Transporte de informação directamente sobre sistemas de comunicação ópticos

Abstract

Num futuro próximo, a informação transmitida entre vários utilizadores, seja áudio, vídeo ou dados, poderá ser transportada directamente sobre redes ópticas. Neste sentido, têm sido estudadas e analisadas várias tecnologias emergentes de redes ópticas, que culminaram com o aparecimento de soluções que permitem a integração de redes IP (Internet Protocol) sobre redes ópticas. Tendo em vista este cenário, o objectivo deste trabalho foi o estudo dos mecanismos de transporte de informação sobre sistemas de comunicação ópticos. Foi dada especial relevância a tecnologias ópticas multicanal utilizadas actualmente, o Wavelength Division Multiplexing (WDM) e o Multiprotocol Label Switching (MPLS). Uma vez que uma das formas usuais de avaliar o impacto da camada física nos sistemas de comunicação é através das taxa de erro binários, foi efectuada a caracterização da camada física em termos de taxas de erros binários e da probabilidade de erros na transmissão de pacotes de informação. Este estudo englobou várias fases, nomeadamente a caracterização do meio de transmissão, a fibra (através da taxa de erros binários e do factor Q), e a análise do impacto dos erros binários nas camadas de ligação de dados, de rede e de transporte, traduzida na probabilidade de erros em sequências de bits. Foi também abordado o impacto dos esquemas de detecção e/ou de correcção de erros utilizados nas várias camadas protocolares. Finalmente, foi analisado e caracterizado o comportamento da rede em função das características físicas do canal de transmissão.

In a near future, information (audio, video and data) may be transmitted between several users directly over optical networks. Several emerging technologies on optical networks, which allow the IP (Internet Protocol) integration in the optical domain, have already been widely studied and analyzed. Keeping in mind this scenario, the goal of this work was the study of the information transport mechanisms over optical communication systems. Special attention was given to technologies currently used, the Wavelength Division Multiplexing (WDM) and the Multiprotocol Label Switching (MPLS). The Bit Error Rate (BER) is used as a measure of the negative effects of all physical impairments on the fibre, being usually a comprehensive criterion for the evaluation of the signal transmission quality. This way, the physical layer characterization was made in terms of BER and/or packet error rate (PER). This study concerned several stages: the fibre characterization in terms of BER and Q-factor, the study of the impact of the binary errors in the network behaviour, and the study and analysis of the error detection and correction schemes used in the several layers. Finally, the network behaviour was analysed and characterized as a function of the channel physical characteristics and constraints.