comunicações Ópticasee97159/monografia.pdf · 2001-06-08 · comunicações Ópticas monografia...

Comunicações Ópticas

Monografia sobre:

CDMA Óptico

Trabalho realizado por :

Igor Terroso

Fernando Pinto

Joaquim Gomes

Comunicações Ópticas Monografia

Índice:

Introdução : Evolução das tecnologias da comunicação -----------------------------------3

As tecnologias de multiplexagem e acesso múltiplo ----------------------------------------4

Descrição da tecnologia de CDMA Óptico ----------------------------------------------------5

Investigação e desenvolvimento de sistemas de CDMA óptico: ---------------------------7

1. Codificação temporal de impulsos ultra-rápidos -------------------------------7

2. Codificação do espectro de impulsos ópticos ultra-rápidos : ----------------8

2.a) Codificação coerente --------------------------------------------------------------8

2.b) Codificação não coerente ---------------------------------------------------------9

Os códigos ópticos ortogonais – OOC’s -----------------------------------------------------11

Bibliografia ------------------------------------------------------------------------------------------15

Pagina nº 2 de 16


Introdução - Evolução das tecnologias de comunicação :

No domínio das comunicações, as tecnologias tendem a evoluir de uma forma prodigiosamente rápida. Mas

isto é um pré-requisito na sociedade actual pois o consumo de informação assume hoje em dia proporções gigantescas

tornando a necessidade de comunicar cada vez mais, e mais depressa, uma pressão constante sobre aqueles que

desenvolvem as tecnologias.

A evolução das tecnologias analógicas para as digitais trouxe consigo amplas possibilidades de inovação e

melhoramento das comunicações. O desejo crescente que a sociedade desenvolveu de comunicar de forma fiável e

rápida levou ao surgimento de redes complexas de comunicação que asseguram quase instantaneamente meios de

comunicação entre variadíssimos locais independentemente da sua localização geográfica.

De modo a comunicar de forma mais eficaz entre locais remotos e possibilitar que a informação pudesse

percorrer amplas distâncias sem que o seu conteúdo se degradasse começaram-se a utilizar ondas electromagnéticas

sinusoidais variantes denominadas de portadoras onde se mapeava a informação através de um processo de modulação,

o sinal obtido adquiria assim características melhores, nomeadamente maior robustez ás interferências e podia ser

enviado através do canal de informação sendo posteriormente desmodulado no receptor. Como a quantidade de

informação que se pode transmitir é directamente proporcional ao intervalo de frequências onde a portadora opera, um

aumento da frequência dessa portadora teoricamente aumenta a largura de banda de transmissão disponível, ou seja,

permite um fluxo de informação maior. Este simples facto levou a que progressivamente se fossem utilizando

frequências cada vez mais altas (comprimentos de onda mais pequenos) , assim , foram-se definindo intervalos de

utilização de frequências cada vez mais elevados até que se atingiu um limite tendo em conta os meios que se tinha para

a transmissão, aí surgiu uma nova tecnologia : a tecnologia óptica.

A descoberta desta tecnologia foi, sem dúvida um dos marcos da tecnologia das comunicações. Trata-se de um

conceito radicalmente novo em que impulsos luminosos em vez de impulsos eléctricos caracterizam a informação e daí

advém um aumento estrondoso de velocidade e de capacidade de comunicação. Os sistemas ópticos eram inicialmente

apenas constituídos pelo meio de transmissão – a fibra óptica - e por fotodetectores , todo o restante processamento era

feito por componentes electrónicos. Actualmente surgiram diversos componentes totalmente ópticos que tiram total

partido dos enormes recursos que esta tecnologia oferece oferecendo capacidades de restauração de sinal,

encaminhamento de comunicação , comutação de informação entre vários canais da rede , controlo de tráfego,... mas

existem ainda bastantes sistemas em desenvolvimento que permitirão retirar ainda melhor partido da tecnologia óptica.

As redes de comunicação baseadas em tecnologias ópticas oferecem uma solução bastante eficiente para a

crescente procura de largura de banda. Dentro deste objectivo, técnicas como a multiplexagem de comprimento de onda

(WDM e DWDM) têm sido consideradas como favoritas, mas o CDMA óptico (optical code division multiple access)

oferece uma alternativa com bastantes e distintas vantagens dentro de um ambiente de redes locais de computadores. O

CDMA permite o acesso assíncrono a uma rede, segurança máxima contra a intercepção de comunicações, utilização

eficiente dos recursos quer em termos de tempo quer em termos de frequência e além de tudo um controlo simplificado

da rede. É sobre esta tecnologia de acesso que irá debruçar este trabalho.

