Contribución on the study of underwater wireless optical linkschannel prediction and energy efficiency

  1. Víctor Guerra Yanez
Supervised by:
  1. Rafael Pérez-Jiménez Director
  2. José Alberto Rabadán Borges Director

Defence university: Universidad de Las Palmas de Gran Canaria

Year of defence: 2016

Committee:
  1. Francisco José López Hernández Chair
  2. Francisco Delgado Rajó Secretary
  3. Aniceto Belmonte Molina Committee member
  4. Silvestre Rodríguez Pérez Committee member
  5. Paloma Rodríguez Horche Committee member

Type: Thesis

Abstract

Las comunicaciones ópticas submarinas inalámbricas (UWOC), son una tecnología novedosa que ofrece varias ventajas respecto a los tradicionales sistemas acústicos (UAC) utilizados en comunicaciones submarinas. Las UWOC están basadas en sistemas ópticos en luz visible, debido a la baja absorción del agua a esas longitudes de onda, lo cual permite utilizar anchos de banda varios órdenes de magnitud por encima de UAC para rangos menores a 100 metros. Sin embargo, los modelos estadísticos del canal UWOC todavía no han sido propuestos y la bibliografía únicamente hace alusión al modelado de los fenómenos físicos independientemente. Las redes de sensores submarinas inalámbricas (UWSN) han ganado popularidad recientemente, debido al creciente interés, tanto de la comunidad científica como de las empresas, en realizar operaciones de monitorización del océano o de control de equipamiento de manera remota a altas profundidades (extracción petrolífera). Las UWOC ofrecen una muy baja latencia respecto a UAC, y una eficiencia energética inherente muy alta. Los mayores problemas de los despliegues de nodos UWSN son su consumo energético y el coste de reemplazo de los nodos, el cual puede llegar a ser prohibitivo. Sin embargo, no existen muchas referencias en la bibliografía que aborden el tema de la mejora de la eficiencia energética de los nodos submarinos. Esta tesis está fundamentada en dos hipótesis principales. La primera es que es posible realizar una estimación estadística del canal UWOC en términos de ancho de banda y ganancia del canal. La segunda es que es posible mejorar drásticamente la eficiencia energética de los nodos UWSN ópticos a través del uso de algoritmos de control de potencia y modulaciones eficientes energéticamente. Estas dos hipótesis son probadas a través de simulación y medidas experimentales.