ACOP-MB : uma abordagem para maximizar a qualidade de transmissão óptica em cenário multibanda S + C + L usando algoritmo bioinspirado

Abstract

As redes ópticas são, atualmente, a única tecnologia capaz de suportar o crescimento exponencial da demanda por tráfego de dados no cenário global. Diante desse desafio, diversas

pesquisas têm sido conduzidas para aprimorar a eficiência da transmissão e explorar alterna- tivas que possibilitem o aumento da capacidade de tráfego sem a necessidade de expansão da

infraestrutura física. A expansão do uso de bandas adjacentes à banda C, como as bandas L e S, surge como uma estratégia viável para aumentar a capacidade da rede sem a necessidade de novos investimentos em infraestrutura. No entanto, a aplicação dessas bandas exige um controle refinado da amplificação óptica para garantir um desempenho eficiente. Uma abordagem promissora nesse contexto é o Adaptive Control of Operating Point (ACOP), um conjunto de

técnicas que visa ajustar dinamicamente o ponto de operação dos amplificadores ópticos presen- tes na rede. Essas técnicas têm como objetivo melhorar o desempenho da transmissão, o que

pode ser alcançado por meio da otimização de métricas essenciais, como o GSNR (Generalized Signal-to-Noise Ratio), a taxa de transmissão, o tilt e o ripple. Nesta tese, é proposta uma técnica de otimização baseada em algoritmo genético para aprimorar o uso do ACOP nas bandas C, L e S do espectro óptico. Em um dos cenários de simulações apresentados, a abordagem proposta atingiu um GSNR de 14,55 dB em uma distância de 360 km, o que representa um ganho de aproximadamente 7 dB em relação à abordagem tradicional de compensação de perdas. Além disso, o ACOP-MB apresentou uma taxa de transmissão cerca de 32 Tb/s maior em comparação com a abordagem de compensação de perdas, no cenário estudado, demonstrando seu potencial para otimizar o desempenho de sistemas multibanda em redes ópticas avançadas. Adicionalmente, foram realizadas modificações significativas no GNPy, a fim de adaptá-lo a cenários de transmissão multibanda e incorporar o uso de máscaras de potência no processo de modelagem dos amplificadores. As contribuições desta pesquisa para a ciência e engenharia incluem o desenvolvimento de uma técnica inovadora de otimização, aplicada ao aprimoramento do desempenho do ACOP em sistemas ópticos multibanda. Esses avanços contribuem para a evolução das comunicações ópticas ao possibilitar a melhor utilização do espectro nas bandas C, L e S, promovendo maior capacidade e resiliência das infraestruturas de telecomunicações frente ao crescimento exponencial da demanda por dados.