Undersea Fiber Communications

Sistemas de Comunicação
Óptica Submarina
Alunos: Adriano P. Ramos, Pedro Ivo, Luiz Vinicius, Matheus e Gentil Gomes
Prof. Dr. Vinicius Nunes Henrique Silva
Departamento de Engenharia de Telecomunicações
Disciplina: Sistemas de Transmissão I

Ementa
Comunicações ópticas submarinas
- Introdução
- Histórico
- Revisão Teórica
- Equipamentos
- Transmissão sem repetidor
- Arquitetura de rede
- Projetos de comunicação submarinos (Ultra-Long-Haul)

1 – Comunicações ópticas
submarinas
- Introdução
- Configuração do sistema óptico submarino
- A era do terabit

1.1 - Introdução
- A instalação do primeiro cabo submarino transatlântico foi um grande
evento da época (1858).
- A descoberta do laser (1960) e do conceito de fibra óptica possibilitaram
a evolução do sistema.
- 1970 é o ano de nascimento das comunicações ópticas com a
demonstração do laser de (GaAs) e da fibra de baixa atenuação.
- A tecnologia evoluiu de varias formas: uso da segunda e terceira
janelas, fibras monomodo, amplificação óptica, e finalmente WDM.

1.2 – Configuração do sistema
de comunicação submarino

1.3 – A era do Terabit
- O primeiro cabo óptico submarino foi colocado em 1988 (TAT – 8 )
seguido pelo TPC – 3.
- Taxa de 280 Mbps por fibra.
- Amplificador convencional (óptico – elétrico – óptico).

- Sistema TAT – 12/13 (1995)
- Taxa de 5 Gbps por fibra.
- Amplificador óptico (fibra dopada com érbio).

- A corrida por mais capacidade ganhou velocidade em 1995 e os
amplificadores ópticos permitiram um novo esquema baseado em WDM.
- Sea-Me-We-3 usa essa tecnologia(8 x 2.5Gbps por fibra).
- Desde a introdução dos sistemas WDM a demanda por novos sistemas
se expandiu. A capacidade por fibra saiu de 4 canais de 2.5 Gbps para 8
canais de 2.5 Gbps e depois para 16 canais de 2.5 Gbps. A capacidade
do canal aumentou de 2.5 Gbps para 10 Gbps e o número de
comprimentos de onda adicionados na mesma fibra aumentou de 16
para 40 e depois para mais de 100 em 2001. Iniciou-se a era terabit.

2 – Histórico
- A era do cabo submarino de telégrafo
- A era do telefone em cabo coaxial
- A era dos cabos ópticos submarinos

2.1 – A era do cabo submarino
de telégrafo
- A primeira linha telegráfica a ligar regularmente duas cidade foi
inaugurada por Morse em 1844 ligando as cidades de Washington e
Baltimore.
- O uso do telégrafo expandiu-se por todo o mundo até esbarrar em uma
grande barreira: o oceano.
- Os cabos necessitavam de um isolamento especial para transmitir
corrente elétrica pelo mar. Em 1849 descobriu-se uma resina extraída de
uma planta asiática que servia como isolante.

de telégrafo
- Com isso, em 1851, foi inaugurado o primeiro cabo submarino ligando
as cidades de Dover (Inglaterra) e Calais (França).
- Nos anos seguintes, cabos submarinos foram instalados para conectar
outros países. Havia chegado a hora do maior desafio: atravessar o
oceano atlântico.
- Em 1858, foram realizadas algumas tentativas sem sucesso, mas no
mesmo ano foi estabelecida conexão entre a Irlanda e os EUA. No
entanto, este cabo só funcionou por alguns dias e cessou seu
funcionamento devido a deterioração do cabo.

de telégrafo
- Os cabos necessitavam de um isolamento melhor e mais robusto, porém
isso acarretava em um peso maior, sendo necessário um navio com
grande capacidade de carga e estável o bastante para o lançamento do
cabo. Este navio ainda não estava disponível.
- Em 1866 o navio Great Eastern zarpou da Irlanda e chegou aos EUA em
julho do mesmo ano concluindo sua missão de ligar os dois
continentes.