Pagina nº 3 de 16


As tecnologias de multiplexagem e acesso múltiplo

Nas ligações para transmissão (quer seja de dados, voz, etc..) há uma cada vez maior necessidade de largura de

banda. Um dos primeiros passo dados para se rentabilizar as larguras de banda dos canais foi a multiplexagem dos

diversos canais nas frequências (FDM) , deste modo é feito um uso rentabilizado das frequências disponíveis tendo um

determinado canal sempre disponível uma banda própria apesar de esta ser limitada. O crescente uso de tecnologias

digitais e a complexidade superior dos filtros passa-banda necessários á implementação de FDM levaram a que se

desenvolve-se uma nova técnica – o TDM . Nesta técnica, o que é feito é dar acesso a cada utilizador á totalidade da

largura de banda do canal durante um determinado intervalo de tempo após o qual se dá o acesso ao canal a outro

utilizador e assim sucessivamente. Este sistema (TDM) requer processos de sincronização bastante precisos para que

não exista interferência entre os vários utilizadores. Mas á medida que os utilizadores aumentam exponencialmente a

largura de banda começa a escassear há atrasos na comunicação, atrasos esse que são incomportáveis para certas

aplicações (voz, vídeo). O uso de tecnologias ópticas veio trazer uma ampla largura de banda, uma fibra óptica tem, por

si só um largura de banda disponível em termos de transmissão, de pelo menos 10 Tera-hertz, no entanto são

necessárias técnicas que consigam rentabilizar toda esta largura de banda, existem de facto técnicas TDM e FDM que

rentabilizam a largura de banda disponibilizada tais como e WDM e o DWDM (mais recente). Este propósito de

proporcionar o máximo de largura de banda está comprometido pela ainda parca capacidade da tecnologia em

aproveitar a largura de banda disponibilizada pela fibra em si.

Todas as técnicas referidas anteriormente são bastante vantajosas mas também apresentam os seus problemas.

Os componentes sensíveis ao comprimento de onda necessários para a implementação de WDM são bastante complexos

e dispendiosos , aliás , como todos os sistemas de processamento de dados de alta velocidade requiridos pelas mais

recentes técnicas de WDM.

Os requisitos de comprimento de onda apertados que os transmissores de WDM necessitam de ter não se

coadunam com as variações no comprimento de onda originados por flutuações de temperatura que ocorrem em áreas a

descoberto como nos casos de redes de acesso, locais de manufactura industrial , em sistemas de comunicações navais

ou aviónicos, em redes de acesso FTTH (Fiber To The Home) etc.. , em suma em locais onde não é possível efectuar

um controlo de temperatura adequado. Para evitar a necessidade desta estabilização de frequências recorre-se ás

comunicações codificadas , ou seja – CDMA - . Em comunicações ópticas não existe o desvio de Doppler, só que há

desvios de frequência nas fontes ópticas (lasers) devido ás flutuações de temperatura, no entanto existem técnicas de

CDMA robusto que permitem a comunicação apesar do desvio de frequência pois estas técnicas não são selectivas em

termos de frequência, ou seja as deslocações na frequência que afectem toda a largura de banda não afectam a

comunicação.

Sendo que o requisito de baixa complexidade, mas principalmente o baixo custo são um pré-requisito

fundamental para certos tipos de aplicações, ouve uma necessidade de criar novos métodos de acesso múltiplo

(multiplexado) aos canais de informação. O CDMA óptico é um dos mais recentes sendo a sua área de aplicação

fundamental as redes locais (LAN´s).

Pagina nº 4 de 16


Descrição da tecnologia de CDMA óptico

Numa definição breve e simplista podemos dizer que o que se faz em CDMA óptico é atribuir um código

pessoal a cada utilizador do canal , código esse que irá permitir a esse mesmo utilizador, e apenas ele, a recuperação dos

dados relevantes para si na rede.

