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Software de Cálculo Científico para engenharia: Software de simulação utilizado em telecomunicações 1/20 Software de Cálculo Científico para engenharia: Software de simulação utilizado em telecomunicações 1/20

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Software de Cálculo Científico para engenharia

Software de simulação utilizado em

telecomunicações

Projeto FEUP 1º Ano -- MIEEC : Armando Sousa J.N. Fidalgo

Equipa 1MIEEC08_3

:

Supervisor: Sílvio Abrantes Monitor: Vera Mónica Silva

Estudantes & Autores: Alexandre Valente [email protected] Anistalda Gomes [email protected],pt Eliseu Pereira [email protected] Fernando Soares [email protected]

José Sousa [email protected]


Resumo Em engenharia usa-se muitas vezes software de cálculo e de simulação,

nomeadamente em telecomunicações. No planeamento e implementação de redes de

telecomunicações é essencial a utilização de software de simulação que seja capaz de

simular desde os mais pequenos componentes do sistema até à rede completa, com todos

esses sistemas interligados e até mesmo o funcionamento dessa rede. É também

fundamental que sejam apresentados resultados dessa simulação, para que possam ser

interpretados, de modo a identificar erros e falhas no sistema, para que possam ser

corrigidos de forma a evitar que existam falhas na rede aquando da produção e posterior

utilização do sistema, ou seja, para evitar que seja necessário reproduzir componentes

diversas vezes até que todas as falhas sejam retificadas. Um dos principais objetivos do

software de simulação é esse. O software abordado neste relatório é o Matlab, no qual está

integrado o Simulink, que é muito abrangente, tendo diversas funções que incluem a

simulação e análise de redes de telecomunicações. São também abordados o OpNet

Modeler Suite e o Boson NetSim no caso de redes de internet e telefone com e sem fios, e

o VPIphotonics e o Optisystem para redes óticas. Existe também software utilizado para

projetar componentes específicos das redes, como por exemplo antenas, que podem ser

desenhadas utilizando o Ansoft HFSS e o EZNEC.

Palavras-Chave Telecomunicações, software, simulação, redes, Matlab, Simulink, OpNet Modeler Suite,

Boson NetSim, VPIphotonics, Optisystem, Ansoft HFSS.


Índice

Resumo __________________________________________________________________________________________________ 2

Palavras-‐Chave ________________________________________________________________________________________ 2

1. Introdução ___________________________________________________________________________________________ 4

2. Tipos de software utilizados ______________________________________________________________________ 5 2.1. Matlab _____________________________________________________________________________________________ 5 2.1.1. Importação, visualização e análise de dados ______________________________________________ 5 2.1.2. Programar e desenvolver algoritmos ______________________________________________________ 6 2.1.3. Matlab nas telecomunicações _______________________________________________________________ 7 2.1.4. Signal Processing Toolbox __________________________________________________________________ 7 2.1.5. Communications System Toolbox __________________________________________________________ 8 2.1.6. Simulink ______________________________________________________________________________________ 8

2.2. Boson NetSim ______________________________________________________________________________________ 9 2.3. OPNET Modeler Suite ___________________________________________________________________________ 10 2.4. Ansoft HFSS-‐ Antenna Simulation ______________________________________________________________ 11 2.5. EZNEC ____________________________________________________________________________________________ 12 2.6. Optisystem _______________________________________________________________________________________ 13 2.6.1. Exemplos de tipos de redes e componentes a serem simulados _______________________ 13 2.6.2. Exemplos de ferramentas a utilizar ______________________________________________________ 14

2.7. VPIphotonics _____________________________________________________________________________________ 15 2.7.1. VPIlinkConfigurator _______________________________________________________________________ 16 2.7.2. VPItransmissionMaker Optical Systems _________________________________________________ 16 2.7.3. VPIcomponentMaker Photonic Circuits __________________________________________________ 17 2.7.4. VPIcomponentMaker Optical Amplifiers _________________________________________________ 18

4. Conclusões __________________________________________________________________________________________ 19

Referências bibliográficas __________________________________________________________________________ 20


1. Introdução O software de simulação usado em engenharia tem um papel bastante importante

no teste e realização de projetos de sistemas de telecomunicações a implementar no mundo real por parte dos engenheiros. A simulação é indispensável para qualquer tipo de plano em engenharia, uma vez que é necessário proceder à análise dos sistemas em questão, examinando vários parâmetros para, se necessário, alterar o projeto de modo a que este seja exequível no mundo real, quer a nível de eficácia do sistema, da possibilidade da sua construção e do seu custo. A utilização de software de simulação tornou-se então parte do trabalho de um engenheiro. Um caso específico da importância da utilização de software de simulação e cálculo em engenharia é o planeamento e implantação de sistemas de telecomunicações.

