Tese de mestrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2007

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2847_DissertacaoMestradoMarcelodeOliveiraLima.pdf: 1008989 bytes, checksum: e772da2767635cb4f2452b9ac0cabc9f (MD5) Previous issue date: 2010-07-26 / Este trabalho apresenta uma metodologia para o projeto físico e lógico de redes ópticas de comunicação com topologia em malhas hierárquicas. São determinadas as topologias lógica e física, além do roteamento e designação de comprimentos de onda, em função da localização geográfica dos nós da rede. A metodologia proposta consiste em três etapas que integram uma meta-heurística, inferência estatística e um modelo de programação linear inteira-mista. Na primeira um algoritmo genético define a estrutura hierárquica da rede óptica. Em seguida, um procedimento estatístico obtem estimativas para parâmetros de interesse que serão usados para definir critérios de qualidade para o projeto, limitando as variáveis do modelo de programação matemática resolvido na última etapa. São apresentados resultados de experimentos com o objetivo de validar a eficiência desta formulação quanto ao desempenho computacional e também com relação à qualidade das soluções, tendo como base de comparação limitantes inferiores para as métricas a serem otimizadas.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:00:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_3842_DissertacaoMestradoFabiodeOliveiraLima.pdf: 1220610 bytes, checksum: 2d4a049cb0924bf5fd93caec483023c3 (MD5) Previous issue date: 2010-05-10 / Este trabalho apresenta um novo modelo de programação linear inteira-mista para o projeto de redes ópticas de comunicação. Trata-se de uma modelagem ampla, que engloba o projeto das topologias lógica e física da rede, o roteamento das demandas de tráfego, além do roteamento e alocação de comprimento de onda. A formulação suporta múltiplas ligações entre cada par de nós da rede, seja na topologia física ou lógica. Em sua versão básica, o modelo minimiza os custos de instalação da rede física e o custo de operação da rede projetada. No entanto, sua formulação permite que sejam exploradas diversas métricas, como o congestionamento da rede, que foi utilizado para comparação com resultados da literatura. Neste trabalho são apresentados resultados de experimentos com o objetivo de validar a eficiência desta formulação com relação à qualidade das soluções e desempenho computacional de trabalhos anteriores sobre o mesmo assunto. Também é apresentada uma nova forma de se obter limites inferiores para o congestionamento, com custo computacional muito pequeno, cuja eficiência contrasta com as opções encontradas na literatura.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:39:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6961_1.pdf: 1602514 bytes, checksum: d3a1132dbb565fa8d43da6001ea39402 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Esta dissertação demonstra um novo algoritmo de roteamento dinâmico para redes ópticas transparentes baseado nas penalidades da camada física, como o acúmulo de ruído nos amplificadores, a saturação do ganho dos amplificadores e as perdas nos dispositivos ao longo do caminho óptico. A métrica do algoritmo proposto é baseada no cálculo da figura de ruído utilizando-se a formulação bastante conhecida para cascateamento de elementos no caminho óptico. A conversão de comprimentos de onda não é permitida na rede e a alocação dos comprimentos de onda é baseada no algoritmo de First-Fit. Para uma dada chamada o algoritmo atribui o primeiro comprimento de onda disponível e calcula a melhor rota (menor figura de ruído) usando um algoritmo de Dijkstra modificado com a figura de ruído como função custo. Após o cálculo da figura de ruído do caminho óptico a taxa de erro de bit (BER) é determinada. O novo algoritmo bloqueia uma chamada se não existir um comprimento de onda disponível ou se a BER estiver acima do limite pré-definido, o que garante uma qualidade de serviço para o funcionamento da rede. Os resultados de simulações para um tráfego dinâmico numa rede em malha hipotética são apresentados em termos da probabilidade de bloqueio em função da carga da rede e das características dos amplificadores. Mostra-se que o algoritmo proposto é melhor do que o algoritmo de roteamento de menor caminho. O algoritmo é estendido para as redes multifibras

Orientador: Marcelo Luís Francisco Abbade / Resumo: O objetivo desse projeto é propor e avaliar a aplicação de uma nova técnica de criptografia de sinais para sistemas de comunicações ópticas. A técnica consiste em utilizar processamento digital de sinais para: i) dividir um sinal de entrada em várias fatias espectrais, ii) aplicar um desvio de fase a cada fatia, iii) embaralhar essas fatias entre si e iv) multiplexar espectralmente todas as fatias, v) para gerar um sinal banda-base de saída que é uma versão encriptada (distorcida) do sinal de entrada. Essa técnica foi denominada como criptografia de codificação espectral de fase e embaralhamento intracanal por processamento digital de sinais (spectral phase encoding and scrambling cryptography by digital signal processing, DSP-SPE-Scr). O sinal em banda-base criptografado é então modulado em uma portadora óptica e propagado por uma rede óptica transparente. Resultados obtidos sugerem que a técnica é muito segura contra ataques de força bruta. Além disso, apesar do sinal criptografado ter uma distribuição de potência própria que pode excitar ainda mais as não-linearidades do sistema, esses sinais ainda podem ser propagados por redes metropolitanas com diâmetros maiores que 640 km. Isso indica o potencial de utilização da técnica em sistemas comerciais de comunicação óptica. Adicionalmente, mostramos que trabalhar com uma abordagem de chaves dinâmicas torna a DSP-SPE-Scr ainda mais segura porque, com essa abordagem, as propriedades de difusão e confusão de Shannon e a segurança... