Optical network cost reduction techniques bases on multiple modulation formats

dc.creatorDiniz, Camila de Araújo Souto, 1987-
dc.date2016
dc.date2017-04-03T12:57:53Z
dc.date2017-07-13T19:51:02Z
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dc.date.accessioned2018-03-29T03:56:57Z
dc.date.available2018-03-29T03:56:57Z
dc.identifierDINIZ, Camila de Araújo Souto. Técnicas para redução de custo em redes ópticas baseadas em múltiplos formatos de modulação = Optical network cost reduction techniques bases on multiple modulation formats. 2016. 1 recurso online (76 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP.
dc.identifierhttp://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/321187
dc.identifier.urihttp://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/1338634
dc.descriptionOrientadores: Darli Augusto de Arruda Mello, Miquel Garrich Alabarce
dc.descriptionDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
dc.descriptionResumo: A utilização de redes ópticas elásticas viabiliza o melhor aproveitamento da infraestrutura óptica já instalada, possibilitando a acomodação da demanda crescente de tráfego. Esta tecnologia combina transceptores de banda variável e arquiteturas de nós de rede flexíveis, baseados em chaves seletoras de comprimento de onda, em um sistema capaz de rotear sinais heterogêneos. Os transceptores de banda variável permitem o ajuste de seus parâmetros de forma a variar formato de modulação, taxa de símbolo e taxa de bit da transmissão de acordo com as restrições impostas pelo canal de comunicação e dispositivos da rede. Contudo, as altas potências necessárias para transmissões de longas distâncias (e o consequente aumento de não-linearidades) e a baixa imunidade ao ruído dos formatos de modulação de altas ordens, são dois importantes desafios a serem superados. De fato, é tema de pesquisa emergente a busca por algoritmos de compensação de não-linearidades de baixa complexidade computacional. Neste trabalho, analisamos duas técnicas de redução de custo da rede baseadas nos múltiplos formatos de modulação proporcionados pelas redes elásticas. As duas técnicas são complementares à complexa compensação não-linear. A primeira técnica é a formatação probabilística que, alterando a probabilidade de envio dos símbolos da constelação, permite o aumento da capacidade de um formato de modulação de alta ordem mantendo-se a energia média do sinal transmitido. A segunda técnica é conhecida por arquitetura sob demanda, na qual os nós da rede óptica são sintetizados de acordo com a demanda por tráfego. No caso da formatação probabilística, observou-se um ganho superior ao da compensação não-linear intracanal perfeita, com uma economia no número médio de transceptores utilizados de até 6,7% analisando-se dados experimentais. Os resultados indicam que a formatação probabilística pode muitas vezes substituir a compensação não-linear, reduzindo significativamente a complexidade computacional do receptor. Já no caso da arquitetura sob demanda, observou-se um aumento da taxa de bit média transmitida por canal para baixas cargas
dc.descriptionAbstract: The deployment of elastic optical networking is able to extend the lifetime of already deployed optical fibers to accommodate the ever-increasing network traffic demand. This technology combines bandwidth-variable transponders and wavelength selective switch-based nodes with flexible architectures in a system capable of routing heterogeneous signals. Bandwidth-variable transponders can adjust their modulation format, symbol and code rates according to constraints imposed by the communication channel and network devices. However, the nonlinearities generated at the high power levels required by long-distance transmission, and the low tolerance to noise of high-order modulation formats, are two important factors that limit the optical transmission reach. Accordingly, low-complexity signal processing for the compensation of nonlinearities is an active research field. In this work, we analyze two network cost reduction techniques based on multiple modulation formats enabled by elastic optical networks. Both techniques are complementary to non-linear compensation. The first technique is probabilistic shaping, which increases the capacity of communications systems by changing the transmission probability of constellation symbols, while maintaining the average transmitted power. The second technique is known as architecture on demand (AoD), by which optical network nodes are synthetized according to the traffic demand. The results indicate that probabilistic shaping outperforms ideal intrachannel non-linear compensation for a full-spectrum occupation. Our framework, based on theoretical derivations and experimental data analysis, showed to be possible do reduce the average number of transceivers per link in up to 6.7%. In addition, probabilistic shaping replaced non-linear compensation in various scenarios, considerably decreasing the computational complexity at the receiver. The results on AoD, in turn, showed to be possible to increase the average bit rate per channel for low traffic load
dc.descriptionMestrado
dc.descriptionTelecomunicações e Telemática
dc.descriptionMestra em Engenharia Elétrica
dc.format1 recurso online (76 p.) : il., digital, arquivo PDF.
dc.formatapplication/pdf
dc.publisher[s.n.]
dc.relationRequisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDF
dc.subjectRedes ópticas elásticas
dc.subjectElastic optical networks
dc.titleTécnicas para redução de custo em redes ópticas baseadas em múltiplos formatos de modulação = Optical network cost reduction techniques bases on multiple modulation formats
dc.titleOptical network cost reduction techniques bases on multiple modulation formats
dc.typeTesis


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