A utilização das telecomunicações tem vindo a aumentar exponencialmente nesta era tecnológica e de extrema necessidade de contacto constante entre as pessoas. O imenso desenvolvimento de redes de comunicações cada vez maiores e mais distribuídas obrigou a uma resposta rápida por parte da engenharia no que diz respeito ao seu projeto, concepção e implementação. Devido a esta necessidade de planear e conceber sistemas de complexidade crescente, com o mínimo de erros, máximos de precisão e mínimo de testes no mundo real, devido ao seu custo elevado, criou-se a necessidade de encontrar um meio mais económico de testar os sistemas antes da sua implementação. Deste modo, o software de simulação e planeamento de telecomunicações tornou-se também essencial na concretização de sistemas de redes.

Ao longo deste relatório serão abordados diferentes pacotes de software utilizados para o planeamento de diferentes tipos de telecomunicações de modo a transmitir e assimilar informação básica acerca dos mesmos. Pretende-se também tirar conclusões sobre as funções que os diversos tipos de software conseguem executar, sobre a aplicabilidade destas funções do software a situações específicas e tipos de comunicação diferentes, sobre a eventual necessidade de utilizar software específico para os diferentes tipos de telecomunicação. Neste relatório vão ser abordados os seguintes programas:

• Matlab/Simulink

• Boson NetSim

• OpNet Modeler Suite

• AnSoftHFSS

• EZNEC

• OptiSystem

• VPIphotonics.


2. Tipos de software utilizados

Como referido na introdução, hoje em dia, para implementar um sistema de

telecomunicações com o mínimo possível de erros na sua projeção e instalação recorre-se

a software de cálculo e de simulação. Embora existam programas com maior versatilidade

que podem ser utilizados no planeamento de diversos tipos de telecomunicações, cada tipo

de comunicação, por exemplo ótica, redes com e sem fios de internet, redes de telemóveis,

requer um tipo específico de software, apropriado às especificações dos aparelhos que vão

ser utilizados, ao tipo de sinal transmitido e a outras especificações de rede. Nesta secção

são apresentados alguns desses programas.

2.1. Matlab

O Matlab é um software que combina um ambiente que permite desenvolver

algoritmos e programar, com ferramentas que permitem visualizar e analisar dados com

gráficos e funções matemáticas e consegue também operar facilmente com matrizes e

vetores cruciais na engenharia. Esta combinação de capacidades permitiu que este

software fosse capaz de automatizar e facilitar a resolução de alguns problemas.

(Mathworks.com, 2013)

2.1.1. Importação, visualização e análise de dados

É possível importar dados

para o Matlab a partir de ficheiros de

vários tipos, de bases de dados e até

de aparelhos exteriores. A partir do

momento em que a informação está

dentro do programa pode ser

visualizada em forma de gráfico e

esse gráfico pode ser modificado com

todas as ferramentas que o Matlab

providencia. Também é possível criar

modelos com os dados, filtrá-los e

analisá-los usando diferentes

Fig. 1 - Dados a serem recolhidos de aparelhos exteriores (Fonte: http://www.mathworks.com/videos/analyzing-and-visualizing-

data-with-matlab-70942.html )


funções. Depois da análise, os resultados podem ser publicados como relatório, ou gráficos

em diferentes formatos de ficheiros e até podem ser postos online. (mathworks.com, 2013)

2.1.2. Programar e desenvolver algoritmos

O Matlab apresenta uma linguagem, baseada em operações com matrizes e

vetores, cruciais na resolução de problemas da engenharia, que permite desenvolver e

analisar algoritmos e criar aplicações facilmente, apesar de também aceitar outras

linguagens no seu compilador. As operações com as matrizes estão muito simplificadas em

relação a outras linguagens de programação, pois é possível operar com elas sem usar

ciclos e usando apenas uma linha de comandos.

