Comunicações Ópticas Avançadas e DWDM

Que conhecer as novas tecnologias usadas em sistemas ópticos modernos? O curso de DWDM começa com um enfoque dos fundamentos da transmissão óptica e logo passa a tratar de novos padrões e tecnologias -- novas fibras, novos amplificadores, novos terminais e cross-connects dinâmicos. novos moduladores e demoduladores, novos sistemas de modulação multiestados e demodulação coerente, alta densidade de portadoras e outras. Também trata de métodos de projetos de amplificaçao óptica, limitações do sistema, medição dos parâmetros mais importantes,padrões e planejamento de redes ópticas de alta capacidade. Mais do que um curso de DWDM tradicional, esta é uma atualização para as mais novas práticas, padrões, limitações técnicas dos sistemas e tecnologias utilizadas em redes óticas modernas, dinâmicas e de alta capacidade. Curso completo em duas partes, uma cobrindo a tecnologia atualizada de transmissão óptica até altíssimas capacidades e outra tratando dos sistemas baseados em DWDM.

Antes, os sinais ópticos transmitidos eram simples, e a largura de banda disponível para a portadora única na janela era, para todos os efeitos práticos, extremamente grande. Os fatores limitantes do alcance e da velocidade binária eram a atenuação no meio e, para sinais de alta velocidade binária e de vídeo analógico, efeitos dispersivos. Hoje, a crescente necessidade de banda exige que se aproveite ao máximo a infraestrutura passiva; para tanto, foram desenvolvidas novas técnicas como DWDM e CWDM, modulações complexas e transceptores ópticos com velocidades binárias elevadíssimas (atualmente, de até 400 Gbit/s por portadora). A evolução precisa ser analisada, aprendida e discutida em detalhe.

Quando a transmissão óptica guiada foi introduzida, os sinais transmitidos eram simples, a modulação utilizada era binária OOK, os receptores trabalhavam com detecção direta e a largura de banda disponível para a portadora única na janela era, para todos os efeitos práticos, extremamente grande. Os fatores limitantes do alcance e da velocidade binária eram a atenuação no meio e, para sinais de alta velocidade binária, efeitos dispersivos. O planejamento e projeto dos enlaces de fibra era muito simples. Hoje, tudo mudou. A crescente necessidade de banda exige que se aproveite ao máximo a infraestrutura passiva, que é parte mais cara da planta. Para isso foram desenvolvidas novas técnicas como DWDM e CWDM para suportar múltiplos canais na banda de uso, modulações complexas com vários bits de informação codificados em cada símbolo e transceptores ópticos com velocidades binárias elevadíssimas (atualmente, de até 400 Gbit/s por portadora). A complexidade dos sinais exigiu, por sua vez, a invenção e o uso de técnicas novas de tratamento dos sinais. Como consequência, as exigências para os projetos da rede passiva aumentaram e seu controle tornou-se mais estrito. Neste treinamento, essa evolução é discutida em detalhe, as implicações para o projeto e para a operação das novas redes flexíveis de alta capacidade baseadas nessas novas tecnologias é introduzida, e o efeito das degradações do sinal e suas medições são discutidos.

 

Informações

Objetivo
  • Obter conhecimentos básicos sobre os parâmetros relevantes para a transmissão óptica nas aplicações em projetos de redes de transporte em altas velocidades binárias utilizando DWDM e CWDM.
  • Conhecer os componentes de um sistema DWDM e seu papel nas redes de transporte, bem como suas características técnicas principais e opções de uso.
  • Mediante o estudo de casos práticos, aprender sobre as técnicas de projeto de redes de transporte DWDM em longa distância e anéis metropolitanos.
Público-alvo

Técnicos e engenheiros que necessitem adquirir conhecimentos teóricos e práticos sobre as novas tecnologias e aplicações da transmissão e sistemas de comunicação por fibras ópticas utilizando DWDM.

Pré-requisitos

Conhecimentos sólidos de redes de fibras ópticas.

