BER (Bit Error Rate) e determinaçao de probabilidade de erro (pe) em fibras opticas.

O BER é a taxa de erro de bit ou razão de erros binários, um valor que serve para indicar a taxa de bits errados durante uma transmissao electrónica. Geralmente considera-se a quantidade de bits enviados e a quantidade de bits que foram recebidos de forma errada. Como vocês sabem a transmissao de dados electrónica é realizada de diversos modos. Pode ser D/A (Digital/Analógica), A/D (Analógica/Digital). Numa transmissao a informação transmitida está sujeita a erros, quer sejam distorção, atenuação, ou interferências electromagnéticas ou de radiofrequência ou mesmo térmicas (ruídos).
Essas interferências durante uma transmissao Analógica ou Digital mesmo em meios fiáveis como Fibra Ópticas (cuja transmissao é considerada só e somente digital) provocam alterações na forma de onda da fonte de informação original. Na recepção durante o processo de conversão A/D por exemplo claramente a informação transmitida é diferente da original.

O BER está directamente relacionado aos meios de transmissao. As fibras ópticas possuem um BER avaliado em 10^-12. Geralmente calcula-se o BER como BER = BitsErrados/BitsEnviados.

Por exemplo: Um sistema de transmissao óptica monomodal pertencente a um anel metropolitano da cidade de Luanda, possui uma BER de 10^-12 pretende-se determinar o numero de bits errados por segundo no caso em que:
a) Considera-se uma rede com arquitectura DWDM-PON.
b) Considera-se uma rede local com padrão fastethernet.
c) Considere agora um meio de comunicação em par tran
çado de cobre para uma DWDM-PON.

a) Berrados=10^-12*(10*10^9bps)=o,o1bps
b) Berrados=10^-12*(100*10^6bps)=0.0001bps
c) Berrados=10^-5*
(10*10^9bps)=100kbps

Repare nos exemplos acima. Uma DWDM-PON (arquitectura já muito comum em países asiáticos como Coreia do Sul) possui débitos binários individuais a 10Gbps. Repare que para um meio de transmissao óptica normal praticamente não existem erros na transmissao de dados com estes débitos binários bastante altos. Para um sistema que transmite a débitos binários de 100mbps os erros são ainda menores. Mas repare na linha c). Ali tenta-se transmitir dados a débitos binários iguais a duma DWDM-PON num cabo de par trancado, esses iguais a que temos nas nossas redes locais Ethernet. O resultado são 100 kilobits errados por segundo. Esta eh a razão fundamental de se usar fibras ópticas em vez dos meios tradicionais de meios de transmissao. Com fibras ópticas erra-se menos e logo a transmissao eh mais rápida. Com par trançado a transmissao como erra bastante a débitos binários altos necessitaria de retransmissão e isso tornaria o sistema lento.

Nas fibras ópticas e não só geralmente se avalia o pe ou probabilidade de BER, um valor que se espera do BER. Como dizia nas fibras ópticas o pe eh dado por:

probabilidade de BER

A razão complementar de erro (erfc, que são valores tabelados) eh dada por:

razao complementar de erro

Com o valor de erfc(x) = 1.538×10^-12 obtemos um valor de Q de aproximadamente 7. O valor de Q depende da corrente I e do desvio padrão no momento em que o laser se encontra apagado (em comunicações rápidas nunca se apaga completamente o laser) e aceso (0 e 1). Ele é dado por:

Para se obter um valor de pe avaliado em 10^-12 que é o ideal para fibras ópticas é necessário ter em conta a sensibilidade do receptor óptico pr que é a potencia óptica mínima necessária no receptor para se obter um valor de pe equivalente a 10^-12:

sensibilidade do receptor

O R lambda é um valor que depende da corrente do laser no momento em que ele se encontra apagado ou aceso.

Com estes dados em mãos, seria interessante então para um projectista de redes de telecomunicações, tentar determinar a potencia óptica necessária a receber para garantir uma pe de 10^-12. Assunto que veremos adiante.

Fontes:
Telecommunications and data communications handbook.
Joao Pires, IST/UCAN/ERICSSON apontamentos.