Como as outras linguagens, também usa estruturas de controlo e ciclos em muitas

situações mas difere na medida em que não é necessário declarar variáveis, nem definir os

tipos de variáveis. A vantagem de usar estas funções é que se torna possível automatizar

algumas operações do trabalho do utilizador.

Depois de criarmos o nosso algoritmo, há ferramentas que permitem implementá-lo

eficientemente, com análises cuidadas linha a linha do algoritmo e diagnóstico de erros,

com detalhes e com sugestão de resolução. Depois de executado, o Matlab tem

funcionalidades que avaliam a performance geral do programa e de cada função do

algoritmo.

Fig. 2 - Matlab a operar com matrizes usando poucas linhas de código (Fonte: http://www.mathworks.com/videos/programming-‐and-‐developing-‐algorithms-‐with-‐matlab-‐

71067.html )


Enquanto se usa o Matlab, podem analisar dados, desenvolver algoritmos e criar

modelos e aplicações. (Mathworks.com, 2013)

2.1.3. Matlab nas telecomunicações

Para facilitar o uso do Matlab em problemas relacionados com as telecomunicações

desenvolveram-se algumas ferramentas e pacotes de software que se podem adicionar ao

Matlab e permitem acesso mais facilitado a fórmulas, equações e algoritmos mais

específicos dessa área. (mathworks.com, 2013)

2.1.4. Signal Processing Toolbox

É um conjunto de funções do Matlab que permite acesso a funções especializadas

de processamento de sinais digitais e analógicos. Podemos usar a Toolbox para visualizar e

analisar os sinais nos domínios do tempo e da frequência, para desenvolver algoritmos e

criar e aplicar filtros. Com os algoritmos desta extensão é possível simular o sinal recebido

devido à adição de ruído e modular sinais para serem enviados por isso são usados como

base para o desenvolvimento de outros algoritmos usados no processamento de áudio e

comunicações sem fios. (mathworks.com, 2013)

Fig. 3 - Um algoritmo com 9 linhas de código de Matlab que simula um sinal digital recebido com 1024 bits recebido com ruído Gaussiano.

(Fonte: http://www.mathworks.com/products/datasheets/pdf/matlab.pdf )

Fig. 4 - Uso de uma função da barra de ferramentas para observar a frequência de dois sinais, em que o primeiro é o original e o segundo tem ruído.

(Fonte: http://www.mathworks.com/videos/signal-‐processing-‐toolbox-‐overview-‐61202.html )


2.1.5. Communications System Toolbox

É um conjunto de funções do Matlab e do Simulink que dá ao utilizador acesso a

algoritmos pré-concebidos para projetar, simular, analisar e desenvolver sistemas de

comunicação. Os algoritmos são fornecidos em formatos próprios como funções e sistemas

de objetos MATLAB e blocos Simulink, para facilitar a implementação. Os sistemas

desenvolvidos podem ter como funções a codificação, modulação, equalização e

sincronização. Também fornece ferramentas que permitem visualizar e analisar os sistemas

para avaliação e diagnóstico de erros. Finalmente permite gerar um algoritmo noutra

linguagem como C que traduza a mesma função. (mathworks.com, 2013)

2.1.6. Simulink

O Simulink é um software que permite simular sistemas dinâmicos complexos a

partir de diagramas de blocos simples.

Este software tem uma vasta biblioteca de componentes de várias áreas para ser

possível reproduzir os sistemas fielmente, assim como a possibilidade de fazer variar

parâmetros de alguns blocos da simulação, de maneira a que os resultados se aproximem

mais eficientemente do objetivo pretendido.

Depois de construído o sistema, simula-se o seu desempenho. O Simulink permite

observar resultados da simulação enquanto ela é executada e também controlar o ritmo a

Fig. 5 – Biblioteca de blocos do Simulink (Fonte: http://www.mathworks.com/videos/simulink-overview-

61216.html?type=shadow&s_tid=sima_vid_ov )


que decorre a mesma, ou seja é possível pausar, retroceder e avançar a simulação. Esta

combinação de visualização de resultados no momento com o controlo do decorrer da

simulação facilita o diagnóstico de erros e otimização do sistema.

