Hệ thống FSO với bộ thu phát cấu trúc cầu

Bố cục của đồ án được chia thành 3 chương:Chương I: Tổng quan về FSOChương II: Cấu trúc của bộ thu, phát cầu trong hệ thống FSOChương III: Mô hình kênh và đánh giá hiệu năng hệ thốngSau ba chương sẽ là kết luận khuyến nghị sau khi thực hiện đề tài.

Đồ án tốt nghiệp Đại học MỞ ĐẦU   !"# !$ %&!$' ()*()+,+- ."/01%!2%345465 7'89:;<<5 1=2">21?!3454 657'@%;<!$,, @)AB*)++A+B'-?C@'D%D ?E" F 2 )AB&'@G%.?H!@IBA*I+ J'-'@01+10K"F535 !$&335L54@&IBAK, ">&M+@N!O )AB2KP3Q 2!P)AB2'89 23 ?C;<R3!<L&05P"S TMB)UVWX0+' @Y?C!M 2Z?C'8973 3R5 4%J[34\" ] 9.G?C^?E_ `?Ea_/7,!)AB `?Eaa_`KP.3 )AB `?Eaaa_V&04  A3?E'DMb'@!" UL'@%!H@[0!c1 'L"(KL'@L6.3%N"d5Ee Nguyễn Việt Phương – D0VT3 1 Đồ án tốt nghiệp Đại học LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của cô Ngô Thị Thu Trang – Bộ môn Hệ thống và Tín hiệu – Khoa Viễn thông 1 – Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông. Trong suốt thời gian thực hiện đồ án, mặc dù rất bận rộn trong công việc nhưng cô vẫn giành rất nhiều thời gian và tâm huyết trong việc hướng dẫn em.Cô đã cung cấp cho em rất nhiều hiểu biết về mọi lĩnh vực mới khi em mới bắt đầu bước vào việc thực hiện đồ án. Trong quá trình thực hiện đồ án cô luôn định hướng, góp ý và sửa chữa những chỗ sai giúp em tránh được những lỗi diễn đạt, những hiểu lầm về nội dung . Cho đến hôm nay, luận văn tốt nghiệp của em đã được hoàn thành, cũng chính là nhờ sự nhắc nhở, đôn đốc, sự giúp đỡ nhiệt tình của cô. Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Viễn thông 1, cũng như các thầy cô trong trường đã giảng dạy, giúp đỡ chúng em trong 4 năm học qua. Chính các thầy cô đã xây dựng cho chúng em những kiến thức nền tảng và những kiến thức chuyên môn để em có thể hoàn thành đồ án này cũng như những công việc của mình sau này. Và đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới gia đình, người thân, bạn bè đã cổ vũ động viên, tiếp cho em thêm nghị lực để hoàn thành đồ án tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện Nguyễn Việt Phương Nguyễn Việt Phương – D0VT3 2 Đồ án tốt nghiệp Đại học NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ……………. Điểm:…….(Bằng chữ:………… ) Ngày……tháng……năm Giáo viên hướng dẫn ThS. Ngô Thị Thu Trang Nguyễn Việt Phương – D0VT3 3 Đồ án tốt nghiệp Đại học NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ……………………. Điểm:…… (Bằng chữ:………….) Ngày……tháng…….năm…… Giáo viên phản biện Nguyễn Việt Phương – D0VT3 4 Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục MỤC LỤC Nguyễn Việt Phương – D08VT3 5 Đồ án tốt nghiệp Đại học Danh mục bảng, biểu DANH MỤC BẢNG, BIỂU Nguyễn Việt Phương – D08VT3 6 Đồ án tốt nghiệp Đại học Danh mục hình vẽ Nguyễn Việt Phương – D08VT3 7 Đồ án tốt nghiệp Đại học Danh mục hình vẽ DANH MỤC HÌNH VẼ Đồ án tốt nghiệp Đại học