de telégrafo

2.2 – A era do telefone em cabo
coaxial
- Antes da instalação do primeiro cabo coaxial submarino transatlântico,
voz só era transmitida por rádio para o continente americano.
- O primeiro cabo coaxial submarino foi instalado em 1943 ligando a
Irlanda a ilha Man.
- Os antigos cabos de telégrafo não podiam ser usados pois o sinal
telefônico perdia muita potência.
- Usava válvulas eletrônicas como amplificadores.

coaxial
- O primeiro cabo coaxial submarino transatlântico foi instalado em 1956
ligando a Escócia ao Canadá (TAT-1).
- A conexão era feita por dois cabos, cada um transmitindo em uma
direção. Cada cabo possuía 51 repetidores. Ele transmitia 36
telefonemas ao mesmo tempo.
- Funcionou sem panes até 1978 quando foi substituído.

coaxial
- O sistema TAT-2 foi o primeiro a operar canais de 3kHz e equipamentos
de conversão de 3 para 4kHz.
- Uma nova geração de cabo submarino foi desenvolvida de 1957 a 1962.
Um novo tipo de cabo (mais leve) e um repetidor rígido foram projetados
para aumentar a capacidade e atender a demanda.
- A largura de banda do sistema aumentou de 500 kHz (60 canais) para
1MHz (96-138 canais) e até 3 MHz (SAT1). O SAT1, foi instalado entre
Portugal e África do Sul em 1969.
- Durante o período de 1961 a 1969, as capacidades do sistema eram
geralmente 60/80, 96/128 ou 120/160 canais (4 kHz / 3 kHz).

coaxial
- No final do período dos cabos coaxiais os transistores permitiram
aumentar a banda e a confiabilidade.
- Foram instalados então os sistemas TAT-5 e TAT-6 em 1970 e 1975,
respectivamente.
- O TAT-5 tinha 720 canais e o TAT-6 tinha 4000 canais.

2.3 – A era dos cabos ópticos
submarinos
- A estagnação da tecnologia dos cabos coaxiais submarinos aconteceu
em 1976 quando os últimos sistemas foram instalados.
- A tecnologia digital estava ganhando importância nos países
desenvolvidos e as primeiras fibras foram instaladas em sistemas
terrestres em 1982.
- A fibra de vidro pareceu ser a solução mais apropriada para um novo
passo nas comunicações submarinas. Mais uma vez o grande desafio
era atravessar o Atlântico.

submarinos
- Redes terrestres foram instaladas e depois cabos ópticos submarinos
ligando países de um mesmo continente. (Tabela 1)
- O TAT-8 foi instalado em 1988 oferecendo uma capacidade de 7680
canais operando a 64kbps.
- Durante o desenvolvimento das fibras do TAT-8 descobriu-se uma nova
janela de operação a 1550nm onde a perda por quilômetro é menor. Isso
diminuiu o número de amplificadores e reduziu os custos do sistema. De
1991 a 1995 foram instalados 5 cabos submarinos transatlântico. A
capacidade de 560 Mbps foi oferecida pelo TAT-9 e pelo TPC-4.

submarinos
- O TAT-12/13 foi instalado em 1995 com taxas de 5Gbps por fibra graças
ao uso de amplificadores ópticos.
- O sistema Apolo (instalado nos anos 2000), utiliza tecnologia DWDM e
possui uma capacidade de multiplexar 80 comprimentos de onde a 10
Gbps por par de fibra. (Tabela 2) e (Tabela 3)

submarinos
- Com todos esses avanços uma rede global foi implantada e são
oferecidos 4.6 Tbps nas Américas, 14.3 Tbps no Pacífico e 19.2 Tbps
nas regiões Pan-Asiáticas.
- Outros grandes projetos estão em fase de planejamento: Oxygen
(370.000 km, conectando 270 pontos ao redor do globo) e o África Um (
em torno da África).
- Em menos de 10 anos, o comprimento total dos cabos de fibra óptica em
todo o mundo atingiu cerca de 650.000 km mais do que toda rede
telegráfica instalada nos últimos 100 anos.