Os resultados podem ser transferidos para o Matlab para uma visualização e análise

mais detalhadas no Matlab pois existe uma ligação entre os dois programas. Deste modo o

Simulink dispõe de todas as ferramentas do Matlab para desempenhar ainda mais

eficientemente as suas funções.

As grandes vantagens do Simulink são que poupa ao engenheiro tarefas de

codificação de algoritmos que permitem a simulação, que lhe despenderiam muito tempo,

pois é capaz de criar esse código em diversas linguagens automaticamente a partir do

diagrama e permite o teste e a otimização de sistemas antes de serem fabricados ou

implementados facilmente e com custos muito reduzidos. (mathworks.com, 2013)

2.2. Boson NetSim

O simulador de redes Boson NetSim é software destinado a simular o

comportamento de software e hardware de rede da Cisco Systems, ajudando o utilizador a

compreender as estruturas de comando do CISCO IOS.

Para a simulação da utilização de rede, o NetSim, depois de construir a simulação

de rede, em que são includos routers, switches e computadores, utiliza mais aplicações, o

Fig. 6 - Captura de ecrã da aplicção Boson NetSim. (Fonte: http://www.boson.com/netsim-cisco-network-simulator )


Network Simulator, Router Simulator, EROUTER e o Boson Virtual Packet Technology para

criar pacotes virtuais que são enviados e recebidos dentro dos diferentes componentes da

rede simulada, de modo a obter uma simulação fiel da utilização da rede, para obter os

melhores resultados no planeamento.

Na figura 6 mostra-se uma captura de ecrã que demonstra a utilização do Boson

NetSim para o planeamento de uma rede, constituída por routers, switches e outros

aparelhos, que estão ilustrados graficamente na parte de cima da figura, e uma linha de

comandos que possibilita a inserção de dados por parte do utilizador e onde são também

devolvidos os resultados obtidos pelo programa. (boson.com, 2013)

2.3. OPNET Modeler Suite

Tem como objetivo aumentar a produtividade e rapidez de todas as etapas da

produção de uma rede de comunicação, desde a pesquisa, análise, desenho,

desenvolvimento até à sua implementação.

A figura 6 explica de forma mais simples as funções do OPNET na implementação

de redes de comunicações. Permite modelizar protocolos, dispositivos e tecnologias,

simular redes de comunicação com e sem fios de forma realista e analisar os resultados

dessas simulações, permitindo assim um teste virtual

da rede de comunicações.

Para esse efeito, contém uma biblioteca de

produtos, tecnologias e protocolos de rede e

apresenta um sofisticado ambiente de

desenvolvimento. Através da modelização de

diversos tipos e tecnologias de rede (entre as quais

VoIP, TCP, OSPFv3, MPLS e IPv6) permite a

simulação realista de redes e a análise destas

simulações, para desta forma comparar o efeito

de diferentes tecnologias e a sua relação com a

performance da rede. Este software permite

também o teste virtual de diferentes desenhos de

tecnologias em cenários realistas, antes da sua produção.

Fig. 7 - Funções do OPNET. (Fonte: http://www.riverbed.com/products-solutions/products/network-performance-

management/network-planning-simulation/Network-

Simulation.html#How_It_Works )


Na figura 98 é mostrado um gráfico

gerado pelo OPNET Modeler Suite em que é

analisado o throughput de uma rede, ou seja,

a taxa de transferência de dados com

sucesso, em bits/s de uma rede virtual,

simulada pelo próprio software.

Para além de utilizar os protocolos de

wireless existentes atualmente, este software

tem ferramentas que podem ser utilizados

para avaliar melhoramentos a aplicar nos

referidos protocolos e até mesmo para o

desenvolvimento de novos protocolos de

wireless próprios da rede. (riverbed.com, 2013)

2.4. Ansoft HFSS- Antenna Simulation

O Ansoft HFSS é um utilitário de simulação de antenas autónomo baseado em GUI

(Graphical User Interface) que automatiza a criação geométrica, a configuração da solução,

e os relatórios de pós-processamento de mais de 25 elementos de antena. Essa

ferramenta permite aos

designers analisar de forma

eficiente os tipos de antenas

comuns usando HFSS. O kit

de design pode ser integrado

na interface do utilizador

HFSS.

