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Tipo: Dissertação
Data do documento: 25-Set-2017
Autor(es): OHASHI, Aline Ayako
Primeiro(a) Orientador(a): COSTA, João Crisóstomo Weyl Albuquerque
Primeiro(a) coorientador(a): RODRIGUES, Roberto Menezes
Título: Impacto de não-uniformidades em cabos de pares trançados na transmissão em modo fantasma
Agência de fomento: CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
Citar como: OHASHI, Aline Ayako. Impacto de não-uniformidades em cabos de pares trançados na transmissão em modo fantasma. 2017. 52 f. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Pará, Instituto de Tecnologia, Belém, 2017. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Disponível em: <http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/9475>. Acesso em:.
Resumo: Espera-se que o tráfego para sistemas de comunicação móveis aumente drasticamente nos próximos anos. A nova geração de comunicação denominada 5G está em processo de desenvolvimento com o intuito de dar suporte a tais demandas, permitindo uma gama de novas aplicações. Um ponto chave para o sucesso das futuras redes 5G é a adoção de soluções fronthaul. Em geral, enlaces ópticos e de micro-ondas são as alternativas mais adequadas para o fronthaul. Entretanto, o cobre ainda é uma alternativa viável em certas situações, principalmente devido ao custo reduzido e a aplicação de técnicas que aumentam o seu desempenho, como o modo fantasma. Tal técnica adiciona canais de comunicação extras aos enlaces físicos existentes, aumentando assim a taxa de dados agregada. Para tanto, os canais ditos “fantasmas” utilizam sinalização em modo comum sobre os canais ordinários (diferenciais). Idealmente, não existe acoplamento entre os canais diferenciais e o fantasma. Entretanto, cabos de cobre possuem não-uniformidades que são fonte de acoplamento de sinal entre os pares, especialmente em frequências da ordem de centenas de MHz. Não é completamente conhecido como as não-uniformidades nos cabos afetam o vazamento do modo de transmissão diferencial para o fantasma e vice-versa. Neste trabalho é estudado o efeito de não-uniformidades em cabos na atenuação dos canais fantasma e diferencial bem como no acoplamento de sinal (crosstalk) entre eles. Para viabilizar a transmissão em modo fantasma, foi adaptado um simulador desenvolvido na Universidade de Stanford. Foram simulados três tipos de não-uniformidades: variação na distância entre o centro dos pares, pigtail e trançado não-uniforme, para faixas de DC até 500 MHz, utilizando cabos com comprimentos de 10 a 100 m. Mostra-se que o canal fantasma agrega taxa com contribuição de 61,94% em cenários uniformes para 100 m. Além disso, para este mesmo comprimento, variações no centro do par teve impacto dominante para redução da taxa agregada com apenas 24,02% de contribuição do canal fantasma, enquanto que o trançado não-uniforme tem impacto desprezível na taxa de dados do canal, de maneira que a contribuição do canal fantasma foi de 61,93 %. Além disso, mostrou-se que o pigtail teve impacto somente para comprimentos pequenos.
Abstract: In the next years, a dramatic increase in traffic demands for mobile – communication systems is expected. To support such demands, the new generation of communication, called 5G, is being developed to allow a wide range of new applications. The key point to the future success of 5G networks is the adopted fronthaul solution. In general, optical and microwave links are suitable alternatives for fronthaul. However, copper is still a viable option in some situations, mainly due to reduced cost and the application of techniques to boost the copper performance, such as the phantom mode. Such technique includes extra channels over the ordinary differential ones for the same copper system, increasing its aggregated data rate. For this purpose, the channels called “phantom” use signaling in common mode, over ordinary channels (differentials). Ideally, there is no leakage between differential channels to the phantom one. However, copper cables have non-uniformities that are the source of the signal leakage into the pairs, especially for frequencies of the order of hundreds of MHz. It is not fully understood how the cable non-uniformities affect the crosstalk from the differential to phantom mode transmission, and viceversa. In this work, effect of cable non-uniformities on the attenuation of differential and phantom channels, as well as on the crosstalk among them, is studied. To enable phantom transmission, a simulator developed by Stanford University was adapted. Three types of non-uniformities were simulated: variation in the distance between the center of pairs, pigtail and non-uniform twisted pairs, for frequencies range from DC to 500 MHz, using cable length from 10 to 100 m. The results showed: phantom mode aggregate data rate for uniform scenarios with 61.94% of contribution. Moreover, considering the same length cable, variation in the distance between the center of pairs had a big impact in the reduction of phantom channel contribution with just 24.02 %, more impact than others studied, whereas the non-uniform twists had negligible impact on channel aggregated data rate, with phantom contribution of 61.93 %. Besides that, it is shown that pigtail has impact just to short length cables.
Palavras-chave: Sistemas de telecomunicação - Tráfego
Cabos de telecomunicação
Pares trançados
Inovações tecnológicas
Fronthaul
Modo fantasma
Redes 5G
Sistemas de comunicação móvel
Área de Concentração: TELECOMUNICAÇÕES
Linha de Pesquisa: ELETROMAGNETISMO APLICADO
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Pará
Sigla da Instituição: UFPA
Instituto: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Fonte: 1 CD-ROM
Aparece nas coleções:Dissertações em Engenharia Elétrica (Mestrado) - PPGEE/ITEC

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