Dispersive FSO performance estimation with Gaussian pulses and Laplace modeled time jitter
Autores: Gripeos, P. J.; Oreinos, D.; Kriempardis, D.; Tsigopoulos, A. D.; Kapotis, E.; Katsis, A.; Nistazakis, H. E.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Dispersive FSO performance estimation with Gaussian pulses and Laplace modeled time jitter
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Conveniente
Alta tasa de datos
Comunicaciones FSO
Dispersión cromática
Fluctuación temporal
Atenuación de la señal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Las comunicaciones FSO tienden a ser una de las tecnologías de comunicaciones inalámbricas de alta tasa de datos más convenientes del networking global de las telecomunicaciones, y se implementan y operan con recursos de bajo costo. A pesar de sus ventajas, el rendimiento de los sistemas FSO está limitado por varios fenómenos físicos, que actúan sobre los haces de señal en propagación a través de la atmósfera. Entre otros efectos, la dispersión cromática y la fluctuación temporal afectan la forma y el instante de detección del pulso óptico entrante, respectivamente. Esto resulta en desvanecimientos de señal y posibles errores de detección, y la señal se desvanece a lo largo del trayecto de propagación debido a las pérdidas de potencia. Particularmente, la dispersión cromática afecta el ancho del pulso de información longitudinal, mientras que la naturaleza estocástica del efecto de fluctuación temporal se trata con el uso de un modelo estadístico para la irradiancia instantánea recibida del pulso detectado en el intervalo de tiempo correspondiente. En este estudio, se eligió la distribución Laplace simétrica para la emulación del efecto de fluctuación temporal débil debido a su simetría en la detección de pulsos antes o después del centro del intervalo de tiempo específico. Por lo tanto, se pudo considerar la influencia conjunta de los tres efectos, incluidos todos los parámetros involucrados. Además, se derivaron nuevas expresiones matemáticas en forma cerrada para estimar con precisión la disponibilidad y confiabilidad de los enlaces FSO en consideración. A continuación, utilizando las formas matemáticas derivadas, se presentaron los resultados de rendimiento para valores de parámetros típicos de enlaces FSO realistas.
Descripción
Las comunicaciones FSO tienden a ser una de las tecnologías de comunicaciones inalámbricas de alta tasa de datos más convenientes del networking global de las telecomunicaciones, y se implementan y operan con recursos de bajo costo. A pesar de sus ventajas, el rendimiento de los sistemas FSO está limitado por varios fenómenos físicos, que actúan sobre los haces de señal en propagación a través de la atmósfera. Entre otros efectos, la dispersión cromática y la fluctuación temporal afectan la forma y el instante de detección del pulso óptico entrante, respectivamente. Esto resulta en desvanecimientos de señal y posibles errores de detección, y la señal se desvanece a lo largo del trayecto de propagación debido a las pérdidas de potencia. Particularmente, la dispersión cromática afecta el ancho del pulso de información longitudinal, mientras que la naturaleza estocástica del efecto de fluctuación temporal se trata con el uso de un modelo estadístico para la irradiancia instantánea recibida del pulso detectado en el intervalo de tiempo correspondiente. En este estudio, se eligió la distribución Laplace simétrica para la emulación del efecto de fluctuación temporal débil debido a su simetría en la detección de pulsos antes o después del centro del intervalo de tiempo específico. Por lo tanto, se pudo considerar la influencia conjunta de los tres efectos, incluidos todos los parámetros involucrados. Además, se derivaron nuevas expresiones matemáticas en forma cerrada para estimar con precisión la disponibilidad y confiabilidad de los enlaces FSO en consideración. A continuación, utilizando las formas matemáticas derivadas, se presentaron los resultados de rendimiento para valores de parámetros típicos de enlaces FSO realistas.