- Espalhamento Brillouin / Stimulated Brillouin Scattering (SBS)
- Espalhamento Raman / Stimulatted Raman Scattering
- Efeito Kerr
3 – Revisão Teórica
3. 1 - Efeitos não lineares na fibra

- Espalhamento Brillouin
- Espalhamento Raman
- Efeito Kerr
3. 1 - Efeitos não lineares na fibra
Efeitos Inelásticos
Dependente da
variação de
intensidade

3. 1.1 – Espalhamento Brillouin
- A transmissão de alta potência óptica na fibra gera ondas acústicas que
produzem variações no índice de refração
- Os fótons incidentes são refletidos devido a essas variações
- Com o aumento da potência a reflexão aumenta
- Acima de um dado nível toda a potência adicionada sofre reflexão
- Para diminuir os efeitos dos SBS se usa as técnicas de modulação em baixa
frequência e modulação em fase

- Curva de potência óptica
recebida (linha tracejada)
- Curva de potência refletida
(linha contínua)

Diminuição da potência com o SBS
- Potência sem uso de
modulação (pontos
quadrados)
- Potência com modulação
em frequência (pontos
circulares)
- Potência com modulação
em frequência e fase
(pontos triangulares)

3. 1.2 – Espalhamento Raman
- Esse fenômeno é causado pela interação entre fótons e moléculas
- Nessa interação o fóton perde energia, transferindo para as moléculas de sílica
- A perda de energia leva o fóton a uma mudança de frequência (E = hf)
- O fóton alterado passa a acrescer a potência em outro comprimento de onda
(princípio dos amplificadores Raman)
- Esse efeito ocorre em função da localização espectral do sinal e de sua potência

- Curva comparativa em cada
localização do espectro
- Pode ser compensado com
pré-ênfase

3. 1.3 – Efeito Kerr
- Esse efeito é de maior magnitude quando a potência é alta e a área efetiva
dentro da fibra óptica é pequena
- Causa alargamento do pulso
- Pode ser dividido em três casos: Auto Modulação de Fase (Self-Phase
Modulation) , modulação cruzada de fase (Cross-Phase Modulation) e Mistura de
quatro ondas (Four Wave Modulation).

3. 1.3.1 – Auto Modulação de Fase
- Esse efeito ocorre quando há apenas um canal trafegando na fibra
- Uma vez que a luz trafega mais lentamente em alta potência (vide equação 3.1),
ocorre uma modulação em fase da luz
- O efeito é sentido com enlaces de potência superior a 12 dBm
n = n0 +
𝑛2
𝐴𝑒𝑓𝑓
P (3.1)

- Diagrama de olho em
baixa potência (a)
- Diagrama de olho em
alta potência (b)

3. 1.3.2 – Modulação Cruzada de Fase
- Esse efeito, assim como a auto modulação de fase, também ocorre devido à
mudança de índice de refração no meio quando há alta potência
- Em adicional, no cross-phase modulation também há interferência mútua entre os
canais
- Quanto menor o espaçamento entre os canais, maior é influência entre eles

- Perda de potência
(em dB) para
espaçamentos
diferentes entre
canais

3. 1.3.3 – Four Wave Mixing
- A presença de vários canais com altas potências leva à interferência mútua
- Essa interferência acaba por criar uma nova onda, de frequência diferente
- O uso de canais em espaçamentos não regulares diminui o efeito do four wave
mixing

3. 1.3.3 – Four Wave Mixing
- Diagrama de olho em um sistema
que sofre four wave mixing.
Diferentes espaçamentos entre
canais foram tomados.

