Kỹ thuật vô tuyến trong sợi quang

bộ giáo dục đào tạo trường đại học bách khoa hà nội - Lê viết khánh Kỹ thuật vô tuyến sợi quang Chuyên ngành: điện tử -viễn thông luận văn thạc sĩ kỹ thuật điện tử viễn thông Người hướng dẫn khoa học: pgs.ts đào ngọcchiến Hà nội2012 Li cam oan Em xin cam oan ni dung ca ỏn ny khụng l bn chộp ca bt kỡ ỏn hay cụng trỡnh nghiờn cu no ó cú t trc Nu vi phm em xin chu hon ton trỏch nhim MC LC Trang ph bỡa Trang Li cam oan Mc lc Danh mc cỏc ký hiu, cỏc ch vit tt M U .1 Chng K THUT Vễ TUYN TRONG SI QUANG 1.1 RoF nh ngha 1.1.1 nh ngha 1.1.2 Cỏc thnh phn c bn ca tuyn quang s dng RoF 1.1.3 Tuyn RoF .5 1.2 Xu th mng truy nhp vụ tuyn hin ti v s chuyn sang bng tn milimet 1.2.1 Mng truy nhp vụ tuyn hin ti 1.2.2 S kt hp gia si quang v vụ tuyn 1.2.3 Cỏc c im quan trng ca mng RoF 1.3 K thut RoF M u 1.3.1 Gii thiu v truyn dn RoF 1.3.2 K thut truyn dn RoF .9 1.3.3 Cỏc phng phỏp iu ch lờn tn s quang 10 1.4 Cu hỡnh tuyn RoF 11 1.5 K thut iu ch trn nhiu súng quang (optical heterodyne) 14 1.5.1 Nguyờn lý 14 1.5.2 Nhiu 16 1.5.3 Nhn xột 18 1.6 B iu ch ngoi 20 1.6.1 B iu ch Mach-Zehnder 21 1.6.2 B iu ch ngoi hp th electron 23 1.7 K thut nõng v h tn 24 1.7.1 Gii thiu 24 1.7.2 K thut nõng v h tn .24 1.7.3 Nhn xột k thut nõng v h tn .25 1.8 B thu phỏt quang 26 1.9 So sỏnh cỏc k thut .27 1.10 Kt hp WDM k thut RoF 28 1.11 Tng kt chng 31 Chng KT HP K THUT RoF V MNG TRUY NHP KHễNG DY 32 - ng dng k thut Radio overber vo mng truy nhp khụng dõy 32 2.1 Gii thiu .32 2.2 Mng vụ tuyn cellular da trờn k thut RoF 32 2.2.1 a truy nhp lp 32 2.2.2 Tớnh a dch v ca mng RoF kt hp k thut WDM 33 2.3 RoF WLAN bng tn 60Ghz Giao thc MAC 35 2.3.1 Gii thiu 35 2.3.2 Kin trỳc mng 35 2.3.3 Mụ t giao thc MAC Giao thc bn c 38 2.3.4 Cỏc thụng s ca giao thc 42 2.3.5 Tng kt 43 2.4 K thut RoF mng truyn thụng Road Vehicle 44 2.4.1 Gii thiu 44 2.4.2 Kin trỳc mng 45 2.4.3 Hot ng c bn mng 47 2.4.4 MAC qun lý tớnh di ng chuyn giao .49 2.4.5 Kt lun 53 2.5 RoF ng dng cho mng truy nhp vụ tuyn ngoi ụ, nụng thụn 54 2.5.1 Gii thiu 54 2.5.2 Kin trỳc mng 55 2.5.3 Hot ng 56 2.5.4 Giao thc truy nhp mng 57 2.5.5 Kt lun 60 2.6 Tng kt 61 Chng - PHN TCH HOT NG CA MT H THNG RoF 63 3.1 Gii thiu .63 3.2 Mt tuyn RoF c th .64 3.2.1 Cu hỡnh h thng .64 3.2.2 Cỏc thnh phn ca h thng .65 3.2.3 Hot ng ca h thng 65 3.3 Phõn tớch hot ng tuyn downlink .66 3.3.1 B iu ch dual Mach-Zehnder K thut iu ch OSSBC 66 3.3.2 Tỏc ng si quang 70 3.3.3 Tỏch súng ti BS cỏc sn phm RF .71 3.4 Tuyn uplink 73 3.5 Mụ phng tuyn downlink .73 3.5.1Gii thiu 73 3.5.2 Mụ hỡnh húa v cỏc thụng s .74 3.5.3 Cỏc kt qu mụ phng v phõn tớch 76 3.6 Phõn tớch BER ca tuyn 81 3.7 Kt lun 82 KT LUN .83 HNG PHT TRIN TI .85 TI LIU THAM KHO 86 Ti liu tham kho .86 Danh mc cỏc