Todos os modelos de

antenas criados pelo kit de

design estão prontos para

simular em HFSS. As antenas

disponíveis na versão actual

incluem, rectangular e elíptica,

piramidal, sectorial e corneta,

guia de onda rectangular e

Fig. 8 - Gráfico de troughput de uma rede simulada. (Fonte: http://www.riverbed.com/products-solutions/products/network-performance-

management/network-planning-simulation/Network-Simulation.html#Overview )

Fig. 9 - Captura de ecrã na simulação da construção de uma antena (Fonte: http://oldimages.vertmarkets.com/crlive/files/images/0c5558b8-

2dd7-4801-990c-878a44fc9100/hfss.jpg )


circular, espiral planar e cónico, espaço cónico, bowtie, e antenas bicónicas. Estes tipos de

antenas são usados em muitas aplicações comerciais, biomédicas e de defesa. Este

software aumenta a produtividade na criação de antenas geometricamente complexas

através da utilização de funções, como por exemplo exponenciais e logarítmicas que

permitem o design de uma antena, tendo o utilizador que inserir apenas as dimensões da

antena ou a frequência do sinal utilizado para o programa gerar um modelo HFSS completo.

(rfglobalnet.com 2013);

2.5. EZNEC

O EZNEC é um programa poderoso, mas muito fácil de usar para a modelização e

análise de praticamente qualquer tipo de antena no seu ambiente de operação real . Todas

as infoações podem ser visualizados na tela ou impressos. A estrutura de menus é de fácil

utilzação.

Este programa descreve a antena (e outras estruturas vizinhas se desejado),

escolhendo a orientação, comprimento e diâmetro. Permite adicionar fontes ao feedpoints ,

linhas de transmissão, um terreno realista e cargas para simular bobinas de carga, ou

Fig. 10 – Desenho a duas dimensões gerado pelo EZNET que mostra informação detalhada sobre uma secção de uma antena simulada pelo próprio Software.

(Fonte: http://www.eznec.com/ )


componentes semelhantes. Usando o EZNEC, pode-se analisar rapidamente Yagis, quads,

matrizes faseada, torres, loops - quase qualquer tipo de estrutura da antena ou

parasitárias. Descrições de antena e parcelas padrão são facilmente salvas e recuperadas

para análise futura. Gráficos múltiplos podem ser sobrepostos a um único gráfico para

comparação. (eznec.com 2013)

2.6. Optisystem

O OptiSystem é um software de simulação usado em telecomunicações, que

permite que sejam realizadas simulações de sistemas de telecomunicações e de outras

aplicações. Trata-se de um software dotado de várias bibliotecas com diversos

componentes utilizados em sistemas reais que permitem ao utilizador planear, testar e

simular a transmissão de informação através de redes ópticas modernas (Optiwave, 2013).

A componente gráfica do sistema é uma mais valia na interpretação do mesmo e

uma grande ajuda no que diz respeito à esquematização dos projetos e à sua

compreensão.

O programa contém ferramentas de visualização gráfica que permitem analisar o

desempenho do sistema, como: analisadores de espectros, osciloscópios, medidores de

potência, entre outros. (teleco.com , 2013)

Este software apresenta vários benefícios como por exemplo:

• Permite a simulação de sistemas de redes ópticas de baixo custo;

• Permite uma visão global do desempenho do sistema;

• Acesso direto a configurações de dados que caracterizam o sistema;

• Verificação de vários parametros e dispositivos, analisando por fim o

desempenho do sistema.

No ambiente do OptiSystem é possível projetar diferentes tipos de redes ópticas e

proceder à sua análise, desde sistemas de longa distância a redes de área metropolitana

(MAN) e redes locais (LAN). (teleco.com ,2013)

2.6.1. Exemplos de tipos de redes e componentes a serem simulados “Dense Wavelength Division Multiplexing” é uma tecnologia que permite que vários

tipos de informação sejam transmitidos pela rede e não seja necessária mais que uma única

fibra para a sua transmissão, baixando assim os custos da rede a ser implementada. No


software podem ser estudados os parámetros que viabilizam o processo, tais como o

formato de modulação e distorção linear e não linear. (optiwave.com 2013)

2.6.2. Exemplos de ferramentas a utilizar

Uma das ferramentas a ser utilizada no software é o transmissor ótico que converte

o sinal elétrico num sinal ótico pronto a ser propagado. O transmissor ótico é composto por

uma fonte óptica, um gerador de pulso eléctrico e um modulador ótico.