3. 2.1 – Dispersão por Modos de Polarização (PMD)
- Em uma fibra monomodo a luz ocupa dois modos de polarização ortogonal
- Devido a não idealidades, o meio não é uniforme e varia ao longo da fibra
- Essa condição é chamada de birrefringência do material
- O efeito disso é o material encontrar um índice diferente para cada polarização, o
que leva à diferentes velocidades de propagação
- O fenômeno descrito acima é semelhante ao que ocorre em uma fibra multimodo
- A PMD é mais efetiva em enlaces muito longos

- Enlaces terrestres podem ter seus repetidores facilmente trocados, enquanto os
enlaces submarinos não possuem essa facilidade
- Enlaces submarinos possuem repetidores com maior confiabilidade
- Esse fato leva à PMD ser mais presente em enlaces terrestres que em
submarinos

- Diferença de
propagação encontrada
em polarizações
ortogonais

4- Componentes do Sistema
Óptico
4.1 -Terminais de rede
4.2- Fibra Óptica
4.3- Cabeamentos

4.1-Terminais de rede
-Equipamentos terminais de
linhas submarinas (SLTE)
-Equipamentos de
Alimentação (PFE)
-Sistema de Gerenciamento
(EMS)
-Caixa de Terminação de
Cabo (CTB)

2.5Gbps WDM
• E/O – Conversor elétrico
óptico.
• O/E – Conversor óptico
elétrico.
• FEC – Corretor de erro.
• DCF – Fibra de
compensação de erro.

10Gbps WDM
• PPS – Proteção sobre
sistema.
• SW– Switch óptico.
• AMP-PC – Amplificador de
pré ênfase.
• DRAM – Amplificador de
Raman distribuído.
• Fil – Filtro.

-Sistema de supervisão e
gerenciamento de rede

-Desenvolvimentos Futuros

4.2-Fibras Submarinas
- Atributos das Fibras
• Atenuação e Flexão
• Comprimento de Onda de Corte
•Dispersão
•Compensação de Dispersão

4.3-Tecnologia de Cabeamentos
- Tipos de Cabos
• Cabo leve de águas profundas.
•Cabos protegidos contra abrasão.
•Cabo blindado de águas profundas.
•Cabo blindado de luz única.
•Cabo blindado de armadura simples.
•Cabo leve de dupla blindagem.
•Cabo pesado de dupla blindagem.
•Cabo de águas rasas de propósito especial

- Características Mecânicas
• Força de Tração no Cabo.
• Recuperação do Cabo.
• Estabilidade Mecânica e Proteção
do cabo.
• Junta do Cabo.
•Junta de Cabo Universal.

• Recuperação do Cabo

- Características Elétricas
• Condutor de Alimentação.
• Isolamento dos Cabos.
• Moldagem de Cabo a Junta.

- Design do Cabo
• As Fibras Ópticas.
• O Pacote Óptico.
• Membro de Força Interna.
• Isolamento.
• Proteção de Armadura.

- O Pacote Óptico
• Núcleo Entalado.
• Buffer Apertado.
• Tubo Flexível de Plástico.
• Tubo Flexível de Metal.

- Núcleo Entalado

- Buffer Apertado

- Tubo Flexível de Metal

Projetos de Sistemas
Submarinos
Sistemas de Transmissão Submarina de longa distância
Estudo da Área
Planejamento de
Redes
Survey e
Permissões
Produção de
Cabos e
Equipamentos
Integração do
Sistema
Instalação
Submarina
Manutenção e
Suporte

Submarinos
Planejamento da Redes
Introdução
Características Chaves dos Sistemas de Transmissão de Ultra Longa Distância
Equalizador de ganho
Códigos Corretores de Erro – FEC
Evolução das Tecnologias

Submarinos
I – Introdução
Porque precisamos de mais redes ópticas submarinas?
- Demanda por Largura de Banda continua crescendo
- Surgimento de provedores de conteúdo
- Cabos estão enfrentando uma exaustão no suprimento
- Diversidade de rotas / Lançamentos de novos cabos