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objective of this project is to propose and evaluate the application of a new signal encryption technique for optical communications systems. The technique consists of using digital signal processing to: i) divide an input signal into several spectral slices, ii) apply a own phase shift to each slice, iii) to scramble these slices and iv) spectrally multiplex all slices, v) to generate a baseband output signal which is an encrypted (distorted) version of the input signal. This technique was called spectral phase encoding and scrambling cryptography by digital signal processing, DSP-SPE-Scr. The baseband encrypted signal is then modulated on an optical carrier and propagated by a transparent optical network. Results obtained suggest that the technique is safe against brute force attacks. Moreover, although the encrypted signal has a different power distribution that might excites the nonlinearities of the system, these signals can still be propagated by metropolitan networks with a diameter larger than 640 km, which indicates that the technique may be applied to commercial optical communication systems. Additionally, we found that working with the dynamic keys strategy in the DSP-SPE-Scr makes it even safer because, with this approach, Shannon's diffusion and confusion properties and semantic security are satisfied. To the best of our knowledge, this is the first time the dynamic keys are applied to signal encryption algorithm with the evaluation of diffusion and confusion... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Automação). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, Faculdade de Ciências. Universidade do Porto. 2009

OLIVEIRA, M. V. N. Estudo de operações lógicas através da modulação por posição de pulso no domínio da frequência (PPFDM) em AOTF convencional e baseado em fibra de cristal fotônico. 2014. 185 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-03-05T18:36:59Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_mvnoliveira.pdf: 4226898 bytes, checksum: eb8011d08f9c29714d21524b100a2004 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-03-12T14:13:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_mvnoliveira.pdf: 4226898 bytes, checksum: eb8011d08f9c29714d21524b100a2004 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-12T14:13:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_mvnoliveira.pdf: 4226898 bytes, checksum: eb8011d08f9c29714d21524b100a2004 (MD5) Previous issue date: 2014-02-10 / We propose a new method of optical modulation using a conventional Acousto-Optic Tunable Filter (AOTF) and an Acoustic Optic Tunable Polarization Filter (AOTPF) based on Photonic Crystal Fiber (PCF). In both devices the all-optical logic gates, namely AND and OR, are obtained by simultaneously operation of Optical Double Sideband (ODSB) modulation and a Pulse Position Frequency Domain Modulation (PPFDM). These devices shall operate with ultrashort soliton light pulses 100 ps and 55.5 fs for conventional AOTF and all-fiber AOTPF based on PCF, respectively. In this way, a pulse will carry two bits of information after been encoded by the modulation proposed here. We then analyze the modulation ODSB - PPFDM for input pulses, polarized in the two input modes, allowing a variation in the modulation parameter εcod for each input pulse. For conventional AOTF, a phase difference dfi = pi rad was considered between both input pulses, obtaining various values of the coding parameter offset |εcod| where the AND and OR logic operations were possible. For the all-fiber AOTPF based on PCF, a phase difference of dfi = 1,28pi rad was necessary between both input pulses to generate values of coding parameter offset |εcod|, for which AND and OR logic operations were possible. / Neste trabalho, propomos um novo método de modulação óptica usando um filtro acústoóptico sintonizável (AOTF) convencional e um filtro acústo-óptico com polarização sintonizável (AOTPF) baseado em fibra de cristal fotônico (PCF), onde portas lógicas ópticas E e OU são obtidas pela operação simultânea da modulação em dupla banda lateral óptica (ODSB) e da modulação por posição de pulso no domínio da frequência (PPFDM). Estes dispositivos são operados com pulsos sólitons ultracurtos de 100 ps e 55,5 fs para o AOTF convencional e para o AOTPF baseado em PCF, respectivamente. Desta forma, um pulso leva dois bits de informação após ser criptografado pela modulação proposta aqui. Em seguida, analisamos a modulação ODSB-PPFDM para os pulsos de entrada, polarizados nos dois modos de entrada, permitindo uma variação no parâmetro de codificação εcod para cada pulso de entrada. Para o AOTF convencional, consideramos uma diferença de fase de dfi = pi rad entre ambos os pulsos de entrada. Como resultado, obtivemos vários valores do parâmetro de codificação |εcod| onde as operações lógicas E e OU foram possíveis. Já para o AOTPF baseado em PCF, consideramos uma diferença de fase de dfi = 1,28pi rad entre ambos os pulsos de entrada para obtermos valores do parâmetro de codificação |εcod| onde as operações lógicas E e OU foram possíveis.