Google, Microsoft e Yahoo em estado de alerta total

Tudo por causa do recente anuncio do Facebook: Vao lançar (já lançaram) um serviço de mensagens integradas, mais ou menos parecido ao email, mas que não é um email killer (Deu para perceber?).
Zuckerberg (na foto) ali foi cauteloso e bastante esperto. Ele sabe que o Facebook encontra-se numa situação avantajada em quase todo mundo e vai continuar a subir degraus. Como se apercebeu que o serviço de mensagens do Facebook atingiu picos de uso de meter inveja a serviços de email tradicional, perguntou-se porque nao integrar já isto e imitar um bocado daquilo que a Google tentou fazer com o fracassado Google Wave que só o meu compadre Ultracognitivo se atreveu a usar.

Segundo Zuckerberg este serviço de mensagens integradas terá mesmo uma espécie de usuario@facebook.com, integrando email, chat, SMS. Mas até poderá não ter este @facebook.com. Zuckerberg está convencido de que alguém como Nataniel Baião não vai largar o seu email que já usa a 9 anos para um novo email. Zuckerberg mais uma vez jogou: É possível, afinal usar este sistema do Facebook com qualquer serviço de email. Acredita? Zuckerberg diz que sim.

Para mostrar a sua seriedade o mesmo posicionou 15 engenheiros a tempo inteiro neste projecto. Talvez venha daí a ‘guerra de quadros’ ou talentos como a preferiu chamar Eric Schmidt da Google recentemente, referindo-se a fuga de quadros da Google para o rival Facebook.

E onde entra a Google, Microsoft  e Yahoo, nesta historia?

Se depender de usuários fieis como eu, estão garantidos. Pelo menos a minha querida Yahoo. Agora…
Que os meio milhão de usuários do Facebook, cujos 350 milhões enviam mais de 4 biliões de mensagens por dia, são números assustadores, isso não podemos negar. São dados que estes papoes acima citados, gostariam de ter em mãos, tendo em vista o mercado de publicidade (a Microsoft possui acções no Facebook), e que não vão conseguir pelo menos já porque as suas redes sociais são um grande fiasco: os orkuts, os buzz, os Space, os Lively, tudo coisa de miúdos ao lado do Facebook.

Até em Angola so se fala no Facebook. Porque razao?

As ultimas analises que tenho feito em Angola, dão conta duma provável ‘mbaia’ a ser aplicada a rede Hi5 pelo Facebook. É que já ninguém pode esconder o crescimento do Facebook em Angola. Já ninguém pode esconder as dificuldades maiores em se usar o Hi5. O Facebook é mais rápido é mais funcional é mais limpo, é mais social, é mais usável.

Esta rapidez e maior facilidades do Facebook, entretanto, é um encapsulamento que esconde um grande esforço financeiro para manter uma equipe de engenharia que aposta em tecnologias abertas para conseguir manter e escalar uma plataforma que serve sem interrupções mais de 500 milhões de usuários no mundo todo 24h por dia 7 dias por semana todo ano.

A razão porque o Hi5 não consegue manter uma webapp mais funcional que o Facebook parece ser o facto de ter apostado em Java como frontend. De facto o Java em si, introduz robustez do lado do servidor, por outro lado ‘reclama’ um grande esforço para as aplicações clientes dos usuários, o que dá a falsa sensação de ‘pesado’ por parte do usuário.

O Facebook fez o contrario: Usou tecnologias (consultar fontes abaixo) web, triviais como PHP que não exigem grande esforço do lado dos clientes e reforçou o lado do servidor com técnicas de cache, softwares de escalabilidade de grandes blocos de dados, customizacao de aplicações servidoras, etc.

Isso não significa que o Facebook não utilize outras linguagens e plataformas. Eles usam. Mas usam apenas onde necessário. Tal como o pessoal da Google e do WordPress. Ao invez de recorrerem ao padrão, recorrem a necessidade e por isso conseguiram bons resultados.

Angola, naturalmente irá seguir este caminho de adopção rápida do Facebook. Com o crescimento surpreendente que tem registado até agora, é possível que dentro de pouco tempo tenhamos numeros muito próximos ou mesmo maiores que o Hi5. Talvez por isso a rede UNITEL com mais de 6 milhões de clientes tenha prometido para terça-feira o lançamento do Facebook SMS, um serviço que promete aos usuários com telemóvel acederem a partir do telemóvel o Facebook e poderem realizar diversas operações no Facebook com o envio de mensagens SMS.