Submarinos
Previsões do Mercado para a América Latina

Submarinos
I – Introdução
• A primeira geração de sistemas submarinos de longa distância em
WDM propôs uma capacidade por fibra de 8x2.5 Gbps em 5000 km da
rede Sea-Me-We 3 ou 16x2.5 Gbps em 8000 km(Southern Cross)
• O crescimento do mercado levou recentemente à implantação de
uma nova geração de sistemas de transmissão WDM baseado em
modulação de 10 Gbps por comprimento de onda e um grande
número de comprimentos de onda.
• Ex: 42x10 Gbps em 6300 km (FLAG Atlantic)

Submarinos
I – Introdução
Avanços nos Sistemas Ópticos :
• Elevação da capacidade de transmissão
• Amplificadores EDFA em C+L.
• Amplificadores Raman distribuídos de banda larga.
O objetivo é apresentar as principais regras de projetos aplicadas em
sistemas de longa distâncias e também o potencial das novas
tecnologias para as demandas atuais

Submarinos
II - Características chaves dos sistemas de transmissão de longa
distância
A - Um desafio técnico: alta capacidade por fibra óptica
O projeto depende das seguintes características:
A. Espaçamento repetidor, ruído e potência de saída
B. Dispersão cromática de fibra e efeitos não-lineares
C. Parâmetros do terminal: formato de modulação e eficiência do
código de correção de erro (FEC)

Submarinos
distância
Topologia de um sistema de transmissão submarina de longa
distância

Submarinos
distância
Avaliação dos custos das configurações tradicionais da rede - 6000km:
• Configuração 1 – 1 cabo de 4 pares de fibra – 84x10Gbps
• Configuração 2 – 1 cabo de 8 pares de fibra – 42x10Gbps
• Configuração 3 – 2 cabos, cada cabo de 4 pares de fibra - 42x10Gbps

Submarinos
B – Relação Sinal/Ruído Óptico
O primeiro objetivo é obter a maior relação sinal/ruído(SNR) por
comprimento de onda que evita a distorção do pulso.
Padrão para uma rede de 25 anos. A degradação da SNR devido à
reparação de cabos e ao envelhecimento dos componentes deve ser
levada a conta.
B.1) Fator Q baseado em SNR
A qualidade da transmissão é dada pela taxa de erro de bits (BER), que
é ela própria traduzido para o chamado fator Q

Submarinos
Uma boa aproximação analítica é obtida quando todas as perdas de
extensão e a potência de saída do repetidor são iguais e quando a
potência ESA(Emissão Espontânea Amplificada ou Ruído Amplificado)
acumulada, é insignificante em comparação com a potência do sinal:
Note, no entanto, que o SNR também depende do ajuste de ganho do
link óptico:
Onde:
(1) Pin é a potência média do repetidor de entrada por
comprimento de onda.
(2) Nf a Figura Óptica do ruído do amplificador e k o
número de amplificadores ópticos em cascata.

Submarinos
Se a resposta espectral da cadeia do amplificador não for plana, a
potência de pré-ênfase deve ser aplicada no terminal de transmissão
para igualar o SNR sobre o multiplex de comprimento de onda na saída
da ligação. Quanto maior for a Pré-ênfase necessária, menor é o SNR
igualado na saída do link.
Por essa razão, diferentes tipos de filtros ópticos estão inseridos no
link.

Submarinos
B.2) Degradação de SNR devido a reparos de cabos e envelhecimento
de componentes
O SNR é diferente durante as condições de início de vida (SOL Start-of-
Life) e fim de vida (EOL Enf-of-Life), devido ao envelhecimento do
repetidor e componentes de fibras e reparos de cabos. O cálculo desta
redução de SNR em 25 anos é baseado nas seguintes premissas:

Submarinos
(1) 5% dos repetidores apresentam uma falha no bombeamento. Queda
de potência igual a 3 dB.
(2) O aumento da atenuação da fibra é de +0.005 dB/km em 25 anos.
(3) A perda extra devido a reparos de cabos é a seguinte: 3 dB para um
reparo de cabos
(4) Em águas profundas (profundidade> 1000 m), é necessário um
reparo a cada 1000 km; e 0,5 dB para um reparo do cabo em águas
rasas (profundidade <1000 m), um reparo necessário a cada 20 km.
(5) Os Reparos de Cabos e os repetidores com falha de bombeamento
devem ocorrer em Seções de repetidores separadas.

