemas Electrónicos e Computadores
- 2
(Prioridades: 1, máx; 4, mín):
2 (dois)
1) A confirmar: este trabalho é fornecido no âmbito do protocolo com a Siemens.
2) Dá-se preferência a alunos que dominem a utilização do MATLAB e sem disciplinas em atraso.
3) Este TFC foi proposto no âmbito do projecto POSI/35576/CPS/2000 - DWDM/ODC, apoiado
pela Fundação para a Ciência e Tecnologia de
Portugal e insere-se no objectivo 2 do projecto.
Outras:
sugere-se aos alunos interessados em adquirir
informações
adicionais do trabalho que entrem pessoalmente
em contacto com o docente
responsável via telefone através
da extensão telefónica 2476 ou de correio electrónico.
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Adolfo V. T. Cartaxo
Instituto Superior
Técnico - Instituto de Telecomunicações Torre Norte, Sala 11.17 Av. Rovisco Pais, 1049-001 Lisboa PORTUGAL |
Tel: + 351.21.8418476
Fax: + 351.21.8417164 |
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