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Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Análise de desempenho de redes ópticas utilizando o código corretor de erro Reed-Solomon
Author: Machado, Vitor Hugo Romão
First Advisor: Bertarini, Pedro Luiz Lima
First member of the Committee: Costa, André Luiz Aguiar da
Second member of the Committee: Carbonaro, Karine Barbosa
Summary: A demanda por serviços de telecomunicações vem crescendo rapidamente nos últimos anos, sendo cada vez mais necessários estudos para aumentar capacidade de transmissão das redes de comunicações. Uma ótima opção é a utilização das comunicações ópticas, por permitirem altas taxas de transmissão. Porém, nesse tipo de sistema ocorre a degradação do sinal óptico devido a efeitos indesejados da fibra óptica e por ruídos inerentes ao processo de transmissão. Para solucionar este problema são utilizados Códigos Corretores de Erros (FECs). Um exemplo de FEC amplamente utilizado em comunicações óptica são os códigos Reed-Solomon (RS), designados pela nomenclatura RS(n,k), onde n é o número total de símbolos de código no bloco codificado, k é o número de símbolos de dados a serem codificados, e n-k determina quantidade de símbolos de redundância inseridos no processo de codificação. Um decodificador Reed-Solomon pode corrigir até t símbolos errados, onde 2t=n-k. Nesse contexto, este trabalhou buscou avaliar o desempenho de uma rede óptica com multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM), quando diferentes comprimentos de codificação e redundância do código RS são utilizados para correção de erro. O desempenho do sistema foi avaliado em termos do chamado “ganho de codificação”, definido como a redução da E_b/N_0 (em decibéis) gerada pela codificação, em relação a E_b/N_0 necessária pelo sistema sem utilização do FEC, para atingir umas mesma taxa de erro de bit (BER). O diagrama do olho também foi utilizado para demonstrar a melhoria gerada pelo FEC. Após a implementação da codificação, foi possível verificar que de forma geral, todos os comprimentos de codificação e redundâncias do código RS proporcionaram ao sistema óptico WDM uma melhoria de desempenho, reduzindo os requisitos de potência necessária no enlace para atingir BERs melhores. Como esperado, as codificações com maior grau de redundância foram as que geraram os melhores resultados, como foi o caso da codificação RS(255,191) e RS(63,31), que geraram aproximadamente 9 dB e 8 dB, respectivamente, de ganho de codificação.
Abstract: The demand for telecommunication services has been growing rapidly in recent years, as well the number of studies in order to increase the capacity of transmission of communications networks. One of the best options is to use optical communications systems, because they allow high transmission rates. However, this type of system suffers with degradation of the optical signal due to unwanted effects of the optical fiber and noise inherent to the transmission process. In order to address this problem Forward Error Correction (FECs) are used. An example of FEC widely used in optical communications is the Reed-Solomon (RS) codes, designated by the nomenclature RS(n,k), where n is the total number of code symbols in the coded block, k is the number of data symbols to be coded, and n-k determines the number of redundancy symbols inserted in the coding process. A Reed-Solomon decoder can correct up to t wrong symbols, where 2t=n-k. In this context, this work sought to evaluate the performance of an optical network with wavelength division multiplexing (WDM), when different coding lengths and redundancy of the RS code are used for error correction. The system performance was evaluated in terms of the so-called "coding gain", defined as the reduction of the E_b/N_0 (in decibels) generated by the coding, in relation to E_b/N_0 required by the system without using the FEC, to achieve the same bit error rate (BER). The eye diagram was also used to demonstrate the improvement generated by the FEC. After coding implementation, it was possible to verify that in general, all coding lengths and redundancies of RS code provided the WDM optical system a performance improvement, reducing the required power requirements to achieve better BERs. As expected, the codes with the highest degree of redundancy were the ones that generated the best results, such as the RS (255,191) and RS (63,31) coding, which generated approximately 9 dB and 8 dB respectively, of coding gain.
Keywords: FEC
Ganho de codificação
Coding gain
Reed-solomon
Sistema óptico WDM
WDM optical system
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: MACHADO, Vitor Hugo Romão. Análise de desempenho de redes ópticas utilizando o código corretor de erro Reed-Solomon. 2019. 73 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações) – Universidade Federal de Uberlândia, Patos de Minas, 2019.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/27174
Date of defense: 5-Jul-2019
Appears in Collections:TCC - Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações (Patos de Minas)

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