Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-03-21T17:45:15Z No. of bitstreams: 1 2015_LucasRodriguesCosta.pdf: 3317653 bytes, checksum: 94d1e437b44e868ef2c3bc67bf4c7f61 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-03-28T19:21:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_LucasRodriguesCosta.pdf: 3317653 bytes, checksum: 94d1e437b44e868ef2c3bc67bf4c7f61 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T19:21:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_LucasRodriguesCosta.pdf: 3317653 bytes, checksum: 94d1e437b44e868ef2c3bc67bf4c7f61 (MD5) / A tecnologia de redes ópticas elásticas surge como uma solução promissora para o futuro da transmissão óptica de alta velocidade. Suas características proporcionam uma flexibilidade e escalabilidade superior na alocação de espectro para os diversos serviços emergentes acompanhando a crescente demanda do tráfego da Internet. Em redes ópticas elásticas as demandas de tráfego são transmitidas usando um número arbitrário de subportadoras OFDM, e um nível de modulação adequado, levando em conta a distância de transmissão. Esta dissertação descreve as principais características do paradigma de redes ópticas elásticas, apresenta as principais linhas de pesquisa encontradas na literatura e propõe soluções para o problema de roteamento e atribuição de espectro com modulação adaptativa (Routing, Modulation Level, and Spectrum Allocation - RMLSA) que visam potencializar o uso da modulação adaptativa com roteamento em múltiplos saltos para o cenário dinâmico de tráfego. Dentre as soluções propostas destacam-se (i) uma abordagem RMLSA que procura realizar a maior quantidade de agregação de tráfego possível usando os níveis de modulação mais altos da rede e (ii) a criação de um esquema de modulação adaptativa, acoplável a qualquer algoritmo RSA, que viabiliza o roteamento do tráfego através de múltiplos saltos na topologia virtual. Os resultados obtidos apresentam uma redução significativa na taxa de bloqueio para diversas soluções RSA da literatura sem comprometer a utilização dos recursos na rede. / The elastic optical networks technology emerges as a promising solution for the future of high-speed optical transmission. It provides flexibility and superior capability in spectrum allocation for the various emerging services along the increasing demand of Internet traffic. In Elastic Optical Networks the traffic demands are transmitted using an arbitrary number of OFDM sub carriers, and a suitable modulation level, taking into consideration the transmission distance. This dissertation describes the main characteristics of the Elastic Optical Network paradigm, presents the main areas of research in the literature and proposes solutions that solve the Routing, Level Modulation, and Spectrum Allocation (RMLSA) problem which seeks enhancing the use of adaptive modulation with multihop routing in the dynamic traffic scenario. Among the solutions developed stands out (i) an RMLSA approach that seeks to achieve the greatest possible amount of traffic grooming using the highest modulation levels in network and (ii) the creation of an adaptive modulation scheme, that work along with any RSA algorithm, that enables the multihop routing traffic. The results showed an important reduction in blocking rate for various RSA approaches from the literature without compromising the use of resources in the network.

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-05-30T12:08:23Z No. of bitstreams: 1 gléversonfabnercondelemos.pdf: 2102819 bytes, checksum: e934ec8e8bf0daaaa39a52749b708828 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-30T13:52:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 gléversonfabnercondelemos.pdf: 2102819 bytes, checksum: e934ec8e8bf0daaaa39a52749b708828 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-30T13:52:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 gléversonfabnercondelemos.pdf: 2102819 bytes, checksum: e934ec8e8bf0daaaa39a52749b708828 (MD5) Previous issue date: 2011-09-12 / A presente dissertação versa sobre técnicas de baixo custo para detecção, modulação e demodulação de constelações M-QAM (quadrature amplitude modulation) de ordem elevada, ou seja, M = 2n, n = {2,3, · · · ,16}. Al´em disso, s˜ao propostas constelações alternativas para M-QAM, M = 22n, n = {1,2, · · · ,8}, que buscam minimizar a PAPR (peak to average power ratio) quando um sistema OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) ´e utilizado para a transmissão de dados. Uma implementação, de baixo custo e em dispositivo FPGA (field programmable gate array), de um esquema de modulação constante e adaptativa para sistemas OFDM, quando a modulação é MQAM, M = 22n, n = {1,2, · · · ,8}, é descrita e analisada. O desempenho das técnicas de detecção propostas é avaliado através de simulações computacionais quando o ruído é AWGN (additive white Gaussian noise) e AIGN (additive impulsive Gaussian noise). Os resultados em termos de BER × Eb/N0 indicam que as perdas de desempenho geradas com as técnicas propostas não são significativas e, portanto, tais técnicas são candidatas adequadas para a implementação de um sistema OFDM com elevada eficiência espectral. Os resultados computacionais revelam ainda que as propostas alternativas para constelações M-QAM reduzem a PAPR, mas, em contrapartida, degradam consideravelmente a BER. Finalmente, a análise da complexidade computacional das técnicas de detecção e demodulação, as quais foram implementadas em dispositivo FPGA, indica que há uma redução do custo computacional, ou seja, redução do uso de recursos de hardware do dispositivo FPGA quando tais técnicas são implementadas para a demodulação e detecção de símbolos M-QAM de ordem elevada. / This dissertation deals with low-cost techniques for detection, modulation and demodulation of high order M-QAM (quadrature amplitude modulation) constellations, i.e., M = 2n, n = {2,3, · · · ,16}. In addition, alternative constellations are proposed to M-QAM, M = 22n, n = {1,2, · · · ,8}, which seek to minimize the PAPR (peak to average power ratio) when an OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) system is used for data transmission. A low-cost implementation using a FPGA (field programmable gate array) device of a modulation scheme for constant and adaptive OFDM systems when the modulation is M-QAM, M = 22n, n = {1,2, · · · ,8}, is described and analyzed. The performance of the proposed detection techniques is evaluated through computer simulations when the noise is AWGN (additive white Gaussian noise) and AIGN (additive impulsive Gaussian noise). The results in terms of BER × Eb/N0 indicate that the performance losses generated by the proposed techniques are not significant and, therefore, such techniques are appropriate candidates for the implementation of an OFDM system with high spectral efficiency. The computational results reveal that the alternative proposals for M-QAM constellations reduce the PAPR, but, considerably degrade the BER. Finally, the analysis of computational complexity of detection and demodulation techniques, which were implemented in a FPGA device, indicates that there is a computational cost reduction, i.e., a reduction of resource usage of hardware device such as FPGA when these techniques are implemented for the demodulation and detection of high-order M-QAM symbols.