Transmissão de Sinais OFDM com Envoltória em Sistemas Ópticos com Detecção Coerente
Nome: ESEQUIEL DA VEIGA PEREIRA
Tipo: Tese de doutorado
Data de publicação: 30/03/2017
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| JAIR ADRIANO LIMA SILVA | Orientador |
| MARCELO EDUARDO VIEIRA SEGATTO | Co-orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| ANDRES PABLO LÓPEZ BARBERO | Examinador Externo |
| JAIR ADRIANO LIMA SILVA | Orientador |
| MARCELO EDUARDO VIEIRA SEGATTO | Coorientador |
| MARIA JOSE PONTES | Examinador Interno |
| PAULO DE TARSO NEVES JÚNIOR | Examinador Externo |
Páginas
Resumo: Para acompanhar a crescente demanda por capacidade de canal das redes de transporte ópticas (backbone), a investigação de formatos de modulação suportando uma enorme capacidade de transmissão ganha interesse especial. A multiplexação por divisão de frequências ortogonais (OFDM) aplicado em sistemas ópticos com detecção coerente (COOFDM) tem sido apontado como um dos fortes candidatos para a atualização dos sistemas fotônicos convencionais. Devido ao espectro óptico compacto, os sinais CO-OFDM são
pouco influenciados pela degradação linear, tais como dispersão de velocidade de grupo (GVD) e dispersão de modo de polarização (PMD). No entanto, o alto valor da relação entre a potência de pico e a potência média (PAPR) torna-o vulneráveis à não linearidade da fibra e degrada seu desempenho de transmissão. Apresenta-se neste trabalho uma proposta de utilização de técnica Constante envelope aplicado a sinais OFDM transmitidos em redes ópticas com detecção coerente, denominado de CO-CE-OFDM, que reduz o valor do PAPR para apenas 3 dB, como uma forma de combater não só as não linearidades geradas pelo modulador Mach-Zehnder, mas também,
as próprias não linearidades geradas pela fibra óptica, devido a altos valores de PAPR e elevados valores de potência óptica. Resultados de simulações feitas em ambiente Matlab, para 1200 km de fibra SSMF, mostraram que quando a transmissão é feita em regime linear (baixa potência na entrada da fibra), em algumas situações, CO-CE-ODFM apresenta um desempenho superior aos
apresentados pelo sistema óptico com detecção coerente convencional. Por exemplo, para 100 ��/� de taxa, níveis de mapeamento de 16 QAM e índice de modulação óptica (OMI) igual a 2, 5, o sistema proposto com índice de modulação de fase elétrica (2�ℎ) igual a 3 apresentou ganhos medidos relação sinal-ruído óptico (OSNR) superiores a 12 dB, para uma taxa de erro de bits de 10−3. Em regime n~ao linear, decorrente do aumento da potência óptica, mesmo para baixos valores de OMI e altos valores de relação sinal-ruído óptico (OSNR), CO-CE-OFDM apresentou ganhos de desempenhos de aproximadamente 26 dB, quando a potência óptica na entrada é de 10 dBm. Para altos valores de OMI esse ganho de desempenho é cerca de
12 dB, para 16 QAM e 100 Gb/s de taxa. Além disso, para o sistema proposto, foi desenvolvido um modelo analítico que permite avaliar de forma rápida e a um baixo custo computacional, a variação da taxa de erro de bits em função da variação da relação sinal-ruído. Apesar do ganho de desempenho apresentado, CO-CE-OFDM apresenta um alargamento espectral, o que pode ser um problema em sistemas multicanais.
Keywords: Constante envelope, Detecção coerente, Fibra Óptica, Mitigação de não linearidades, OFDM óptico, PAPR.