Danh mục từ viết tắt DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt fgU f+g+ g+, fhiS f+h+i''S'+ S[i''; ]j( ]j(+ /k3l ]jg ]jg33 d'K3l U]( U'3+](+m+ I'+3 5n%] U)] U'3+)++3I'+ I'+3 G UAI UA33+I+ F?H03' joB j+oB Fop jU)f j3U+)3+fm+ ]%,'C j3 )j` )qj`+ A8l?2 ))/ )')+/'J ]7)+ )B> )+J>+q /?H&K )AB )++A+B' /!,, @ )hV )hJVn FR8@ % a))/ a+'+)')+/'J ]7)+?C aVoUU a+'VoU+ U++ F!?Ho/'L @ aVU a+rVU' VX! IfS If+S+q V%93 I'+ I3A+ j''J( s%'3t n%:: IjU IjU+ U+n%' IU I'+U+ I'++ IVUA IVU'3 A++ Ub9 9 3 IBA I+JA F?H&K VfS V+f+S+q V%b Đồ án tốt nghiệp Đại học Danh mục từ viết tắt V/]) V+/+]+q++)+' /H3&1 l BVa BVa+n `u' !, B)UV B)+,+U' V+n iX0+' @ gU g++ ]'L, gU) g33U+') Mn'K gAs g'+AJs+ sLb pfV pf+V F!30?E () ()+,+ /'  Aa Aa+n `u' K >`AjI >+r'J+r+ '+ I'+n%< ?RN hUV h++U'V+n iX0+3?2 'L [...]... và bộ thu quang PIN hoặc APD cùng môi trường truyền dẫn trong hệ thống FSO Chương 2 sẽ đưa ra hai cấu trúc thông dụng hiện nay trong hệ thống FSO đó là cấu trúc cầu và cấu trúc mảng, chương 3 sẽ đưa ra mô hình kênh cùng hệ thống FSO sử dụng công nghệ OFDM và cuối cùng chương 4 sẽ là phần mô phỏng đánh giá hiệu năng mạng Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương II: Cấu trúc bộ thu, phát cầu trong hệ thống FSO. .. khoảng nhỏ (1µm – 1cm) và yêu cầu thiết bị cơ giới cồng kềnh Vì thế, để có thể áp dụng được tốt FSO trong môi trường di động, FSO có bộ thu phát của cấu trúc cầu được đề xuất Hình 2.1 Hệ thống thu, phát cầu FSO được gắn với LED và photodiode Hình 2.1 đưa ra hình ảnh tổng quát của một bề mặt cầu được gắn với các bộ phát quang LED (hoặc Laser) và bộ thu quang (photodetector) Cấu trúc này không chỉ cải thiện... các nút giao tiếp quang khi chúng di chuyển Cấu trúc FSO cầu cũng cho phép lắp đặt số lượng bộ thu, phát với mật độ cao và đáp ứng được cho yêu cầu truyền thông khoảng cách xa cũng như vùng phủ lớn (với một nút FSO có bán kính 1cm có bộ thu, phát được gắn trên một tế bào của nút có Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương II: Cấu trúc bộ thu, phát cầu trong hệ thống FSO bán kính 0,1cm sử dụng nguồn quang công... Chiều dài đường cong giữa hai bộ thu, phát (cm) Góc chiếu của một bộ thu, phát (Rad) Góc giữa hai bộ thu, phát liền kề (Rad) Vùng phủ của một bộ thu, phát (cm2) Vùng phủ hiệu dụng của một bộ thu, phát (cm2) Khu vực nhiễu giữa hai bộ thu, phát liền kề Chiều cao của hình tam giác trong vùng phủ của một bộ thu, phát (cm) Phạm vi tối đa của một nút FSO (cm) Công suất nguồn phát (dBm) Độ nhạy của PD (dBm)... phát và duy trì giao tiếp liên tục giữa 2 nút FSO bằng cách lựa chọn linh động các bộ thu, phát thích hợp nằm trong LOS của chúng Hình 2.7 chỉ ra kết cấu của một mạch tự động tìm kiếm cho hai nút FSO cầu với 4 bộ thu, phát Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương II: Cấu trúc bộ thu, phát