Tesis doctoral - Ficha 

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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