t vit tt DANH MC CC T VIT TT AMC Adaptation Modulation and Coding B iu ch v mó hoỏ AMPS Advanced Mobile Phone Service Dch v di ng tiờn tin AP Access Point im truy cp BB Base Band Bng tn c s BPF Band Pass Filter B lc bng thụng BPSK Binary Phase Shift Keying Khoỏ dch pha nh phõn BWAN Broadband Wireless Access Network Mng truy nhp vụ tuyn bng rng CDMA Code division Multiple Access a truy cp phõn chia theo mó CS Central Station Trm trung tõm CSPDN Circuit Switched Data Network Mng chuyn mch d liu DFB Distributed Feed Back(laser) Laser hi tip phõn tỏn DMOD DeMODdulator B gii iu ch DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing Ghộp kờnh theo bc súng mt cao EA Electro Absorption B hp th electron EAM Electro Absorption Modulator B iu ch hp th electron EAT Electron absorption Transceiver B thu phỏt hp th electron EDFA Erbium Droped Fiber Amplifier B khuych i si quang EOM External Optical Modulator B iu ch ngun quang ngoi FDD Frequency Division Duplexing B ghộp kờnh chia tn s FDM Frequency Division Multiplexing B a cụng chia tn s GSM HSCSD IEEE Global System for Mobile Communication High-Speed Circuit-Switched Data (Institute of Electrical and Electronics Engineers) Hờ thng thụng tin di ng ton cu Chuyn mch d liu tc cao Vin k s in v in t IF Intermediate Frequency tn s trung tn ITS Intelligent Transportation System H thng giao thụng thụng minh Danh mc cỏc t vit tt LAN Local area network Mng ni b LO Laser Ocsillator B dao ng laser MAC Medium Access Control S iu khin truy nhp mụi trng MH Mobile Host Thit b di ng MOD MODulator B iu ch MSC Mobile Switching Center Trung tõm chuyn mch di ng MZM Mach-Zehnder Modulator B iu ch Mach-Zehnder NLOS Non line of sight Tia khụng theo ng thng OADM Optical add/drop multiplexer B xen r súng quang OFDM OFDMA OSSBC PSPDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing Orthogonal Frequency Division Multiple Access Optical Single-Side-Band Modulation PACKET SWITHCHED DATA NETWORK Ghộp kờnh theo tn s trc giao a truy cp theo tn s trc giao iu ch quang n biờn Mng chuyn mch gúi d liu Public Switching Telephone Mng chuyn mch in thoi cụng Network cng QAM Quadrature Amplitude Modulation iu ch biờn vuụng gúc QoS Quanlity of Service Cht lng dch v QPSK Quadrature Phase Shift Keying iờu ch khoỏ pha vuụng gúc RF Radio Frequency RoF Radio over Fiber RVC Road Vehicle Communication PSTN K thut truyn súng vụ tuyn trờn si quang Mng truyn thụng cho phng tin trờn ng M u M U Mng truy nhp l nỳt cui cựng mng vin thụng, l thnh phn giao tip vi ngi quỏ trỡnh a dch v ti ngi s dng u cui v l thnh phn tt yu ca mng Hin nay, mng truy nhp ang ngy cng phỏt trin khụng ngng vi nhiu loi hỡnh khỏc nh mng truy nhp cỏp ng, mng truy nhp si quang, mng truy nhp vụ tuyn, Mi loi