Técnicas de Probabilistic Constellation Shaping para sistemas 400G - Sanches Bárrios, Joel (2020)
O mundo está a evoluir nas mais diversas _áreas. Contudo, a evolução mais assinalável verifica-se ao nível do desenvolvimento tecnológico, como uma resposta ás necessidades da população. O avanço no mundo tecnológico implica um aumento no tráfego de dados e no ritmo de transmissão a que os mesmos são transportados. Para fazer face ás exigências no que toca ao desempenho dos sistemas digitais, é esencial que existam técnicas que permitam a otimização do processo de transferência de informação. Embora a utilidade da modulação Quadrature Amplitude Modulation (QAM) seja um dado adquirido, nomeadamente em aplicações de entrega de transmissão domésticas por cabo ou em comunicações por ondas de rádio, nada impede que a comunicação QAM seja melhorada. _E neste contexto que surge o Probabilistic Constellation Shaping (PCS), que promete diminuir o número de erros ocorridos durante a transmissão, assim como reduzir a energia necessária para que a modulação QAM seja efetuada. Tratando-se de um esquema de codificação, a aplicação do Forward Error Correction (FEC), a um sistema de transmissão digital, permite a obtenção de um número de erros extremamente reduzido. Tanto o PCS como o FEC providenciam ganhos, em termos de relação sinal-ruído, ao sistema no qual são aplicados. Nesta dissertação, pretende-se explorar o conceito de PCS, apresentando-se algumas técnicas para a sua implementação em sistemas a operar a uma taxa de 400Gb/s. Ilustrar-se-ão as constelações QAM modeladas probabilisticamente e comparar-se-ão os valores de Bit Error Ratio (BER), energia média e entropia dos sistemas com e sem o bloco de PCS presente. O conceito do FEC também é explicado, com destaque para os códigos de blocos, que são os escolhidos para a implementação do mesmo num contexto pratico. Nos resultados das simulações dos sistemas com codificação, o principal objetivo é a determinação do ganho de codificação.