[pt] O objetivo desta dissertação consiste no desenvolvimento de um analisador de erro para Redes Ópticas através da utilização de circuitos integrados programáveis operando na taxa do Gigabit. As principais fontes de erro, as técnicas de medição da taxa de bits errados e a avaliação de desempenho de enlaces elétricos e ópticos em redes de telecomunicações são descritas e caracterizadas. Dispositivos de transmissão e recepção são desenvolvidos através da introdução de ferramentas computacionais para FPGA colocando-se em evidência o mecanismo de alinhamento e sincronização entre os dois. As simulações e análises destes dispositivos são apresentadas possibilitando a inserção destes em um módulo capaz de avaliar o desempenho de um enlace óptico na taxa de 1.25Gbit/s em função da taxa de bits errados. / [en] The objective of this dissertation consist on development of an error analyzer for Optical Networks by the use of programmable integrated circuits operating in Gigabit rates. The main sources of error, the techniques of BER measurement and the performance evaluation of the electric and optical links in telecommunication networks are described and characterized. Transmission and reception devices are developed through the introduction of computational tools for FPGA giving emphasis to alignment and synchronization mechanism between the two. The simulations and analyses of these devices are presented making possible the insertion of these in a module capable to evaluate the performance of the optical link in the 1.25Gbit/s rate in function of the BER.

[pt] O objetivo desta dissertação consiste no desenvolvimento e na realização de um analisador de redes e elementos de redes na taxa de 1 Gbps. A tecnologia de lógica programável (FPGA) é utilizada através de uma placa de desenvolvimento ativada por ferramentas computacionais dedicadas a esta aplicação. O módulo realizado é utilizado para caracterizar uma rede e alguns elementos de rede em função da taxa máxima de transmissão de pacotes, número de pacotes perdidos e retardo. Uma comparação entre os resultados fornecidos pelo módulo desenvolvido e um equipamento comercial é apresentada e comentada. Finalmente, as principais vantagens da proposta desta dissertação são destacadas. / [en] The main purpose of this dissertation is the development and realization of a Gigabit Ethernet network element analyzer. The FPGA technology is employed through a development board, activated by dedicated software tools. The prototype realized is employed to describe a network and network elements by maximum transmission capacity, frame loss and delay. A comparative analysis between this prototype and a commercial equipment is performed. Finally, the main advantages of this dissertation will be highlighted.

[pt] Este trabalho tem como objetivo avaliar a viabilidade técnica para fabricação de placas de circuito impresso de múltiplas camadas com espessuras reduzidas mantendo a integridade dos sinais que se propagam em conexões inter- chip, nas taxas de transmissão de 1Gb/s e 10Gb/s para aplicações em redes de comunicações nos padrões 1GB Ethernet e 10GB Ethernet. A avaliação inclui o projeto de uma placa de 6 camadas de planos condutores, com espessura total de 1,29mm. A placa desenvolvida contém linhas de transmissão, vias e curvas, microcapacitores , microresistores e conectores I/O adequados para a faixa de freqüência em questão. / [en] The main purpose of this work is to evaluate the technical reliability to fabricate a Printed circuit board (PCB) with reduced thickness multilayer keeping signal Integrity on inter-chip connections in 1Gb/s and 10Gb/s (1GB Ethernet and 10GB Ethernet network communications). This evaluation includes the development of a PCB project with 06 layers and 1,29mm thickness. The PCB contains several transmission lines, vias, bends, microcapacitors, microresistors, connectors (I/O) suitable to this frequency band.