A codificação utilizada é simples, o que se faz é enviar a sequência de assinatura quando o bit de informação é

um ‘1’ e não enviar nada quando o bit é ‘0’. As formas de definir assinatura são diversas e vão aparecendo descritas ao

longo deste trabalho.

Com esta técnica passamos a poder introduzir processamento de sinal de alta velocidade e isto por sua vez

permite o processamento digital em tempo real, isto é uma capacidade bastante importante não só para sistemas que

recebem uma quantidade bastante grande de sinais para comutação , mas também para fins computacionais tais como a

computação óptica, redes neuronais, inteligência artificial, etc... Além de tudo este processamento de sinal digital óptico

de alta velocidade reduz claramente o investimento que é feito em electrónica e software de grande complexidade que

são utilizados hoje em dia para este tipo de funções. Técnicas como o CDMA óptico introduzem uma simplicidade aos

sistemas que por sua vez se tornam mais flexíveis e isto reduz drasticamente o custo do acesso a redes por parte dos

consumidores.

Emissor de Informação

Codificador Óptico CDMA

Correlacionador Óptico CDMA Fibra Óptica

Receptor de Informação

Domínio Óptico Sinal Óptico ou

Eléctrico

Sinal Óptico ou

Eléctrico

Figura 1) Diagrama de blocos de um sistema de comunicação por fibra óptica recorrendo ao CDMA óptico

Pagina nº 5 de 16

Os sistemas de CDMA óptico tiram partido da largura de banda em excesso que as fibras monomodo oferecem

e fazem o mapeamento dos sinais de informação de baixo débito em sequências ópticas de alto débito, isto permite a

comunicação aleatória , assíncrona e sem controlo da rede entre vários utilizadores de uma rede local. Uma forma de

definir o CDMA óptico é através do esquema da figura 1 . Temos uma fonte de informação, seguida de um laser que

coloca a informação em estado eléctrico em informação no estado óptico, após o laser temos um codificador óptico que

mapear cada bit do sinal de informação numa sequência de muito alto débito (assinatura), o sinal resultante é então

acoplado a uma fibra óptica monomodo onde irá ser transmitido para um receptor que terá á sua entrada um

correlacionador óptico que efectua a operação de correlação de uma cópia da assinatura que tem com o sinal que lhe

chega do meio de transmissão e identifica se o nível de threshold é o indicado. Esta operação de identificar se o sinal é

destinado a ele é fundamental para um ambiente de rede como o que vemos na figura 2 em que temos uma série de

utilizadores que podem ser transmissores ou receptores de informação e a única forma de cada utilizador identificar a

informação que lhe é destinada é através da sua assinatura onde a informação terá de vir mapeada. Por outro lado se um


utilizador pretender comunicar com outro (enviar-lhe informação) ele terá de mapear a sua informação na assinatura do

utilizador que pretende contactar , a assinatura torna-se assim um endereço na rede. Um dos objectivos primordiais do

CDMA é a possibilidade de extracção de dados com uma determinada assinatura mesmo na presença de todas as outras

assinaturas, ou seja, atingir um estado de multiplexagem totalmente assíncrona do canal.

Emissor #1

Acoplador em Estrela

NxN



Emissor #M

Correlacionador Óptico CDMA

Correlacionador Óptico CDMA

Receptor #1

Receptor #M

Domínio Óptico

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Figura 2) Diagrama de blocos de uma rede de vários utilizadores recorrendo ao CDMA óptico

Na figura 2 temos a representação mais generalista de uma rede óptica recorrendo ao CDMA óptico tendo, no

entanto que salientar que em cada ponto que temos um emissor poderemos ter um receptor de modo a implementar

bidireccionalidade.

Podemos chegar á conclusão que o que irá limitar esta tecnologia é o nº de assinantes limitado que a rede

poderá ter, isto deve-se ao facto de, para se ter mais assinantes ter-se de utilizar códigos mais extensos e mais

complexos de codificar e descodificar. No entanto bastantes estudos têm sido feitos neste domínio dos códigos a usar e

chegaram-se a diversas conclusões. De facto este é o grande desafio das redes ópticas, o desenvolvimento de métodos

que permitam suportar um nº grande de utilizadores da rede. Os códigos bipolares (+1 , -1) foram uma primeira

tentativa em termos teóricos, pois oferecem uma boa ortogonalidade entre si, ou seja, torna-se difícil que se detecte uma