hỡnh ca mng u cú nhng c im khỏc nhau, nhiờn mng truy nhp vụ tuyn ang c ý nhiu nht v phỏt trin mt cỏch nhanh chúng m chỳng ta cú th thy c chung quanh nh mng thụng tin di ng 2G, 3G, mng LAN khụng dõy cho cỏc kt ni nh vi tờn gi WiFi, hay xa hn na ú l mng truy nhp vụ tuyn WiMax ang c phỏt trin v hu thun bi Intel, Nokia, Motorola, m cnh tranh vi nú cú th l cụng ngh HSPA (High-Speed Packet Access) da trờn nn 3G c s h tr ca AT&T Hay thm cỏc mng NGN ngy cng c phỏt trin theo chiu hng h tr vụ tuyn ú l nh nhng u im vt tri ca k thut khụng dõy mang li, t tớnh di ng cao m cỏc k thut truy nhp hu tuyn khụng th cú c Mt khỏc, vi s phỏt trin ca mng truy nhp bng thụng rng thỡ mng truy nhp vụ tuyn gn bt u gp phi nhng nhc im ca mỡnh, tc thp vi vựng ph súng hp Vỡ vy, ngy cng cú nhiu cụng ngh v k thut c nghiờn cu v phỏt trin khc phc nhc im ny, mang li cho ngi dựng mt mng truy nhp vụ tuyn bng thụng rng Trong thi gian gn õy, si quang cng ang c s dng ph bin bi u im l bng thụng rng Tuy cú nhng nhc im nht nh lp t, bo dng cng nh giỏ thnh ca si quang v thit b i kốm cũn t hn so vi cỏp ng nhng vi bng thụng ln ca si quang thỡ khụng cú mt mụi trng no cú th so sỏnh c Vỡ vy, si quang c xem l c s trin khai cỏc M u mng bng thụng rng m hin ny ta cú thy c nh mng ng trc, FTTx, cỏc ng dng trờn si quang ngy cng nhiu Mt nhng phng phỏp t c mng truy nhp vụ tuyn bng thụng rng l kt hp vi k thut truy nhp bng si quang, vi u im l bng thụng ln v c ly xa Mt nhng s kt hp ú l k thut RoF, mt k thut m hin c coi l nn tng cho mng truy nhp khụng dõy bng thụng rng tng lai Tuy k thut RoF ch mi giai on nghiờn cu, phỏt trin v th nghim nhng nhng kt qu m nú mng li rt kh quan, khin nhiu ngi tin tng ú s l mt k thut cho cỏc ng dng mng truy nhp vụ tuyn tng lai Vỡ vy, ỏn ny, em s tỡm hiu v k thut RoF cng nh nhng ng dng ca nú mng truy nhp vụ tuyn Ni dung ca ỏn bao gm phn: Tỡm hiu v k thut RoF Kt hp k thut RoF v mng truy nhp khụng dõy Phõn tớch hot ng ca tuyn RoF c th thc hin nhng yờu cu ó ca ỏn, cỏc trờn s ln lt c trỡnh by cỏc chng Chng 1, s núi v k thut RoF, k thut ú l gỡ v vỡ cú k thut ny Chng ny s tỡm hiu cỏc k thut truyn dn súng radio qua mụi trng l si quang mi k thut s cú nhng u nhc im riờng ca nú, tựy vo nhng u nhc im riờng m nú cng s cú nhng ng dng tng mụi trng c th, s so sỏnh cỏc u nhc im ca mi k thut s c a Cui chng ú l tỡm hiu v s kt hp ca k thut trờn vi k thut WDM, mt k thut khụng ch khai thỏc hiu qu bng thụng ca si quang m lm cũn tng mm cu trỳc mng õy l chng trng tõm ca quyn ỏn ny M u Cỏc ng dng ca k thut RoF mng truy nhp vụ tuyn s c trỡnh by chng Cỏc ng dng ú s c trỡnh by c th mng c th l mng vụ tuyn LAN dựng bng tn mm, mng truyn thụng RVC c s h tng ca mng ITS, v mng truy nhp vụ tuyn vựng ngoi ụ v nụng thụn Qua ú kin trỳc ca mng RoF