Fontes:

Tecnologias usadas pelo Facebook: http://www.makeuseof.com/tag/facebook-work-nuts-bolts-technology-explained/

 

As liçoes do professores do IST (I)

Como sabem, fruto dum acordo já aqui anunciado professores do IST deslocaram-se a Angola para ministrarem cadeiras no curso de engenharia de Telecom da UCAN. Fruto desse acordo o primeiro professor a deslocar-se a Angola foi o professor Dr Joao Pires do IST de Portugal.

Durante o tempo que aqui esteve leccionou na cadeira de Sistemas de Telecom III tendo como fundamento as comunicações ópticas:

Familiarização com os conceitos básicos da Comunicação Óptica.
Proporcionar os conhecimentos e metodologias  apropriados para conceber e dimensionar diferentes tipos de sistemas  de comunicação óptica.

Programa

1.  Introdução à comunicação óptica
2.  Fibras ópticas e componentes passivos
3.  Componentes optoelectronicos
4.  Aspectos de engenharia de transmissão óptica
5.  Redes de acesso com fibra óptica
6.  Redes ópticas

Foram semanas de aprendizado em modo intensivo (5/4 h por dia). Como devem ter imaginado o stress não foi pouco daí também a minha ausência no blog.

Sem querer fazer juízos de valor, mas a qualidade de ensino é de longe superior a que muitas das vezes se pratica por cá (sem querer desprezar ninguem), onde o docente ja entra a pensar em quantos vão ficar e quantos vão avançar, esquecendo que o mais importante é a transmissao de conhecimentos de forma adequada e compreensível.

Uma das coisas que aprendi é a coerência nos resultados e o professor João Pires fez questão sempre de dizer isso. Um técnico tem que ser critico em relação a um resultado como por exemplo considerar válido o absurdo de 20 db/km como um  coeficiente de atenuação valido.

Não podia deixar de mencionar a pontualidade demonstrada e a necessidade de se desculpar por algum inconveniente qualquer. Podemos ser bons técnicos, mas se não possuirmos qualidades humanas seremos desprezáveis em termos de utilidade.

SDH: Obtençao de taxas STM-N (I)

Neste artigo veremos como são obtidas taxas superiores a taxa básica STM-1.

O processo de obtenção de taxas superiores a 155.52 mbps (payloads superiores) do STM-1 é conseguida por meio dum processo conhecido como interleaving de dados (payloads) ou seja é proporcionado acesso a um fluxo de dados a determinado numero de bits vindo de 2 ou mais fontes. O SOH do STM-N é obtido por meio de multiplexaçao. As taxas adicionais que normalmente são obtidas são listadas na tabela a seguir:

Frame Bit rate (kbits/s) Rounded-off bit rate
STM-1 155.520 155 Mbit/s
STM-4 155.520 x 4 = 622.080 622 Mbit/s
STM-16 155.520 x 16 = 2.488.320 2.5 Gbit/s
STM-64 155.520 x 64 = 9.953.280 10 Gbit/s

A figura seguinte, embora em Alemão ilustra basicamente o que se disse acima:

Note que se mantém a estrutura básica do STM-1.

Com os Virtual Containers (VC) acontece exactamente a mesma coisa. São obtidos por meio de multiplexaçao VC os VC-Ns. Devemos lembrar que para se obter um VC o sinal transportado é encapsulado dentro dum container C-n. Para cada container um caminho POH é adicionado. Esta combinação produz um VC-n. Determinados VC-n são então multiplexados. Uma tabela de valores C-n é mostrada a seguir:

Container Carries signals at
C-11 1.544 Mbit/s
C-12 2.048 Mbit/s
C-2 6.312 Mbit/s
C-3 34.368 Mbit/s and 44.736 Mbit/s
C-4 139.264 Mbit/s

fontes:

http://www.trendcomms.com/multimedia/training/broadband%20networks/web/main/m3/portadam3.htm
https://snnangola.wordpress.com/2010/10/17/porque-o-stm-1-e-o-que-e/
https://snnangola.wordpress.com/2010/10/17/porque-o-stm-1-e-o-que-e-ii/