assinatura errada num receptor da rede pois os códigos têm boas propriedades de correlação. Mas a bipolaridade torna-

se um entrave pois os métodos de fotodetecção actuais possuem uma natureza não negativa, ou seja, apenas a

intensidade do sinal pode ser detectada e processada e não a sua polaridade (se é +1 ou –1), isto deixa lugar apenas (por

agora) aos códigos unipolares (0 , 1) que não possuem tão boas características de correlação cruzada (baixa) e de

autocorrelação (alta, assumindo desfasamento nulo) , há que referir no entanto que já existem trabalhos no âmbito da

utilização de códigos bipolares utilizando sistemas especialmente desenhados para o efeito.

Pagina nº 6 de 16


Investigação e desenvolvimento de sistemas de CDMA óptico

1.- Codificação temporal de impulsos ultra-rápidos

Um dos primeiros esquemas de CDMA óptico apresentados foi o que fazia uso de linhas de atraso ópticas

(optical delay lines) que permitiam a codificação de impulsos ópticos de curta duração e valores de pico elevados, em

trens de impulsos de baixa intensidade (cada utilizador terá a sua assinatura – o seu trem), impulsos estes que são depois

multiplexados com os trens dos diferentes terminais da rede. No receptor é feito uma descodificação do sinal

multiplexado presente na rede utilizando linhas de atraso duais das utilizadas na codificação depois utiliza-se uma

operação de correlação e de detecção de picos de alta intensidade para obter o sinal pretendido. Os impulsos que

surgirem mal posicionados dentro do trem de impulsos surgem como um ruído de interferência que não afecta a

detecção se o nível de threshold for adequado.

Figura 3) Codificação de CDMA óptico no domínio dos tempos com recurso a impulsos ultra rápidos de

grande intensidade e a linhas de atraso ópticas.

Devido ao comprimento longo dos códigos necessários e peso reduzidos, o CDMA óptico implementado

através desta técnica é extremamente ineficiente. Esta foi uma das causas para o desenvolvimento das técnicas

seguintes. Mais á frente vemos um exemplo de códigos usados neste tipo de implementação , os códigos ópticos

ortogonais (OOC’s).

Pagina nº 7 de 16


2.- Codificação do espectro de impulsos ópticos ultra-rápidos

a) Codificação coerente :

Posteriormente ás técnicas temporais surgiram as técnicas de codificação espectrais, ou seja, técnicas que

“imprimem” a informação no espectro da assinatura a utilizar e não na assinatura propriamente dita no domínio dos

tempos.

Figura 4a) Codificação espectral coerente de impulsos ópticos ultra-rápidos

Figura 4b)Formas de onda no domínio dos tempos e no domínio das frequências.

Pagina nº 8 de 16


São utilizados impulsos ópticos ultra-rápidos, ou seja, possuem um espectro bastante largo. Primeiramente são

utilizadas redes de difracção de modo a afectar as diversas componentes espectrais de diferentes deslocamentos nas

frequências. Estas redes de difracção são definidas de forma a produzirem resultados diferentes conforme o utilizador

pretendido, ou seja são elas que definem as assinaturas. O efeito sobre o impulso no domínio dos tempos é de

alargamento ficando com uma forma similar a ruído. Para se efectuar a descodificação no receptor temos de utilizar

uma rede de difracção conjugada ou seja, que efectua deslocamentos nas frequências duais do efectuados no emissor.

Os sinais não desejados serão apenas mais “baralhados” por esta operação ao passo que a informação relevante será

retornada á sua forma original de trem de impulsos correspondente aos bits de informação. O resultado será então um

sinal em que está presente o sinal original de informação e um ruído de fundo composto pelos sinais de outros

transmissores baralhados. Para recuperar o sinal por completo utiliza-se um detector de threshold ou aparelhos mais

complexos de detecção óptica não linear. É a necessidade deste último componente que dificulta a implementação deste

tipo de sistemas.

b) Codificação não coerente :

Esta outra implementação é similar á anterior mas agora no receptor não se usa apenas o filtro conjugado (rede

de difracção conjugada) também se usa exactamente o filtro utilizado no transmissor para codificar o espectro dos

impulsos – o filtro directo. Os dois sinais obtidos á saída dos dois filtros são detectados por fotodetectores ligados de

uma forma balanceada o que significa que o resultado á saída deste circuito de fotodetecção é a diferença dos dois

sinais. Se a informação não for a destinada a este receptor o resultado á saída do circuito de fotodetecção é um sinal

nulo enquanto que o sinal correcto é desmodulado correctamente. Assim elimina-se a necessidade de um detector de

threshold ou de aparelhos de detecção óptica não linear.

