Controle de potência em redes ópticas de multiplo acesso OCDMA
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Stábile Filho, Moanir
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Resumo
Resumo: A utilização da técnica de acesso múltiplo por divisão de códigos (CDMA) em redes puramente ópticas foi proposta levando-se em consideração sua ampla largura de banda óptica O CDMA óptico é uma técnica que permite a múltiplos usuários compartilharem simultaneamente o mesmo canal de fibra de modo assíncrono, sem atraso e sem a necessidade de gerenciamento de recursos (scheduling) No entanto, os níveis de interferência de múltiplo acesso (MAI) são significativos nesses sistemas devido a natureza da detecção de potência à incoerente A redução desse efeito de interferência é crucial na melhoria de desempenho dos sistemas CDMA ópticos Neste sentido, propõe-se a utilização de mecanismos de alocação de recursos, particularmente de potência, que garantam a cada usuário um desempenho mínimo aceitável em termos de taxa de erro de bit (BER) Utiliza-se a estratégia do controle de potência centralizado e particionado (onde a rede óptica é dividida em rede de acesso e rede de broadcast) Neste trabalho, analisa-se o problema do controle de potência para redes ópticas CDMA particionadas (p-OCDMA), sob dois pontos de vista distintos: a) modelo matemático de crescimento populacional de Verhulst; b) abordagem heurística denominada inteligência swarm (PSO – Particle Swarm Optimization) Extensivas simulações e resultados numéricos indicaram que tanto o modelo de Verhulst quanto o PSO são adequados para resolver o problema do controle de potência em redes p-OCDMA, com resultados de convergência satisfatórios para uma variedade de cenários de operação para o sistema p-OCDMA Uma análise de complexidade, em termos de número de operações, é realizada no sentido de se obter um quadro comparativo mais realista para as duas metodologias de otimização, com indicativo de superioridade da abordagem analítica-interativa de Verhulst para o problema do controle de potência em redes p-OCDMA Finalmente, uma quarta análise é desenvolvida utilizando o modelo de Verhulst para o controle de potência óptica, considerando-se no entanto a adições dos efeitos da dispersão dos modos de polarização (PMD) e da dispersão da velocidade de grupo (GVD)
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Palavras-chave
Rede óptica CDMA, Controle de potência, Sistema OCDMA, Modelo de Verhulst, Inteligência Swarm, Power control, Swarm intelligence, Verhulst models, Optical CDMA