s c mụ t mi phn cng nh nhng khú khn v cn khc phc c bit l tớnh a dch v ca k thut RoF cỏc kin trỳc mng nờn cỏc dch v s c trin khai mt cỏch linh hot v d dng hn trờn cựng mt mng chng s trỡnh by hot ng ca mt tuyn RoF c th Trong phn ny s thy c s kt hp ca cỏc k thut mụ t chng to nờn mt tuyn truyn dn RoF c th, hot ng ca cỏc thnh phn tuyn s c mụ t mt cỏch c th Cỏc kt qu mụ phng cng c trỡnh by c th chng ny so sỏnh vi phn lý thuyt ó mụ t Phn cui cựng dnh tng kt nhng ó lm c ỏn cng nh hn ch v hng phỏt trin ca ti Chng K thut vụ tuyn si quang Chng K THUT Vễ TUYN TRONG SI QUANG 1.1 RoF nh ngha 1.1.1 nh ngha RoF l phng phỏp truyn dn tớn hiu vụ tuyn ó c iu ch trờn si quang RoF s dng cỏc tuyn quang cú tuyn tớnh cao truyn dn cỏc tớn hiu RF (analog) n cỏc trm thu phỏt 1.1.2 Cỏc thnh phn c bn ca tuyn quang s dng RoF Mobile Host (MH): ú l cỏc thit b i ng mng úng vai trũ l cỏc thit b u cui Cỏc MH cú th l in thoi i ng, mỏy tớnh xỏch tay cú tớch hp chc nng, cỏc PDA, hay cỏc mỏy chuyờn dng khỏc cú tớch hp chc nng truy nhp vo mng khụng dõy Base Station (BS): cú nhim v phỏt súng vụ tuyn nhn c t CS n cỏc MH, nhn súng vụ tuyn nhn c t MH truyn v CS Mi BS s phc v mt microcell BS khụng cú chc nng x lý tớn hiu, nú ch n thun bin i t thnh phn in/quang v ngc li chuyn v hoc nhn t CS BS gm thn phn quan trng nht l antenna v thnh phn chuyn i quang in tn s RF Tựy bỏn kớnh phc v ca mi BS m s lng BS ph súng mt vựng l nhiu hay ớt Bỏn kớnh phc v ca BS rt nh (vi trm hoc thp hn na ch vi chc một) v phc v mt s lng vi chc n vi trm cỏc MH Trong kin trỳc mng RoF thỡ BS phi rt n gin (do khụng cú thnh phn) Central Station (CS): l trm x lý trung tõm Tựy vo kh nng ca k thut RoF m mi CS cú th phc v cỏc BS xa hng chc km, nờn mi CS cú th ni n hng ngn cỏc BS Do kin trỳc mng trung nờn tt c cỏc chc Chng Phõn tớch hot ng ca mt h thng RoF vi IF l suy hao chốn ca b EDFA, G l li ca EDFA, L l suy hao ca si quang Gi s thnh phn nhiu khụng ỏng k Nh vy sau tỏch súng, ta s thu c sn phm tn s RF dng tớn hiu in Phng trỡnh tỏch súng cú dng: I (t ) E PD (t ) (3.3.9) Do EPD(t) bao gm thnh phn tn s, nờn sn phm sau tỏch súng s bao gm thnh phn tn s Bng b lc thớch hp, ngi ta tỏch thnh phn súng ỏng quan tõm nht Sn phm RF th nht ú l tớn hiu RF c a ti nten v bc x ti BS ú l sn phm ca thnh phn tn s fopt+fLO v fopt+fsub: isignal (t ) eGPopt J1 sub J1 LO hf opt I M I C I F L (3.3.10) cos LO sub t signal t vi hiu sut lng t ca PD, e l electro charge, v hfopt l nng lng photon v tớn hiu isignal(t) ny c a ti nten truyn ti MH õy chớnh l k thut tỏch súng heterodyne, nh k thut ny m tớn hiu d liu c a lờn tn s RF cú tn s súng mang fLO-fsub m khụng cn phi cú b iu ch nõng tn RF õy cng l mt im hay ca k thut ny Da vo cụng thc ta thy nh hng ca suy hao lờn tớn hiu ngừ Nu biờn