Submarinos
Sistema curto: o comprimento do link é de 2000 km, incluindo 1000 km
de águas rasas. A contagem de repetidores é de 30 e o comprimento da
extensão é de 70 km.
Sistema longo: o comprimento do link é de 6000 km, incluindo 1000 km
de águas rasas. A contagem de repetidores é de 120 e o comprimento
da extensão é de 50 km.
-> Fórmula da degradação do SNR
Portanto, a degradação SNR é maior para sistemas curtos do que para
sistemas longos

Submarinos
C – Queda de Sinal na Propagação
A qualidade da transmissão do sinal em sistemas submarinos de longa
distância é degradado principalmente por:
1. A distorção do pulso devido à interação entre efeitos não-lineares e
dispersão cromática de fibras.
2. As flutuações do nível óptico e a distorção do pulso devido aos efeitos de
polarização que ocorrem na fibra e os amplificadores ópticos.

Submarinos
C.1) Degradação da transmissão devido a efeitos não lineares:
Exemplo de comprometimento da propagação observado em uma transmissão de 16x10-
Gbps em 9000 km.

Submarinos
C.2) Desempenho do sistema com a Variação no Tempo
A qualidade da transmissão do sinal não é estável durante um longo
período de tempo devido aos efeitos de polarização que ocorrem ao
longo do caminho de propagação.

Submarinos
D – Características dos equipamentos terminais de linha Submarino
O equipamento terminal de linha submarina (SLTE) inclui várias funções
que tem como objetivo melhorar a qualidade da transmissão. Esses
recursos principais podem ser separados em dois grupos:
Fornece uma enorme capacidade de transmissão de ultra longo
alcance, capacidade de transmissão, acesso a múltiplos serviços
submarinos altamente confiáveis.

Submarinos
E-Supervisão de Repetição e Localização de Falhas de Fibra
E.1) Supervisor de Repetidores
O objetivo desta função é rastrear a evolução de cada repetidor durante
a vida do sistema, a fim de avaliar o processo de envelhecimento e,
portanto, permitir a previsão de uma falha da bomba repetidora.
Esta função de supervisão do repetidor também monitora a potência de
entrada e saída do repetidor.

Submarinos
E-Supervisão de Repetição e Localização de Falhas de Fibra
E.2) Localização de Falhas de Fibra
A função de supervisão do repetidor é eficiente para monitorar a perda
de extensão uma vez que tanto a potência de entrada do repetidor como
a potência de saída são gravadas. Porém, não fornece informações
sobre a localização exata de um padrão de fibra – Técnica COTDR

Submarinos
F- Orçamento Q e Espaçamento típico do repetidor
F.1) Orçamento da Tabela Q
Cada DLS (seção de linha digital ou '' ponto a ponto '') de um sistema
submarino é caracterizado pela tabela de orçamento Q que visa a
listagem os diferentes efeitos que afetam a qualidade da transmissão.
O motivo para usar o fator FATOR-Q é para quantificar a qualidade da
transmissão.

Submarinos

Submarinos
F.1) Espaçamento Típico do Repetidor
O Projeto de um sistema de transmissão submarino de longa distância
visa propor a contagem mínima de repetidores para uma determinada
distância de transmissão.
Passo 1: Calcule o requerido fator Q no segmento de SOL :
Segmento SOL Q = limite Q + margem do sistema(1dB)
+ margem reparação dos cabos
Passo 2: Estimar a potência máxima de saída do repetidor por
comprimento de onda e a deficiência de propagação associada.
Passo 3: Calcule o SNR desejado nas condições SOL.