[pt] CATV / Gigabit Ethernet / DWDM : Novas Alternativas Técnicas e Econômicas para a Última Milha tem como objetivo descrever a ativação de novas funcionalidades de uma rede de distribuição de CATV associada à distribuição de dados em faixa larga. A utilização da tecnologia DWDM no domínio óptico, associada a novas topologias de distribuição em cabo coaxial e ao padrão Gigabit Ethernet, permite a obtenção de uma nova concepção em rede de telecomunicações, onde os serviços tradicionais de distribuição analógica são inteiramente preservados. As vantagens desta solução residem na obtenção de uma rede de muito alta velocidade, ideal para aplicações Internet de segunda geração e em um dramático aumento do retorno econômico nas redes CATV já instaladas. / [en] CATV / Gigabit Ethernet / DWDM : New Technical and Economic Altermatives to the Last Mile is aiming at describing the activation of a new family of functionalities applicable to a CATV distribution network together with a delivery of broadband data. Optical domain DWDM technology is used, associated with new coaxial cable distribution topologies and the Gigabit Ethernet standard, allowing for a new telecommunications network concept, where the traditional analogical distribution services are totally preserved. The above proposed solution presents two advantages. The first is such that a very high-speed data network becomes available. This last, is an ideal outfit for second generation Internet. The second advantage is that the obtained data network provides for economic revenues by far greater than those of the traditional CATV networks.

[pt] O principal objetivo desta dissertação consiste na geração de novas funcionalidades inteligentes em redes ópticas associadas aos protocolos IP e Gigabit Ethernet, através da utilização de circuitos integrados programáveis operando na taxa do Gigabit. A padronização Ethernet é apresentada através das camadas PHY e MAC, destacando suas funções, interfaces e os tipos de chips disponíveis no mercado. A camada PHY do padrão Ethernet para meios ópticos é detalhada. Algumas tecnologias de chips são discutidas, entre elas o crescimento dedicado, os ASICs, as NPUs e as tecnologias programáveis: FPGAs e CPLDs. O conceito de inteligência óptica e o perfil de camadas equivalentes associados a este conceito são introduzidos. Um novo elemento de rede dedicado à inserção de sinalização na camada óptica é apresentado, destacando-se sua estrutura, sua realização, seu detalhamento para utilização em redes. Diversas montagens experimentais com o elemento desenvolvido são utilizadas para demonstrar as características do sistema, entre elas a eficiência da utilização da tecnologia de FPGAs e a transparência da inteligência na camada óptica para o padrão Ethernet. / [en] The main objective of this work is the generation of new functionalities in optical networks, associated to the Ethernet and IP protocols, by the use of programmable integrated circuits operating in Gigabit rates. The Ethernet standard is presented through its PHY and MAC layers, highlighting its functions, interfaces and the types of commercially available ICs. The Ethernet standard PHY layer for optical media is described. Some IC technologies are discussed, such as dedicated growth, ASICs, NPUs and the programmable technologies: FPGAs e CPLDs. The concept of built-in optical intelligence and a new layers model associated to it are presented. A new network element, dedicated to the insertion of signaling in the optical layer is also presented, and special attention is dedicated to its structure, to its implementation and to the aspects of its use in networks. Several experimental setups using the developed element are shown, demonstrating the characteristics of the system, particularly the efficiency obtained by the use of FPGA technology and the transparency of the optical intelligence with respect to the Ethernet standard.

[pt] O principal objetivo desta dissertação consiste na proposta de implementação de uma rede de telecomunicações utilizando novas tecnologias, enfatizando as aplicações de entretenimento. As soluções adotadas foram orientadas pelas características econômicas verificadas nas áreas nobres das regiões metropolitanas brasileiras e também pelas novas tecnologias de roteamento, chaveamento, armazenamento e distribuição local. A avaliação do custo de investimento e operacional da rede, bem como a formulação de um modelo de negócios associado a uma estrutura de serviços oferecidos foram apresentadas e desenvolvidas. A construção de um plano de negócio hipotético para avaliar a relação custo-benefício resultante da utilização da infra-estrutura da rede proposta associado ao modelo e estrutura dos serviços elaborados foi implementado e executado. Quatro alternativas de implementação de rede foram avaliadas. / [en] The present dissertation is aiming at proposing a telecommunications network implementation using some new technologies where the emphasis is put on entertainment applications. The adopted solutions try to offer a selection grid that qualitatively cope with the economic level of some selected noble metropolitan areas in Brazil and rely in new routing, switching storage and local distribution technologies. The investment evaluation, the operational network costs and the formulation of a business model associated with the respective used service structure is subsequently introduced and described. Next, a hypothetic business plan service model is launched in order to evaluate the cost-benefit ratio between the network infrastructure proposed working together with its new service model and its new structure. Four possible alternatives of network implementation were evaluated and commented.