Technologies For Modern Optical Networks: Prototyping and Testing
Nome: CAIO MARCIANO SANTOS
Data de publicação: 19/02/2025
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| MARCELO EDUARDO VIEIRA SEGATTO | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| MURILO ROMERO ARAÚJO | Examinador Externo |
Páginas
Resumo: Os loops de recircula¸c˜ao ´optico s˜ao ferramentas essenciais no estudo de sistemas de comunica
¸c˜ao por fibra ´optica de longa distˆancia. A t´ecnica permite que a luz viaje por m´ultiplas
voltas atrav´es de trechos de fibra, simulando distˆancias de transmiss˜ao estendidas sem a
necessidade de configura¸c˜oes f´sicas longas. Como ferramenta de laborat´orio, ´e particularmente
´util para investigar os efeitos de ru´do de amplificadores e de n˜ao-linearidades ´optica
em enlaces de longa distˆancia. Em outros contextos, ´e amplamente utilizado para validar
e projetar redes submarinas, que s˜ao imperiais para nossas redes modernas, trazendo
conectividade ao redor do globo.
O advento da tecnologia 5G, combinado com Sistemas ´ Opticos Sem Fio (OWS), promete
revolucionar as redes de comunica¸c˜ao. O 5G oferece velocidades e conectividade sem
precedentes, enquanto os OWS fornecem uma solu¸c˜ao complementar para comunica¸c˜ao
de alta capacidade e curta distˆancia. Juntos, eles possibilitam uma ampla gama de
aplica¸c˜oes, desde banda larga m´ovel aprimorada at´e comunica¸c˜oes ultra-confi´aveis e de
baixa latˆencia, apoiando a crescente demanda por dados e conectividade em cidades
inteligentes e automa¸c˜ao industrial.
O 5G New Radio (NR) representa o padr˜ao global para a interface a´erea das redes 5G,
desenvolvido pelo 3rd Generation Partnership Project (3GPP). Utilizando tecnologias
avan¸cadas como multiplexa¸c˜ao por divis˜ao de frequˆencia ortogonal (OFDM), MIMO
massivo e forma¸c˜ao de feixe para fornecer menor latˆencia, maior capacidade e eficiˆencia
espectral aprimorada. O 5G NR suporta uma ampla gama de bandas de frequˆencia e
modos de implanta¸c˜ao, tornando-o uma solu¸c˜ao vers´atil e escal´avel para as necessidades
futuras de comunica¸c˜ao sem fio.
Ao combinar loops de recircula¸c˜ao com a tecnologia e padroniza¸c˜ao 5G, ´e criado um
robusto OWS, capaz de entregar sinais nos ambientes mais vastos. Assim, este trabalho
apresenta o design, execu¸c˜ao e valida¸c˜ao de um prot´otipo de loop de recircula¸c˜ao, bem
como a valida¸c˜ao de um prot´otipo de antena 5G executado por terceiros. Com o loop,
distˆancias de at´e 100, 600, 900 e 1400 km s˜ao alcan¸cadas a 1.47, 2.21, 2.94 e 3.65 Gb/s,
respectivamente. No OWS contendo o loop e o prot´otipo de antena, distˆancias de at´e
100 km e 500 km para 1.94 e 1.46 Gb/s, respectivamente. Finalmente, para um OWS 5G
NR operando na banda FR1 n77, com um total de 450 MHz alocados para quatro canais
individuais de 100 MHz, foram obtidas distˆancias de transmiss˜ao de 400 km para o canal 1
e 500 km para os canais 2 a 3, com uma taxa bruta de 229.5 Mb/s por canal.