cầu trong hệ thống FSO Hình 2.7 Kết cấu của một mạch tự động tìm kiếm LOS với 4 kênh vật lý Trong trường hợp không tìm được... góc nhìn thiết kế bán dẫn thì hiện nay cũng có hai loại cấu trúc laser khác nhau: laser phát xạ cạnh và laser phát xạ mặt Với cấu trúc phát xạ cạnh, ánh sáng dời khỏi thông qua một cửa sổ nhỏ của lớp tích cực và song song với cấu trúc lớp Trong khi đó với cấu trúc phát xạ mặt thì lại phát xạ qua một cửa sổ nhỏ vuông góc với cấu trúc lớp Cả hai cấu trúc này đều có những ưu điểm và nhược điểm khi xét tới... các liên kết với một nút FSO khác Đối với một nút FSO hai chiều hình tròn, vùng phủ tổng phụ thu c vào vùng phủ hiệu dụng của một bộ thu, phát C, và số lượng các bộ thu, phát có trên nút, n Vùng phủ hiệu dụng của một bộ thu, phát có thể được công thức hóa dựa trên hai khả năng khác nhau của việc đặt bộ thu, phát như ở hình 2.13 Đặt r làm bán kính của nút FSO, ρ là bán kính của bộ thu, phát, và θ là... khối cầu di chuyển tương đối với nhau, đường nhìn thấy (LOS) đang tồn tại giữa chúng sẽ mất và một LOS mới sẽ được tạo ra Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương II: Cấu trúc bộ thu, phát cầu trong hệ thống FSO Hình 2.3 Đường LOS giữa các nút FSO hình cầu Hai khối cầu chứa các bộ thu, phát nằm trong đường nhìn thấy có thể thoải mái giao tiếp với nhau, khi chúng di chuyển đi vị trí khác LOS giữa bộ thu, phát. .. Chương II: Cấu trúc bộ thu, phát cầu trong hệ thống FSO Mạch thu, phát Thông thường, một mạch thu, phát gồm 2 LED, một PD và một mạch định thiên đơn giản 2 LED được sử dụng để tăng công suất quang phát xạ và vì thế mà tăng hiệu quả giao tiếp Hình 2.5 Mặt trước và mặt sau một mạch thu, phát Mạch điều khiển Các đơn vị dữ liệu truyền đi hay nhận lại thông qua máy thu, phát đều được điều khiển bởi một bộ vi... kết được tìm thấy Giả thiết, hệ thống FSO gồm một nút hình cầu và một nút phẳng tạo ra 4 kênh quang song công Mỗi bộ thu, phát quang gồm có 1 LED với góc phát là 24 0 và một PD với trường nhìn thấy là 200 Như vậy, bốn bộ thu, phát được chia đều bề mặt khối cầu (mô tả trong không gian hai chiều thì khối cầu sẽ trở thành hình tròn) Bề mặt nút FSO phẳng cũng gồm bốn cặp bộ thu, phát cách đều nhau trên một . trong hệ thống FSO. Chương 2 sẽ đưa ra hai cấu trúc thông dụng hiện nay trong hệ thống FSO đó là cấu trúc cầu và cấu trúc mảng, chương 3 sẽ đưa ra mô hình kênh cùng hệ thống FSO sử dụng công nghệ. hệ thống FSO là không gian tự do, phụ thu c vào phạm vi truyền dẫn mà hệ thống FSO được phân loại thành 2 loại chính như sau :FSO trong nhà (Indoor FSO) và FSO ngoài trời (Outdoor FSO) . Đối với. sóng này còn khá mới trong thị trường FSO và đang được phát triển vì khả năng truyền tốt trong sương mù. 1.3.2 Bộ thu, phát 1.3.2.1 Bộ phát Trong các hệ thống FSO hiện đại, có rất nhiều kiểu nguồn