REDE ÓPTICA PASSIVA PARA INTERFACE COM REDES WIRELESS 5G: COMUNICAÇÃO DOS MEDIDORES INTELIGENTES DE ENERGIA

  • Sinara Matos
  • Djeisson Hoffmann Thomas
Rótulo Rede, PON, wireless, 5G, Internet, das, Coisas

Resumo

i) introdução: Devido ao aumento do acesso aos dispositivos móveis, está em desenvolvimento e teste uma nova geração do padrão de comunicação wireless, o 5G, cuja taxa de dados por cliente será próxima de 10 Gbps (gigabits por segundo) bi-direcional. Dentre as categorias de redes ópticas, aquela que atenderá o padrão 5G é a de acesso, conhecida também como rede óptica passiva (PON ou Passive Optical Network). Uma nova geração de rede PON, chamada TWDM-PON (Time and Wavelength Division Multiplexing PON) está sendo desenvolvida para atender este objetivo, mas alguns desafios ainda restam, dentre os quais o desenvolvimento ou o aprimoramento de técnicas de modulação e multiplexação que permitam o compartilhamento eficiente do canal óptico entre os diversos usuários wireless; ii) objetivo(s): Propor uma topologia de rede óptica baseada no padrão TWDM-PON, implementada com o emprego de uma técnica de multiplexação A-RoF associada à multiplexação no tempo, com o intuito de permitir a comunicação bidirecional dos medidores de energia (smartmeters) das redes elétricas inteligentes (smartgrids) com qualidade, confiabilidade e reduzida banda-passante, sem prejuízo ao tráfego normal de dados dos usuários wireless 5G e dos demais clientes da rede PON; iii) material e métodos: A topologia da rede PON proposta foi desenvolvida e testada por meio de simulações realizadas no software OptiSystem, em sua versão 2016; iv) resultados e discussão: Para avaliar a qualidade de comunicação da topologia proposta foram realizadas medidas de diagrama de olho (Eye Diagram) sobre os dados elétricos recebidos, submodulados em todas as portadoras ópticas, além das correspondentes aferições da BER (taxa de erro de bit) e do fator Q (fator de qualidade). Através das medições realizadas, foi possível obter diagramas de olho de grande abertura e com pouca largura nos pontos de cruzamento, o que indica a recuperação fidedigna da informação transmitida. Quantitativamente, a qualidade da comunicação é comprovada também através dos valores de BER e do fator Q, onde a taxa de erro alcançada foi da ordem de 10-12; v) conclusão: O desempenho, a economia de banda-passante óptica e as características técnicas credenciam a topologia de rede PON proposta à expansão do tráfego agregado de dados das redes wireless 5G, como o que é esperado em função do crescimento das aplicações IoT (internet das coisas ou Internet of Things). Em função disto, ilustramos como a topologia proposta pode ser utilizada em aplicações IoT nas smartgrids para a transmissão bidirecional do tráfego de dados dos smartmeters, sem prejuízo ao tráfego normal de dados dos usuários wireless 5G e dos demais clientes da rede PON.

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Publicado
2020-03-30
Como Citar
MATOS, S.; HOFFMANN THOMAS, D. REDE ÓPTICA PASSIVA PARA INTERFACE COM REDES WIRELESS 5G: COMUNICAÇÃO DOS MEDIDORES INTELIGENTES DE ENERGIA. Anais do Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão, v. 11, n. 2, 30 mar. 2020.