Estudo dos limites na capacidade de transmissão em SCFO

• Autor(a) principal: Vieira, Ricardo Jorge Pereira
• Data de Publicação: 2010
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/7759
• topic: Engenharia electrónica; Comunicações ópticas; Fibras ópticas; Multiplexagem; Amplificadores de fibras ópticas

A constante necessidade de aumentar a capacidade de transmissão de dados nos sistemas ópticos impõe uma incessante procura do melhor desempenho, eficiência e qualidade possíveis, de modo a tirar o melhor proveito das potencialidades das fibras ópticas. Neste contexto, torna-se importante conhecer e comparar os principais formatos de modulação existentes, de modo a que, para uma dada situação de transmissão prática, com um determinado ritmo de transmissão e distância associada, seja possível fazer a melhor escolha do formato de acordo com as necessidades. Este é o principal objectivo deste trabalho. Os formatos estudados nesta dissertação são o Non Return to Zero (NRZ), Return to Zero (RZ), Duobinário (DB), Vestigial Side Band (VSB), Quadrature Phase Shift Keying (QPSK), Diferential Quadrature Phase Shift Keying (DQPSK) bem como o Quadrature Amplitude Modulation com 4 e 6 bits codificados por símbolo (16-QAM e 64-QAM respectivamente) e ritmos de transmissão de 2.5, 10, 20 e 40 Gbps, observando-se as distâncias máximas para cada caso. De modo a fazer o estudo comparativo entre estes formatos foram realizadas uma série de simulações, através do VPISystemsTM, sob as mesmas condições de frequência de funcionamento (nomeadamente o parâmetro da dispersão e PMD das fibras, extintion ratio dos moduladores Mach-Zehnder e potência óptica de saída dos lasers usados) de modo a caracterizar espectralmente os formatos e análise da penalidade de potência. Tendo como base os resultados obtidos destas simulações, foi possível concluir que a ocupância espectral apresentada por cada formato é um bom indicador do seu desempenho e que para ritmos de transmissão superiores a 10Gbps a diferença de resultados entre os formatos de modulação em intensidade e os demais tornam-se muito significativas. Destes últimos formatos destacam-se os formatos de modulação em amplitude e fase (16-QAM e 64-QAM) pelo seu desempenho superior face aos restantes. Destes, o 64-QAM apresenta os melhores resultados sugerindo que um maior número de bits codificados por símbolo poderá permitir melhores resultados. Isto é apoiado pelo facto de um maior número de bits codificados por símbolo se traduzir numa eficiência espectral superior. Tendo em conta os resultados em WDM, as conclusões são idênticas. Aqui, verificou-se uma diferença significativa de desempenho entre os formatos de em intensidade e os formatos em fase ou amplitude e fase. Estes últimos, demonstraram permitir um espaçamento entre canais muito mais reduzindo quando comparado com os formatos de intensidade (aproximadamente 10 GHz face aos 35 GHz dos formatos em intensidade). No entanto, dever-se-á ter sempre em consideração a potência óptica exigida pelo formato, que tende a aumentar significativamente com a complexidade do formato. Logo, terá sempre de ser encontrado o melhor compromisso entre desempenho e potência exigida para cada situação.