Fig. 11 - Transmissão de informação através de uma única fibra (Fonte: http://optiwave.com/applications/dwdm/ )

Fig. 12 - Transmissor ótico em ambiente Optisystem. (Fonte: http://optiwave.com/resources/applications-

resources/optical-system-optical-transmitters/ )


Estas ferramentas podem ser encontradas na biblioteca de componentes, ser

selecionados e arrastados para o “layout” de modo a construir o projecto para ser avaliado.

Um dos parámetros a avaliar é a potência do sinal e as perdas ao longo da fibra.

(optiwave.com 2013)

2.7. VPIphotonics

VPIphotonics foi criado com o termo Photonics Design Automation (PDA) em 1998 para

descrever as metodologias de projeto, ferramentas de software e serviços usados em redes

óticas. O PDA ajuda os fornecedores de componentes e sistemas óticos a reduzir despesas

operacionais simplificando todos os processos necessários.

Hoje em dia, o VPIphotonics oferece ao utilizador um software com um ambiente flexível

para apoiar as exigências do projeto de componentes e sistemas óticos assim como a otimização

na escolha de equipamentos. (vpiphotonics.com 2013)

Fig. 13- Ajuste das características do laser

(Fonte: http://optiwave.com/resources/applications-resources/optical-system-optical-transmitters/ )


2.7.1. VPIlinkConfigurator

Esta ferramenta permite a rápida conceção de redes de transporte ótico, através de

aprovisionamento e colocação automática de equipamento e da análise do desempenho de

todas as ligações.

A combinação de um ambiente gráfico intuitivo e uma eficaz interface de scripting, torna

esta plataforma completamente personalizável, todos os aspetos do processo de projeto são

controlados de forma a tornar os projetos de redes óticas uniformes em toda a sua organização.

(vpiphotonics.com 2013)

2.7.2. VPItransmissionMaker Optical Systems

Usando o VPItransmissionMaker Optical Systems o processo de conceção de novos

sistemas é acelerado, e permite a atualização em termos de tecnologia e estratégias de

substituição de componentes a ser desenvolvidas para redes existentes.

Fig. 14 - Relação entre as várias ferramentas do VPIphotonics. (Fonte: http://www.vpiphotonics.com/products.php )

Fig. 15- Interface simples (Fonte: http://www.vpiphotonics.com/LinkConfigurator.php )


Esta ferramenta permite uma modelização eficiente de qualquer sistema de transmissão,

graças à combinação de uma poderosa interface gráfica com a representação flexível de sinais

óticos. Nesta interface são apresentadas representações em block mode permitindo que sejam

feitas simulações precisas e detalhadas, com a presença de sinais, noise bins e distorções por

parâmetros, facilita a modelização de sistemas complexos. (vpiphotonics.com 2013)

2.7.3. VPIcomponentMaker Photonic Circuits

A ferramenta VPIcomponentMaker Photonic Circuits permite o projeto , análise e

otimização de circuitos óticos integrados. (vpiphotonics.com 2013)

Fig. 16- Interface gráfica com bibliotecas, zonas para projetos esquemáticas e parâmetros de adaptação e controlos interativos de simulações. (Fonte: http://www.vpiphotonics.com/TMOpticalSystems.php )

Fig. 17 - Bibliotecas de secções de lasers, elementos PIC, e outras funções óticas e eléctricas. (Fonte: http://www.vpiphotonics.com/CMPhotonicCircuits.php)


2.7.4. VPIcomponentMaker Optical Amplifiers

Com esta ferramenta é possível definir, testar e otimizar o ruído e eficiência de

amplificadores de fibras dopadas e lasers com uma ampla gama de comprimentos de onda

usando representações de sinais óticos e de ruído no domínio de tempo.