ca tn s LO tng ln thỡ isignal(t) ch tng lờn ln nu s dng phng phỏp remote heterodyning, nhng nu súng LO c to ti BS thỡ biờn ca isignal(t) li tng lờn ln Sn phm th ú l thnh phn tn s LO s dng k thut h tn cho tuyn downlink ú l sn phm ca thnh phn tn s fopt v thnh phn tn s fopt+fLO Tớn hiu tỏch c cú dng: 72 Chng Phõn tớch hot ng ca mt h thng RoF iLO (t ) eGPopt J sub J LO hf opt I M I C I F L (3.3.11) J1 LO cos LO t 3.4 Tuyn uplink Tuyn uplink s dng k thut h tn a tớn hiu tn s RF xung tn s IF (k thut IF over Fiber) vi tớn hiu LO c ly t thnh phn truyn dn tuyn uplink Do súng quang mang tn s IF nờn b rng ph nh hn v ớt b tỏc ng ca hin tng tỏn sc hn Vỡ vy tuyn downlink s dng k thut ny ch cn trang b mt LD FB hay thm l mt LED cú b rng ph ln m bo m tớn hiu c truyn v mt cỏch y Trc v ti CS, tớn hiu c khuch i bi b EDFA trc i vo b tỏch súng, sau ú qua mch lc thụng di ly thnh phn cn thit gii iu ch ti RF modem Nh vy vi k thut remote LO m BS ta khụng cn b dao ng LO, ng thi thnh phn phỏt cng ch cn s dng LD FB hay thm l LED cng bo m yờu cu Cu hỡnh ó cho ta mt cu trỳc BS khỏ n gin, ch bao gm cỏc thnh phn chuyn i in/quang, ngc li v lc thụng ch khụng cú chc nng x lý no c thc hin ti BS 3.5 Mụ phng tuyn downlink 3.5.1Gii thiu Trong phn ny, ta s mụ phng hot ng tuyn RoF nh ó c mụ t hỡnh 3.1 s dng chng trỡnh Simulink ca Matlab n gin ta ch mụ phng hot ng ca tuyn downlink so sỏnh vi cỏc cụng thc ó c nờu phn 3.3 Cỏc tỏc ng ca nhiu s khụng c xột quỏ trỡnh mụ phng 73 Chng Phõn tớch hot ng ca mt h thng RoF Chng trỡnh mụ phng s v dng th v dng ca tớn hiu v phõn tớch ph ca nú 3.5.2 Mụ hỡnh húa v cỏc thụng s Da vo cụng thc (3.3.5) v (3.3.6) Eupp (t ) (3.3.6) Elow (t ) (3.3.7) Popt J LO cos opt t 2I M Popt IM J1 LO cos opt LO t Popt J sub cos opt t 2I M Popt IM J1 sub cos opt sub t sig t L cỏc kt qu ca ngừ b iu ch ngoi dual-MZM Ta cú th mụ phng b iu ch nh upper v lower hỡnh 3.5 Mt cng tớn hiu c t phớa sau kt hp ngừ b iu ch ny, phõn tớch tuyn ta cú th s dng cỏc kt qu ca heterodyne V phớa BS, tuyn downlink ch n gin l mt photodiode c biu din bi cụng thc (3.3.9) nờn c mụ phng bi mt ly module nh hỡnh 3.5 Hai Scope v PSD dựng phõn tớch hỡnh dng tớn hiu thu c Mụ hỡnh ny ó n gin húa cỏc thnh phn nhiu, b khuch i EDFA, suy hao si quang, v mt s thnh phn khỏc vỡ ta ch cn quan sỏt dng ca tớn hiu v phõn tớch ph ca thnh phn 74 Chng Phõn tớch hot ng ca mt h thng RoF Hỡnh 3.5 S mụ phng tuyn downlink Vi mụ hỡnh nh trờn, ta ln lt chn cỏc thụng s cụng thc (3.3.5) v (3.3.6) nh sau: c=3ì108 (m/s) l tc ỏnh sỏng chõn khụng =1550nm nờn opt = 2ììc/=1.21ì1015 (rad/s) LO=sub=0.4 Popt = 1mW = 10-3W cụng sut quang ngừ fLO=60GHz fsub=2.5GHz Data: bit vi signal=0 & bit vi signal= Cỏc thụng s ny c chy file parameterRoF.m cung cp cho phn mụ phng