Ementa

Primeira parte (24 horas)

  1. Módulo 1: Características de transmissão em fibras ópticas
    • Conceituação de fibras ópticas, princípios de propagação, tipos de fibra
    • Atenuação
    • Perdas por espalhamento
    • Distorções lineares e não lineares
    • Dispersão cromática, dispersão intermodal e seu efeito sobre os pulsos ópticos
    • Polarização e PMD
    • Efeitos não lineares
    • Introdução à correção de erros preditiva (FEC)
  2. Módulo 2: Arquiteturas de redes metropolitanas e de longa distância
    • Redes metropolitanas
    • Redes e sistemas de longa distância
    • Altas velocidades binárias
  3. Módulo 3: Elementos da solução
    • Principais elementos passivos: divisores, acopladores, isoladores e circuladores
    • Visão geral das fontes e detectores ópticos
    • Fontes e detectores segundo as aplicações:
      • Padrões IEEE 802.3
      • Outros padrões
    • Visão geral sobre amplificação óptica e suas aplicações:
      • EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifiers)
      • Amplificadores para distâncias muito longas: RA (Raman Amplifier) e ROPA (Remote Optically Pumped Amplifier)
      • Outros tipos de amplificadores e suas aplicações (EYDFA, PDFFA, TDFFA), amplificadores híbridos.
  4. Módulo 4: Técnicas e problemas especiais para altas velocidades
    • Conceito de modulação
    • Taxa de bit (Rb) e Taxa de Símbolos (Rs)
    • Determinação da largura de banda ocupada
    • Modulação e demodulação PSK
    • Recuperação e sincronização de portadora
    • Modulação QAM
    • Demodulação coerente
    • Efeitos da degradação dos sinais em sistemas reais
    • Diagrama de constelação
    • Diagrama de olho
    • Sistemas práticos
  5. Módulo 5: Redes e Sistemas de transmissão Ópticos
    • Revisão da multiplexação TDM e Redes SDH e OTN
    • Interfaces Ethernet ópticas para distâncias curtas, médias e longas
    • Técnicas de multiplexação óptica DWDM e CWDM
    • Elementos de rede ópticos OADM, GOADM, ROADM, OXC
    • Modelo hierárquico de uma rede óptica e níveis de proteção
    • Proteção em redes ópticas determinísticas
    • Proteção em redes Ethernet e Carrier Ethernet
    • Aplicação de tecnologias DWDM e CWDM
    • Técnicas utilizadas de códigos corretores de Erros (ECC – Error Correction Coding)

Segunda parte (16 horas)

  1. Módulo 6: Planejamento, projeto e análise de custos de sistemas Ópticos
    • Considerações sobre projetos de sistemas ópticos
    • Problemas especiais de altas velocidades binárias
    • Disponibilidade e confiabilidade de sistemas ópticos
    • Considerações sobre proteção nas várias camadas
    • Projetos de rede DWDM:
      • Premissas de projeto
      • Parâmetros de projeto da rede passiva
      • Parâmetros de projeto de amplificação óptica
      • Orçamento de potência e orçamento de dispersão cromática
      • PMD para portadoras de 10 Gbit/s
      • PMD e demodulação coerente a 40 e 100 Gbit/s
      • Cálculo de enlaces ópticos com DWDM e portadoras de 10 Gbit/s e 100 Gbit/s
      • Estudos de casos práticos de projeto e ferramentas de cálculo e documentação dos projetos da rede passiva
      • Estudos de caso e ferramentas de cálculo dos projetos de amplificação óptica
  2. Módulo 7: Considerações gerais sobre Operação e Manutenção de redes ópticas
    • Instrumentos e procedimentos de medição
    • Testes de recepção, de construção e de aceitação
    • Caracterização de linhas de fibras ópticas existentes
    • Monitoração em serviço e melhores práticas de operação e manutenção.
    • Módulo 8: Questões finais
Carga Horária
40 horas
Docentes

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