A interface gráfica permite que qualquer tipo de amplificador seja definido a partir de

uma grande variedade de guias de ondas, fibras dopadas e passivas e componentes ativos e

passivos. É ainda possível fazer simulações interativas que incluem circuitos multidimensionais,

otimizações e variações dinâmicas. (vpiphotonics.com 2013)

Fig. 18 - Tipos de amplificadores que combinam tecnologias diferentes podem ser investigados. (Fonte: http://www.vpiphotonics.com/CMOpticalAmplifiers.php )


4. Conclusões

Após a realização deste relatório conclui-se que, devido ao cada vez mais relevante

papel que as telecomunicações assumem na sociedade, é necessário sistemas de

telecomunicações de grande eficácia. Logo, a necessidade e procura dessas tecnologias

aumenta, fomentando uma exigência cada vez maior ao nível de projeto, planeamento e

produção destes sistemas. Disso resulta a existência, o desenvolvimento e utilização de

software de simulação de telecomunicações, que simplifica e acelera o trabalho dos

engenheiros de telecomunicações, desde o projeto de componentes individuais de sistemas

de comunicações, montagem de um sistema virtual e teste desse mesmo sistema.

O software de cálculo e simulação simplifica em várias vertentes o trabalho dos

engenheiros no planeamento destes sistemas. Por um lado, software como o Matlab permite

a otimização e automação do trabalho, através da criação de algoritmos, o que possibilita a

não repetição de uma tarefa desnecessariamente. Todos os pacotes de software

apresentados, permitem que, para cada tipo diferente de telecomunicações, sejam criados

virtualmente componentes de grandes sistemas de telecomunicações, como antenas, por

exemplo, permitem o teste virtual destes componentes individualmente, permitem a

montagem de um sistema virtual utilizando os referidos componentes e permitem o teste

dessas redes virtuais, reproduzindo resultados fiáveis, muito aproximados daquilo que é a

realidade, tendo também disponíveis ferramentas que analisam esses dados e identificam

potenciais erros, mal-funcionamentos do sistema virtual em causa, para que possam ser

corrigidos e para que se possa de novo construir o sistema, processo que ocorrerá até não

serem identificados erros na rede em causa.

Esta simulação, teste e correção de sistemas virtuais é relevante no processo de

implementação de redes de telecomunicações porque, sendo uma simulação fiável e com

uma grande aproximação à realidade, aponta falhas que apenas seriam notadas depois da

produção de um primeiro sistema de teste, que teria de ser corrigido várias vezes e de novo

testado, o que se traduziria num elevado custo de implementação. O teste de um sistema

virtual não exclui a produção de um sistema de teste mas reduz significativamente o número

de correções que terão de ser efectuadas, diminuindo o tempo e custo de produção e

implementação de uma rede de telecomunicações.


Referências bibliográficas

2013. “Network Simulation (OPNET Modeler Suite)”. 07/10/2013. URL:

http://www.riverbed.com/products-solutions/products/network-performance-

management/network-planning-simulation/Network-Simulation.html

2013. “NetSim Network Simulator”.07/10/2013. URL: http://www.boson.com/netsim-cisco-

network-simulator

2013. “Photonic Design Automation and Optical Equipment Configuration”. 09/10/2013.

URL: http://www.vpiphotonics.com/products.php

2013. “Simulink, Simulation and Model-Based Design”. 15/10/2013. URL:

http://www.mathworks.com/products/datasheets/pdf/simulink.pdf?s_tid=sima_bb_ds

2013. “Redes Ópticas Passivas II: O Software Optisystem”. 09/10/2013. URL:

http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialropassiva2/pagina_2.asp-

2013. “HFSS Antenna Design Kit”. 06/10/2013. URL: http://www.rfglobalnet.com/doc/hfss-

antenna-design-kit-0001

2013. “EZNEC and EZNEC+ v. 5.0”. 06/10/2013. URL: http://www.eznec.com/eznec.htm

2013. “Matlab, the language of technical computing” 06/10/2013 URL:

http://www.mathworks.com/products/matlab/

2013. “Optisystem Overview”. 09/10/2013. URL: http://optiwave.com/resources/applications-

resources/optical-communication-system-design/

software de cálculo científico para engenhariaprojfeup/submit_13_14/uploads/relat_1... ·...

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