Tesis doctoral
| Título | On the Performance of Terrestrial Free-Space Optical (FSO) Links under the Presence of Generalized Pointing Errors |
| Estado | Finalizado |
| Autor | Rubén Boluda Ruiz |
| Director/es | Antonio García Zambrana |
| Universidad | Universidad de Málaga |
| Centro | Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación |
| Departamento | Ingeniería de Comunicaciones |
| Fecha lectura | 04-07-2017 |
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Los sistemas de comunicaciones ópticas en espacio libre (FSO, Free-Space Optical ) para
aplicaciones terrestres se presentan en la actualidad como una solución muy interesante para
solventar el importante reto provocado por la escasez del espectro RF (Radio-Frequency)
disponible. Además, los sistemas FSO se configuran como una seria alternativa frente a
otras tecnologías de acceso y transporte como los sistemas de RF debido a las altas tasas
de señalización potencialmente muy superiores que se pueden conseguir. Estas ventajas,
entre otras, han intensificado la investigación en estos sistemas en las últimas décadas. Por
tanto, el análisis de sus prestaciones en términos de probabilidad de error de bit (BER, Bit
Error-Rate), probabilidad de outage y capacidad ergódica es de interés relevante, siendo
estas altamente afectadas por la turbulencia atmosférica, los errores por desapuntamiento
entre transmisor y receptor asícomo por la niebla densa. En esta tesis, el análisis de las
prestaciones de los sistemas FSO ha sido abordado, presentando novedosos resultados para
la comunidad científica e investigadora. Dicho análisis de prestaciones se ha dividido en dos
grandes areas de investigación: análisis de la capacidad ergódica, y modelado de errores por
desapuntamiento generalizado entre transmisor y receptor.
Las contribuciones realizadas dentro del análisis de la capacidad ergódica están divididas
en dos grupos: por un lado, el análisis de la capacidad de sistemas FSO avanzados basados
en diversidad espacial tales como los sistemas MISO (Multiple-Input/Single-Output),
SIMO(Single-Input/Multiple-Output) y MIMO(Multiple-Input/Multiple-Output) FSO; por
otro lado, el analisis de la capacidad de sistemas cooperativos basados en retransmision DF
(Detect-and-Forward). En ambos grupos se han obtenido expresiones matemáticas en forma
cerrada que permiten evaluar la capacidad en todo el rango de valores de SNR (Signal-to-
Noise Ratio) en algunos casos y, en otros, solo ha sido posible obtener su comportamiento
asintótico debido a la dificultad matemática que presentaba el análisis.
En el caso de las contribuciones realizadas en el modelado de errores por desapuntamiento
generalizado, los cuales siguen una distribución Beckmann, podemos destacar la aproximación
propuesta en esta tesis que nos permite incluir de una forma eficiente y sencilla
dichos errores por desapuntamiento al análisis de prestaciones de cualquier sistema de comunicaciones
FSO. Dicha aproximación es utilizada para estudiar la BER y la probabilidad
de outage sobre canales afectados por la turbulencia atmosférica.
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