No entanto em qualquer uma destas implementações temos o problema de não conseguir eliminar o ruído

impulsivo que afecta a detecção correcta do bits de informação. Outro fenómeno que surge é o erro de interferência na

fotodetecção (speckle noise) que se deve ao facto de os diferentes canais de informação estarem dentro do mesmo

intervalo em termos de comprimento de onda e durante a fotodetecção interferirem uns com os outros.

Pagina nº 9 de 16


Figura 5) Codificação espectral não coerente de impulsos ópticos ultra-rápidos

Como se pode vêr as redes de CDMA são de uma forma geral, redes de difusão e selecção (Broadcast &

Select) , o que implica que cada receptor recebe os sinais de todos os outros. Isto implica que as sequências ópticas

utilizadas como assinaturas sejam totalmente ortogonais, ou seja são absolutamente discerníveis umas das outras. Uma

questão que pode ser levantada é a de como calibrar em tempo real as redes de difracção de modo a que elas codifiquem

a informação com a assinatura adequada a cada utilizador para o qual eu quero transmitir? Neste caso as redes de

difracção não podem ser estáticas, ou seja não podem apresentar um padrão de difracção fixo que foi obtido durante o

fabrico e funcionar permanentemente assim, há que actualizar o padrão da rede em tempo real para cumprir o propósito

de imbuir a informação apenas na assinatura do receptor que pretendo contactar. Segue-se uma pequena descrição do

processo de fabrico de uma rede de difracção.

Uma rede de difracção é criada no seio da fibra óptica através de uma alteração do padrão de difracção do

material da fibra. O processo é bastante semelhante ao usado na fotolitografia de circuitos impressos. A zona de fibra a

alterar é primeiro oxigenada para aumentar a sua sensibilidade e seguidamente expõem-se a zona a raios UV colocando

entre a fonte de raios UV e a fibra uma máscara que irá definir o padrão de difracção na fibra (Fig. 6). Para alterar o

padrão de difracção basta então mover a máscara ou alterá-la. Uma das soluções experimentais para as redes CDMA é

precisamente baseada neste conceito. O que se faz é colocar controladores piezoeléctricos de alta precisão a controlar a

posição da máscara e desta forma , conforme o sinal em tensão que a assinatura apresenta a máscara será deslocada por

forma a criar um padrão de difracção específico. Na figura seguinte vemos o processo de fabrico de uma rede de

difracção de Bragg.

Pagina nº 10 de 16


Figura 6) Processo de fabrico de uma rede de difracção.

Os códigos ópticos ortogonais – OOC’s

As propriedades fulcrais de quaisquer grupo de sequências ópticas (assinaturas) é que cada sequência seja

facilmente discernível de uma versão de si própria deslocada no tempo, ou seja, a autocorrelação de uma sequência

sujeita a desfasamentos temporais deve ser baixa, e que cada sequência seja discernível de todas as outras sequências

presentes no conjunto de sequências a utilizar, querendo isto dizer que, a correlação cruzada deverá ser baixa para que

se tenha um probabilidade de erro na detecção baixa em ambientes multiutilizador. A ortogonalidade absoluta não pode

ser obtida mas existem códigos com características bastante favoráveis e que seguem as propriedades acima referidas,

os códigos ópticos ortogonais (OOC´s – Optical Orthogonal Codes) são um desses casos apresentando as duas

propriedades fundamentais para uso neste tipo de tecnologia. São compostos por sequências unipolares de comprimento

F e peso K com constantes de correlação cruzada e autocorrelação λa e λc respectivamente. Neste caso K é o nº de 1´s

presente na sequência. O que é feito é dividir o intervalo de tempo correspondente a um bit de informação T em

intervalos mais pequenos (Chip’s) de comprimento Tc (Chip Time) de tal modo que se verifique a expressão :

FTT

c

=

Como exemplo pode-se referir uma família de sequências com F = 32 e K = 4 e uma representação de duas sequências

possíveis está na figura seguinte :

Figura 7)Representação de dois códigos ópticos ortogonais (OOC’s).

