Formatação de pulso em sistemas coerentes Nyquist-WDM

• Autor(a) principal: Leonardo Antonio Vanzella
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://doi.org/10.11606/D.18.2017.tde-02082017-164818

A necessidade de transmissão de canais modulados a taxas a partir de 400 Gb/s tem motivado a pesquisa e os esforços relativos às tecnologias de camada física habilitadores desta alta capacidade. A atenção se volta, principalmente, aos frontends (transmissores e receptores), aliados aos processadores digitais de sinal (Digital Signal Processors, DSPs), às técnicas de amplificação óptica e a novos tipos de fibra óptica. Em particular a técnica baseada no emprego de filtros de Nyquist combinados à multiplexação de comprimentos de onda (Wavelength Division Multiplexing, DWM), conhecida como Nyquist-WDM, ou N-WDM, tem atraído grande interesse para geração de supercanais ópticos, hoje um dos elementos chave nos sistemas de redes ópticas. O estudo dos fundamentos e casos particulares dos filtros de Nyquist são aprofundados nesta dissertação para o controle de seus parâmetros, em especial o parâmetro conhecido como fator de roll-off, em aplicações que requerem flexibilidade na ocupação espectral e até o reaproveitamento das limitações do filtro para atenuar alguns efeitos lineares e não lineares na fibra. A técnica utiliza um tipo de formatação geométrica de pulso e é limitada pelo ajuste grosso do fator de roll-off, mas como abordagem inicial, permite estabelecer uma série de compromissos na concepção do circuito eletrônico de um transponder sintonizável. Uma investigação teórica foi feita em um sistema PM-16QAM de 21x256 Gb/s, a partir de dados experimentais obtidos com roll-off igual 0,1, para análise do efeito no desempenho sistêmico do ajuste do excesso de largura de banda (em relação à banda de Nyquist) de um filtro formatador de pulso. O fator de roll-off foi ajustado e seu impacto no desempenho do sistema, em termos de alcance, foi verificado. A partir dos resultados, foi observado que, desde que a taxa de erro de bit, BER, esteja dentro do limite do código corretor de erro (forward error corrector, FEC), o valor de roll-off pode ser ajustado para um valor ótimo de acordo com a configuração do sistema e as metas requeridas. Uma vez encontrada a relação entre a BER e o fator de roll-off, foi possível determinar um fator de mérito que relaciona a resolução do filtro de Nyquist, em função do número de taps que ele emprega, o consumo de energia da DSP e, consequentemente, a BER. O compromisso assim estabelecido entre o desempenho sistêmico, o consumo de energia e o fator de roll-off representa a principal contribuição desta dissertação.