Submarinos
III – Equalização de Ganho
A resposta espectral não uniforme da cadeia do amplificador óptico
pode levar a degradação da relação sinal ruído.
Técnicas de compensação:
1) Análise do nível de potência em cada comprimento de
onda(equalizar a BER)
2) Filtros de nivelamento de ganho – 3 tipos

Submarinos
IV – Corretores de Erro - FEC
Requisito de desempenho em sistemas submarinos:
Recomendação da UIT - G826 e G828(Digital)
Sistemas submarinos são projetados para atender a uma BER:
Abaixo de:

Submarinos

Submarinos
Planta Seca – Zona Terrestre – Network Management System - NMS

Submarinos
Planta Úmida ou Submersa – Cabos – Repetidores e BU’s

Arquitetura de Redes
Ópticas Submarinas
• A camada doméstica conecta os centros populacionais
dentro de um país ou a ilhas próximas ao continente de
um país.
• O nível regional conecta países em uma região
geográfica, distribuindo tráfego entre os países e
agregando tráfego de saída para outras regiões.
• O nível interregional conecta regiões geográficas em
todo o mundo atravessando os oceanos que os
separam.

Transmissão sem repetidor
Com a alta demananda de trafego os sistemas
submarinos começaram a exigir topologias mais
complexas que as simples interconexões ponto a ponto.
Para atender a essa demanda, é implantada uma unidade
de ramificação (BU) que permite que o tráfego seja
dividido entre múltiplos pontos de aterrissagem. As
unidades de ramificação são comumente implantadas
tem a capacidade de juntar três cabos (cada um com
vários pares de fibras).

- Repetidortes convertem o sinal optico em elétrico,
demultiplexam, amplificam cada canal separadamente, multiplexa
e converte o sinal de volta em sinal óptico.
- Este processo apresenta algumas desvantagens
• Custos
• Número grande é necessário em longas distâncias
• Ruído é introduzido em cada conversão dos sinais analógicos
• Restrições de largura de banda, comprimentos de onda, tipo de
sinal óptico utilizado
• Uso de elementos elétricos aumenta o custo do enlace e cria a
obrigação de levar o cabo elétrico junto do óptico

Sistema curto: o comprimento do link é de 2000 km, incluindo 1000 km de
águas rasas. A contagem de repetidores é de 30 e o comprimento da
Sistema longo: o comprimento do link é de 6000 km, incluindo 1000 km de
águas rasas. A contagem de repetidores é de 120 e o comprimento da
-> Fórmula da degradação do SNR
Portanto, a degradação SNR é maior para sistemas curtos do que para
sistemas longos

- Amplificadores
• Amplificador é um elemento que pode ser alimentado por fontes
ópticas
• Conservação de energia
• O enlace continua tendo elementos ativos, porém eles permanecem
fora da água

- Uso de pré-amplificador (a)
- Pré-amplificador e Raman (b)
- Pré-amplificador, Raman e fibra
dopada com érbio (c, d)
- Todos os casos usam corretor de
erro (FEC)

- Pré-Amplificação
- Pós-Amplificação
- Amplificação Raman
- Amplificação Remota

Mecânismo de de Proteção do
Sistema

Submarinos
IV – Evolução da Tecnologia
O objetivo desta seção é apresentar novas tecnologias que possam ser
capazes de aumentar a capacidade por fibra acima de 1 Tbps.
• Analise os números e consequências de uma demanda exponencial
de largura de banda.
• A capacidade (C) e a distância(D) e o indicador C × D do desempenho
do sistema e revisita a chamada Lei de Moore Óptica(OML).
• Limites finais no exploração de largura de banda. Esses limites são
abordados em termos de densidade espectral de informação (ISD)

Map of U.S.-connected Internet routes in mid-2005. The aggregate
provisioned Internet bandwidth for the Atlantic, Pacific, and U.S./Latin-
America routes are indicated (courtesy of Primetrica, inc. 2006 [3]).

Submarinos

Growth of the C × D indicator, illustrating an “Optical Moore’s Law”
corresponding to a tenfold increase every four years as a heuristic “Optical
Moore’s Law.”

Undersea Fiber Communications

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