Pagina nº 11 de 16


Remetendo as atenções novamente para a figura 2 pode-se referir que a expressão para o sinal multiplexado

que se encontra na fibra monomodo é a seguinte :

∑=

−=2

1)()(

iii ttstr

onde corresponde ao sinal do i-ésimo utilizador e t)( ii tts − i é o tempo aleatório associado ao sinal do i-ésimo

utilizador. Em CDMA óptico um “1” binário de informação é representado pela sequência de assinatura e um “0” é

representado não enviado sequência nenhuma. Ao chegar ao utilizador o sinal multiplexado é correlacionado com a

cópia local da assinatura, nas próximas figuras vemos qual é o resultado da operação de correlação quando se encontra

informação com a assinatura adequada (Fig. 4 a)) , quando se encontra apenas outra sequência que não a do utilizador

em causa o resultado é a figura 4b) isto vai de encontro á expectativas segundo as propriedades da correlação cruzada

entre códigos ortogonais. Quando temos duas sequências com um desvio temporal pequeno entre si e em que uma delas

é a do utilizador em causa o resultado é a figura 4c) , podemos verificar que, com o nível de threshold adequado será

possível detectar a informação adequada do sinal multiplexado.

Figura 8) Respostas do correlacionador óptico a diferente entradas.

Pagina nº 12 de 16


O nº máximo de utilizadores simultâneos utilizando códigos ópticos ortogonais (OOC’s) é :

−−

≤)1(

1KK

FN

Onde F é o comprimento das sequências a utilizar, K é o peso ou nº de uns na sequência. O simbolo x

denota a parte inteira do valor real de x.. Como podemos vêr só com códigos grandes e de grande peso é que é possível

suportar uma rede com um número aceitável de utilizadores.

Um dos problemas de CDMA óptico em redes de N utilizadores acontece quando um determinado utilizador

envia um bit zero de informação que corresponde a não enviar sequência nenhuma e exactamente nesse instante outro

utilizador envia um sinal que interfere com o sinal multiplexado e que causa uma falsa detecção no utilizador em causa.

Esta falsa detecção ocorre se ocorrerem interferências suficientes para causarem que se ultrapasse o nível de threshold .

Para se evitar este problema pode-se usar uma estrutura para o receptor como a da figura 5. – uma Porta lógica AND

totalmente construída com tecnologia óptica :

Figura 9) Porta Óptica AND para reconhecimento de assinaturas totalmente óptico

O sinal de entrada r(t) é dividido por K caminhos (não esquecer que K é o peso do código OOC) em cada

caminho o sinal é atrasado de acordo com os elementos específicos de atraso do OOC. Os amplificadores de ganho K

destinam-se a normalizar os sinais nos K caminhos que por serem derivados de um só sinal sofreram uma atenuação por

um factor K. Deste modo os elementos não nulos do sinal são normalizados de acordo com o seu valor em termos de

intensidade, seguindo a seguinte fórmula :

Pagina nº 13 de 16


<≥

=1011

)(i

iii wpara

wparawg

Onde wi define a intensidade do sinal de entrada do i-ésimo elemento não nulo do código. Se uma interferência

do tipo {3010000200000} surgir á entrada deste circuito a saída será {1010000100000} o sinal é depois somado em

intensidade e aplicado a um circuito de threshold com função de transferência :

<≥

=KyparaKypara

yf01

)(

Sendo y a intensidade á entrada deste circuito. Com um exemplo pode-se demonstrar como é que se evitam

erros com este circuito. Tendo o OOC A={1011000100000} o valor máximo de threshold é ‘4’ , mas se tivermos uma

interferência do tipo {3000000100000} também teremos um threshold de ‘4’ no entanto esta não é uma assinatura

válida.Com o uso da porta AND óptica a interferência é reduzida a {1000000100000} que apresenta um threshold de

‘2’ que já não é detectado como sequência válida e protege assim o utilizador de uma falsa detecção. É óbvio que

existirão hipóteses de interferência que poderão perturbar o sinal multiplexado mas o uso de este circuito reduz as

hipóteses de uma falsa detecção.