ca simulink, ng thi ta cú th thay i c thụng s mt cỏch d dng 75 Chng Phõn tớch hot ng ca mt h thng RoF Ngoi cũn cú cỏc thụng s ca chng trỡnh mụ phng, cỏc thụng s ny cú th thay i tựy bin c cỏc giỏ tr quan sỏt 3.5.3 Cỏc kt qu mụ phng v phõn tớch Kt qu th 1: Ph tớn hiu ti BS B iu ch ngoi ca chỳng ta bao gm b dual-MZM iu ch dng súng quang riờng bit tn s RF Bõy gi nu ta ch s dng mi b iu ch dual-MZM mt cỏch riờng bit truyn ti BS thỡ s nhn c cỏc kt qu nh hỡnh 3.6 cho b iu ch trờn v 3.7 cho b iu ch di hỡnh 3.6 cho ta thy nu ch truyn nhỏnh trờn thỡ BS ta ch thu c súng RF cú tn s 60GHz tng ng vi tn s gúc l 3.7ì1011(rad/s) tng ng vi súng LO hỡnh 3.7 cho ta thy nu ch truyn nhỏnh di thỡ BS ta ch thu c súng RF cú tn s 2.5GHz õy chớnh l d liu ca chỳng ta c iu ch tn s 2.5GHz, nhng ú khụng phi l cỏi m ta cn bc x ti Anten BS vỡ tớn hiu bc x cn phi iu tn lờn 60GHz 76 Chng Phõn tớch hot ng ca mt h thng RoF Hỡnh 3.6 Sn phm ti BS ca b iu ch nhỏnh trờn Hỡnh 3.7 Sn phm ti BS ca b iu ch nhỏnh di Tuy nhiờn ta kt hp b iu ch li truyn i thỡ ti BS cũn cú thờm sn phm na tn s (60-2.5)GHz nh hỡnh 3.8 ú l d liu cn truyn ó c iu ch lờn tn s vụ tuyn Nh vy k thut ny (kt qu ca heterodyne) ó mang li cho chỳng ta sn phn cn thit iu ch m khụng nht thit phi cú b nhõn tn õy chớnh l im hay ca k thut m ta ó gii thớch 3.3 77 Chng Phõn tớch hot ng ca mt h thng RoF Hỡnh 3.8 Sn phm ngừ ca tuyn downlink Phõn tớch Da vo cụng thc (3.3.10) v (3.3.11) l sn phm ca BS s c b lc thụng di tỏch Ta so sỏnh sn phm ny v mt biờn : i LO t J sub J LO J LO isignal t J LO J sub J J LO sub J sub (3.5.1) Do J0(x) ln hn J1(x) nhiu vi x nh Nờn biờn tớn hiu iLO s ln hn isignal nhiu ln Vỡ vy ta cn thit k b lc tht tt cho chỳng khụng b nhiu lờn Kt qu th 2: Quan sỏt tớn hiu d liu Bõy gi BS ta t thờm mt mch lc thụng di tn s t 57 n 58GHz nh hỡnh v 3.9 quan sỏt tớn hiu v ph ca tớn hiu ngừ Hỡnh 3.10 l ph ca ngừ 78 Chng Phõn tớch hot ng ca mt h thng RoF Hỡnh 3.9 BS vi b lc thụng di ly tớn hiu d liu tn s RF 57.5GHz Hỡnh 3.10 Ph tớn hiu ti BS 57.5GHz Hỡnh 3.11 Hỡnh dỏng tớn hiu vi bit 79 Chng Phõn tớch hot ng ca mt h thng RoF Nh hỡnh 3.10 ta thy ph ca ngừ b lc thụng di ch cú tớn hiu d liu cn truyn Thnh phn ny s c bc x trc tip n t anten n cỏc MH Hỡnh 3.11 l hỡnh dỏng ca tớn hiu vi bit (tc cha cú d liu vi pha bng 0) Tip theo ta ci tin mụ hỡnh b phỏt vi kiu iu ch BPSK nh hỡnh 3.12 Hỡnh 3.12 B iu ch cú d liu Thnh phn Sin & Cos th i din cho bit vi pha bng 0, cũn thnh phn Sin v cos th i din cho bit vi pha bng B phỏt xung cú tc trờn thc t l tc bit iu khin thnh phn di, nhng d quan sỏt cng nh thi gian mụ phng ta chn tc mt cỏch thớch hp Cỏc kt qu v hỡnh dỏng tớn hiu v ph c din t nh hỡnh 3.13 v 3.14 80 Chng Phõn tớch hot ng ca mt h thng RoF Hỡnh 3.13 Hỡnh dỏng tớn hiu