Metodologia de Projetos para Enlaces Ópticos no Espaço Livre

Abstract

Os enlaces ópticos no espaço livre têm se tornado uma tecnologia promissora para redes de banda larga sem fio e uma alternativa de acesso à última milha, para serem utilizados em substituição ou em conjunto com os tradicionais sistemas de radiofrequência e fibras ópticas. No entanto, o desempenho das comunicações ópticas no espaço livre é dependente das condições do meio de transmissão do feixe de luz, a atmosfera. Fatores climáticos como chuvas e nevoeiros por meio de absorção e espalhamento, ocasionados por gotas de águas e partículas de aerossol suspensas no ar, além das turbulências, atenuações geométricas e outros efeitos podem prejudicar o enlace óptico. Estatísticas anuais de visibilidade e taxas de precipitações podem auxiliar o projetista na caracterização do meio em que será instalado o sistema. Esta análise pode ser realizada por meio da verificação dos valores de visibilidade mínima e precipitação máxima diárias. Esta dissertação busca apresentar uma metodologia de projeto que leve em consideração um número de efeitos atmosféricos ocorrendo simultaneamente, utilizando dados reais de aeroportos localizados em algumas cidades brasileiras, tais como, João Pessoa – PB, Recife – PE, Porto Alegre – RS, Brasília – DF, Manaus – AM e São Paulo – SP, durante o período 2010-2012. Com estes dados reais, são realizados balanços de potência que levam em consideração o maior número de efeitos simultâneos, assim como é calculada a previsão de disponibilidade por meio de funções cumulativas de probabilidade, para cada localidade. Além disso, considerando que as fontes luminosas dos enlaces ópticos no espaço livre apresentam largura espectral não nula, estando sujeitas, portanto, aos efeitos de dispersão, são apresentadas expressões para o cálculo da dispersão e do alargamento de pulso na atmosfera, em função do comprimento de onda, e baseada na teoria da dispersão material das fibras ópticas. Com isto, pretende-se contribuir com a elaboração de uma metodologia de projeto que possa ser empregada em enlaces ópticos no espaço livre.