Existem , no entanto bastantes outros códigos em desenvolvimento para utilização como sequências para

CDMA, entre os quais temos códigos bidimensionais, códigos Manchester especialmente adaptados, códigos bipolares

(sendo necessário equipamento especial devido á natureza não negativa dos detectores incoerentes em utilização

actualmente). Existem também códigos adaptativos, que alteram o seu comprimento e peso de forma assíncrona

conforme o nº de utilizadores que está presente na rede.

Mais aplicações práticas deste tipo de sistemas estão limitadas pelo desenvolvimento parco conseguido nesta

área (essa é a razão pela utilização apenas em LAN’s) mas a rentabilização deste sistema e potenciação das suas

qualidades está á vista pois há um interesse enorme por parte das grandes empresas nesta tecnologia inovadora .

Pagina nº 14 de 16


Bibliografia :

[1] Gerd Keiser ,“Optical Fiber Communications” – Third Edition - Mcgraw-Hill

[2] John M. Senior , “Optical Fiber Communications” – Second Edition – Prentice Hall

[3] Prof. Henrique Salgado , Apontamentos da cadeira de comunicações ópticas

[4] Jawad Salehi, “Code division multiple-access techniques in optical fiber networks – Part I : Fundamental

principles”, IEEE Trans. Commun. Vol. 37 – Agosto 1989

[5] D. Brady e S. Verdu, “ A semiclassical analysis of optical code division multiple access”, IEEE Trans.

Commun. Vol. 39 – Janeiro 1991

[6] Habib Fathallah, “Robust optical FFH-CDMA communications : Coding in place of frequency and

temperature controls”, JLT vol. 17 – Agosto 1999

[7] Jen-Fa Huang e Dar-Zu Hsu, “Fiber-grating based optical CDMA spectral encoding with nearly orthogonal M-

sequence codes”, IEE Phot. Tech. Letters vol 12, NO.9 – Setembro 2000

[8] Kyoungsik Yu , Jongyoon Shin e Namkyoo Park , “Wavelength-time spreading optical CDMA system using

wavelength multiplexers and mirrored fiber delay lines”, IEE Phot. Tech. Letters vol 12, NO.9 – Setembro

2000

[9] Lawrence R. Chen e Peter W. E. Smith, “Demonstration of incoherent wavelength-encoding/time-spreading

optical CDMA using chirped moiré gratings”, IEE Phot. Tech. Letters vol 12, NO.9 – Setembro 2000

[10] Giovanni Vannuci, “Combining frequency-division multiplexing in a high-capacity optical network”, IEEE

Network special issue on optical networks – Março 1989

[11] J. Salehi ,“Emerging optical code-division multiple access communications systems” , IEEE Network special

issue on optical networks – Março 1989

[12] Sangin Kim, “Cyclic optical encoders/decoders for compact optical CDMA networks”, IEE Phot. Tech. Letters

vol 12, NO.4 – Abril 2000

[13] Che-Li Lin e Jingshown Wu, “Channel interference reduction using random Manchester codes for both

synchronous and asynchronous fiber-optic CDMA systems”, JLT vol.18 – Janeiro 2000

[14] E. S. Shivaleela e Kumar N. Sivarajan, “Design of a new family of two dimensional codes for fibre-optic

CDMA networks” JLT vol.16 – Abril 1998

[15] Svetislav V. Maric e Vincent K. N. Lau , “Multirate fiber-optic CDMA : System design and performance

analysis.”, JLT vol.16 – Janeiro 1998

[16] Paulo M. Mendes e Henrique J. A. Silva , “Influence of fiber dispersion on the performance of optical fiber

CDMA systems”

Pagina nº 15 de 16


[17] Lim Nguyen, Tasshi Dennis e Behnaam Aazhang, “Experimental demonstration of bipolar codes for optical

spectral amplitude CDMA communication”, JLT vol.15 – Setembro 1997

[18] E. Marom , “Optical delay line matched filters”, IEEE Trans. on Circuits & Systems, NO. 6, vol. CAS-25-

Junho 1978

[19] A. M. Weiner , J. P. Heritage e J. Salehi, “Encoding and decoding of femtosecond pulses”, Optics Letters, vol.

13 – 1988

Pagina nº 16 de 16

comunicações Ópticasee97159/monografia.pdf · 2001-06-08 · comunicações Ópticas monografia...

Documents