d liu vi cỏc bit 1-0 ln lt (isignal) Hỡnh 3.14 Ph ca tớn hiu d liu Da vo hỡnh trờn ta thy ph tớn hiu khụng thay i phng phỏp iu ch l BPSK, ch gm mt vch ph ti 57.5GHz Tuy nhiờn cú d liu thỡ hỡnh dỏng ca tớn hiu khỏc vi ban u Thi gian ca mt bit mụ phng l 2ì10-9 giõy, nh hỡnh v 3.13 thỡ khong thi gian mi bớt nh c nhng cú b tr mt thi gian l 1.7ì10-9 giõy, ú l tỏc ng ca b lc thụng di tỏc ng n tr 3.6 Phõn tớch BER ca tuyn Thnh phn gõy nhiu nhiu nht i vi si quang ú l hin tng tỏn sc, suy hao v nhiu pha Nú tỏc ng ti tớn hiu lm suy gim CNR ca tớn hiu 81 Chng Phõn tớch hot ng ca mt h thng RoF n u thu Cỏc thnh phn fLO v fsub cú th phõn tớch theo k thut heterodyne, thỡ tỏc ng ca tỏn sc, suy vo v nhiu pha trờn thnh phn ca si quang s lm gim SNR i mt lng so vi im phỏt l: v DL f f LO f sub (3.6.1) Px exp c vi v l b rng 3dB ngừ ca laser, D l tỏn sc ca si quang, Lf l suy hao Mc khỏc, gi s nhiu pha cú phõn b Guassian thỡ variance ca nú l: DL f f LO f sub v Bn (3.6.2) c vi Bn l bng thụng nhiu tng ng ca b thu súng mm Sau gii iu ch BPSK thỡ BER ca tớn hiu s l: CNR cos x Pe erfc (3.6.3) 2 vi CNRx l CNR ca tớn hiu ti u thu bao gm c mt mỏt tớnh bi cụng thc (3.6.1) Nh vy BER ca h thng cú th c tớnh bi cụng thc: CNRx cos (3.6.4) Pe erfc e 2 Cụng thc (3.6.4) cụng thc xp x BER cho ton tuyn uplink 3.7 Kt lun Vi nhng kt qu thu c, ta thy rng tuyn s dng k thut OSSBC bng b iu ch ngoi v k thut tỏch súng heterodyne nờn ó cú c mt cu hỡnh BS khỏ n gin vi nhng linh kin r tin, gim giỏ thnh cho BS, a nú n gn vi thc t hn 82 Kt lun KT LUN Trong khuụn kh ca ỏn, cỏc ni dung c bn ca k thut RoF cng nh ng dng ca nú vo mng truy nhp vụ tuyn ó ln lt c trỡnh by Chng l trng tõm ca ỏn ny chng ny chỳng ta bt u tỡm hiu v k thut RoF, l mt k thut mi vic kt hp th gii si quang v th gii vụ tuyn lai vi Chng ó nờu lờn c cỏc phng phỏp c ng dng k thut RoF ny, nờu lờn c cỏc u im v cỏch ci tin cng nh cỏc nhc im v bin phỏp khc phc Tuy tỡm hiu cha c nhiu v mc chung nht cho tng k thut, nhng nú ó lm l rừ bn cht ca k thut RoF chng 2, ta ó thy c cỏc ng dng ca k thut RoF vo cỏc mng truy nhp vụ tuyn nh th no u tiờn l vo mng WLAN bng tn mm õy l loi hỡnh mng m tng li s ph bin thay th cho mng WLAN hin ang ph bin l WiFi Tip ú l ng dng ca nú vo mng RVC, mt phn mng thụng minh vi cỏc ng dng l truy nhp vụ tuyn cho cỏc thit b ang di chuyn v tng lai l cỏc ng dng iu khin t ng cỏc phng tin Cui cựng l mt ng dng mt mng quan trng khụng kộm ú l mng truy nhp vụ tuyn dnh cho ngoi ụ v nụng thụn Vi mt lu lng thp, nờn giỏ thnh trin khai ca bt c mng no khu vc trờn cng tr nờn ht sc quan trng Vi mt kin trỳc a da trờn k thut RoF thỡ ng dng ca nú cho mng trờn l mt iu cú th thc hin c Tuy nhiờn trin khai mt mng nh vy thc t thỡ cũn nhiu phi c tip tc nghiờn cu v phỏt trin hn