Produção Nacional
Inteligência Swarm e Equilíbrio de Verhulst Aplicados à Alocação de Potência em Redes Ópticas CDMA Particionadas
2011; Volume: 18; Issue: 2 Linguagem: Português
10.22456/2175-2745.12923
ISSN2175-2745
AutoresMoanir Stábile Filho, Taufik Abrão, Lucas Dias Hiera Sampaio,
Tópico(s)Optical Wireless Communication Technologies
ResumoA utilização da técnica de acesso múltiplo por divisão de códigos (CDMA) em redes puramente ópticas foi proposta levando-se em consideração sua ampla largura de banda óptica. O CDMA óptico é uma técnica que permite a múltiplos usuários compartilharem simultaneamente o mesmo canal de fibra de modo assíncrono sem \textit{delay} e sem a necessidade de gerenciamento de recursos (\textit{scheduling}). No entanto, os níveis de interferência de múltiplo acesso (MAI) são significativos nesses sistemas devido à natureza da detecção de potência incoerente. A redução desse efeito de interferência é crucial na melhoria de desempenho dos sistemas CDMA ópticos. Neste sentido, propõe-se a utilização de mecanismos de alocação de recursos, particularmente de potência, que garantam a cada usuário um desempenho mínimo aceitável em termos de taxa de erro de bit (BER). No estratégia de controle de potência centralizado é necessário que um nó central tenha informações sobre o ganho de todos os links. Por sua vez, no controle de potência particionado (rede de acesso e rede de \textit{broadcast}) verifica-se que os sinais ópticos após o acoplador estrela não contribuem na determinação da MAI e por conseguinte não afetam o balanço de potência associado a cada laser. Neste trabalho, analisa-se o problema do controle de potência para redes ópticas CDMA particionadas (p-OCDMA), sob dois pontos de vista distintos: a) modelo matemático de crescimento populacional de Verhulst, discutido em [1]; b) abordagem heurística denominada inteligência \emph{swarm} (PSO -- \textit{particle swarm optimization}). Extensivas simulações e resultados numéricos indicaram que tanto o modelo de Verhulst quanto o PSO são adequados para resolver o problema do controle de potência em redes p-OCDMA, sob o ponto de vista da otimização uni-objetivo, com resultados de convergência satisfatórios para uma variedade de cenários de operação para o sistema p-OCDMA. Finalmente, uma análise de complexidade em termos de número de operações, é realizada no sentido de obter uma quadro comparativo mais realista para as duas metodologias de otimização, indicando claramente a superioridade da abordagem analítica-iterativa da abordagem de Verhulst.
Referência(s)