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-29T19:19:29Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Guillermo Francisco Palacios.pdf: 3683604 bytes, checksum: b8298a5c80e4c63eb0c757d3c6b68fb9 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-09-10T22:23:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Guillermo Francisco Palacios.pdf: 3683604 bytes, checksum: b8298a5c80e4c63eb0c757d3c6b68fb9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-10T22:23:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Guillermo Francisco Palacios.pdf: 3683604 bytes, checksum: b8298a5c80e4c63eb0c757d3c6b68fb9 (MD5) Previous issue date: 2017-07-24 / CAPES / Neste trabalho, construímos um pente de frequências ópticas usando, como meio de ganho, um cristal de titânio safira (Ti:S) em uma cavidade com geometria em anel, no qual caracterizamos a estabilidade da taxa de repetição. No regime de modos travados, o laser opera em 815 nm com uma largura de banda de aproximadamente 29 nm e uma taxa de repetição de 830 MHz. Com a estabilização eletrônica, baseada num esquema de Phase Lock Loop, conseguimos uma estabilidade do desvio de fracionário da frequência de repetição de 10⁻¹¹ para tempos de até 1 s e 10⁻¹² para tempos de até 500 s. Também foi construído um interferômetro f-2f onde medimos a frequência de offset, com o objetivo de sua posterior estabilização. As medições desta última mostraram um valor de 73 MHz. Isso encerra a primeira etapa de um trabalho mais extenso, que contempla a completa estabilização do laser, com aplicações em espectroscopia atômica. / In this work, we constructed an optical frequency comb using as a means of gain, a titanium sapphire crystal (Ti:S) in a cavity with ring geometry, in which we characterized the repetition rate stability. In the mode-locked mode, the laser operates at 815 nm, with a bandwidth of approximately 29 nm and a repetition rate of 830 MHz. With electronic stabilization, based on a Phase Lock Loop scheme, we achieve a stability of the deviation of fractional frequency of repetition rate of 10⁻¹¹ for times of 1 s and 10⁻¹² for times of 500 s. We also mounted an f-2f interferometer where we measured the offset frequency, with the objective of its subsequent stabilization. The measurements of this, showed a value of 73 MHz. This ends the first stage of a more extensive work, which contemplates the complete stabilization of the laser, with applications in atomic spectroscopy.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:00:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_3863_DissertacaoMestradoRenatoSilvaRocha.pdf: 542878 bytes, checksum: 3fb02c2976db82cfae513f7276736e58 (MD5) Previous issue date: 2011-01-14 / Este trabalho apresenta uma análise de desempenho de redes ópticas com topologia em anéis hierárquicos baseada em dois parâmetros: a probabilidade de bloqueio e o custo. Para a análise do primeiro, utiliza-se um simulador de eventos discretos, o SEDRO. Enquanto que para o segundo, são explicados e utilizados dois modelos diferentes de forma a comparar a tendência apresentada por cada um e avaliar a influência da variação de alguns parâmetros da rede. São apresentados também os resultados dessa simulação para a análise das redes sobre diversos aspectos, como número de super nós e de comprimentos de onda. Dessa forma é possível analisar os modelos utilizados, para redes de diferentes tamanhos e configurações. A viabilidade da rede, o custo e o impacto da variação dos parâmetros de redes também são avaliados.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:37:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5316_1.pdf: 2851435 bytes, checksum: 5945b892d6d58af92090b45f9952e68a (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta dissertação é estudado um importante tópico concernente às redes totalmente ópticas: algoritmos de roteamento e atribuição de comprimentos de onda (RWA). Nas redes totalmente ópticas, o sinal óptico não é regenerado a cada nó. Por isso, é muito importante o desenvolvimento de algoritmos de RWA capazes de encontrar rotas levando em consideração a degradação do sinal óptico, ou seja, algoritmos de IRWA (Impairment Aware Routing and Wavelength Assignment). Neste trabalho são propostas duas novas abordagens para solução do RWA em redes totalmente ópticas. Ambas utilizam parâmetros de redes simples, como comprimento e ocupação de enlace, para montagem de algoritmos de roteamento adaptativos de alto desempenho em ambientes de rede ópticas limitadas pelas penalidades da camada física. Por essa razão, os algoritmos aqui propostos conseguem resolver o problema de IRWA de forma rápida. Na primeira abordagem, denominada PIAWF (Physical Impairment Aware Weight Function), é definida uma nova função custo adaptativa para enlaces que possui dois parâmetros livres, nos quais são armazenados, de forma indireta, informações sobre as penalidades da camada física. Na segunda abordagem, denominada roteamento por série de potência, é elaborada uma forma sistemática de se construir funções de custo adaptativas a partir de parâmetros pré-estabelecidos por um especialista em redes. Estes parâmetros são as variáveis da função custo, a qual é expandida em uma série de potências multivariável. Os coeficientes desconhecidos da série devem ser otimizados com o objetivo de melhorar o desempenho de rede. A técnica Particle Swarm Optimization é utilizada para encontrar os coeficientes da série