na tt c cỏc lp quang, lp vụ tuyn v lp mng chng ny em cng ch a v tỡm hiu mt s cỏc quan trng nht cho mi mng, m trờn thc t cũn nhiu Cui cựng l chng 3, Mụ t mt tuyn RoF c th t c cu trỳc mt BS n gin Chng l s kt hp cỏc k thut chng li vi 83 Kt lun a mt cu hỡnh v phõn tớch nú da trờn cỏc cụng thc cựng chng trỡnh mụ phng Chng trỡnh c s dng mụ phng l Simulink ca Matlab vi nhng cụng c h tr sn Nhng kt qu mụ phng ca chng ó giỳp chỳng ta hiu hn v k thut truyn dn RoF Cụng thc tỡnh toỏn BER cng c a chng ny, nhng thi gian cng nh nhng hn ch v mt kin thc m nhng kt qu tớnh toỏn BER khụng c nh mong i v ó khụng c trỡnh by õy, nú ch ngng li mc lý thuyt Nh vy ỏn ó t c mt s kt qu nht nh nhng bờn cnh ú cng cú nhng vic cha lm c cựng vi nhng thiu sút cn b sung 84 Kt lun HNG PHT TRIN TI V hng phỏt trin ca ti cng cho nhiu hng lm ti hon chnh v cú ni dung phong phỳ hn: (1) Tỡm hiu sõu hn v cỏc k thut ang c ng dng hay tỡm hiu cỏc k thut mi c ng dng k thut RoF c cp cỏc ti liu (2) Tỡm hiu cỏc cu hỡnh ca mng cú s dng k thut RoF Mi cu hỡnh nh vy u cú nhng u nhc im riờng v ng dng phự hp cho mt s loi mng Cỏc kt qu mụ phng c s chng minh cho k thut ú (3) Hoc tỡm hiu nhng ng dng ca k thut RoF vo cỏc mng truy nhp khỏc hoc cú th tỡm hiu sõu hn v cỏc k thut mt mng truy nhp b sung cho cỏc ng dng ca mng truy nhp V mt k thut cú nhiu ng dng thc t thỡ ý ngha ca k thut ú cng ln Tuy nhiờn, v phớa b mụn thụng tin quang, ch nờn tỡm hiu (1) v (2) nờu vỡ nú thuc phm vi quang Cỏc c nờu (3) mang m tớnh cht v mng v cỏc k thut trờn phn vụ tuyn Cui cựng, em xin cm n cỏc thy, cụ ó thi gian c nhng c trỡnh by ỏn ca em 85 Ti liu tham kho TI LIU THAM KHO Ti liu tham kho [1] Analysis and Improvement of MachZehnder Modulator Linearity Performance for Chirped and Tunable Optical Carriers, S Dubovitsky, Member, IEEE,W H Steier, Life Fellow, IEEE, S Yegnanarayanan, and B Jalali, Senior Member, IEEE [2] GSM System Engineer, Asha Mehrotra Artech House, Inc Boston, London, 1997 [3] Radio over Fiber based Network Architecture, Hong Bong Kim Berlin, 2005 [4] Radio-over-Fibre Technology for Broadband Wireless Communication Systems, Anthony Ngoma, 2005 86 ... Chương – Kỹ thuật vô tuyến sợi quang Chương – KỸ THUẬT VÔ TUYẾN TRONG SỢI QUANG 1.1 RoF – Định nghĩa 1.1.1 Định nghĩa RoF phương pháp truyền dẫn tín hiệu vô tuyến điều chế sợi quang RoF sử dụng tuyến. .. Chương – Kỹ thuật vô tuyến sợi quang kỹ thuật để truyền dẫn tín hiệu vô tuyên từ CS tới BS ngược lại gọi kỹ thuật RoF Còn mạng truy nhập vô tuyến dựa kỹ thuật RoF gọi mạng truy nhập vô tuyến RoF... trúc RoF Chương – Kỹ thuật vô tuyến sợi quang 1.2 Xu mạng truy nhập vô tuyến chuyển sang băng tần milimet 1.2.1 Mạng truy nhập vô tuyến Mạng truy nhập vô tuyến chia làm loại vô tuyến di động (mobile)