1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

cải thiện hệ thông FSO

35 478 3

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Cấu trúc

  • MỤC LỤC

  • DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

  • DANH MỤC HÌNH VẼ

  • DANH MỤC BẢNG BIỂU

  • LỜI MỞ ĐẦU

  • CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN THÔNG QUANG KHÔNG DÂY FSO

    • 1.1 Giới thiệu

    • 1.2 Mô hình hệ thống FSO

    • 1.3 Các đặc điểm của hệ thống FSO

    • 1.4 Các ứng dụng của hệ thống FSO

  • CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG CDMA QUANG KHÔNG DÂY

    • 2.1 Mô hình kênh FSO

    • 2.2 Hệ thống FSO/CDMA

    • 2.3 Nhiễu trong hệ thống FSO/CDMA

  • CHƯƠNG 3: CẢI THIỆN HIỆU NĂNG HỆ THỐNG FSO/CDMA

    • 3.1 Kỹ thuật điều chế MWPPM

    • 3.2 Mô hình hệ thống FSO/CDMA sử dụng MWPPM

    • 3.3 Hiệu năng hệ thống FSO/CDMA sử dụng MWPPM

    • 3.4 Kết quả khảo sát

  • CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN

  • TÀI LIỆU THAM KHẢO

Nội dung

Hệ thống CDMA quang không dây (FSOCDMA) là hệ thống đa truy nhập phân chia theo mã quang sử dụng phương thức truyền sóng ánh sáng qua không gian tự do để kết nối giữa các thiết bị phát và thu. Đa truy nhập được thực hiện bằng cách gán các chuỗi mã khác nhau cho các người dùng khác nhau. Nhờ đó, các hệ thống CDMA quang không dây có hiệu quả sử dụng tài nguyên cao, khả năng truy nhập không đồng bộ và khả năng an ninh cao. Tuy nhiên, bên cạnh những ưu điểm, hệ thống FSOCDMA cũng gặp phải những thách thức cần phải vượt qua đó là ảnh hưởng mạnh của tạp âm, nhiễu các bộ phátthu, ảnh hưởng từ môi trường không gian tự do như suy hao truyền dẫn lớn và phụ thuộc môi trường, thời tiết (sương mù, mưa, tuyết)... và đặc biệt là sự nhiễu loạn không khí. Do đó, việc tìm các giải pháp cải thiện hiệu năng hệ thống FSOCDMA là rất cần thiết. Và giải pháp được đề cập đến trong bài tiểu luận này là kỹ thuật điều chế vị trí xung đa bước sóng (MWPPM).

Danh mục hình vẽ HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG - - BÀI TIỂU LUẬN Môn học: Công nghệ vô tuyến băng rộng ĐỀ TÀI: CẢI THIỆN HIỆU NĂNG HỆ THỐNG FSO/CDMA SỬ DỤNG ĐIỀU CHẾ VỊ TRÍ XUNG ĐA BƯỚC SĨNG (MWPPM) Giảng viên: Nhóm sinh viên: Hà Nội – 11/2017 Danh mục hình vẽ MỤC LỤC Danh mục hình vẽ DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt APD Avalanche Photodiode Đi-ốt quang thác BER Bit Error Rate Code Division Multiple Tỉ lệ lỗi bit Đa truy nhập phân chia theo FSO Access Free-Space Optics mã Truyền thông quang không dây HD High Definition Độ nét cao LAN Local Area Network Mạng nội LED Light Emitting Diode Đi-ốt phát quang LOS Light Of Sight Multiple Access Tầm nhìn thẳng CDMA MAI MPPM MW-PPM OCDMA PPM TDMA Nhiễu đa truy nhập Interference Multi-pulse Pulse Position Modulation Multiwavelength Pulse Điều chế vị trí xung đa xung Điều chế vị trí xung đa xung đa Position Modulation Optical Code Division bước sóng Đa truy nhập phân chia theo Multiple Access Pulse-Position mã quang Điều chế vị trí xung Modulation Time-Division Đa truy nhập phân chia theo Multiple-Access khe thời gian Danh mục hình vẽ DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Hệ thống truyền thơng khơng dây Hình 1.2 Sơ đồ khối hệ thống FSO Hình 1.3 Hình ảnh máy thu – phát thực tế Hình 1.4 Những thách thức mơ trường đến hệ thống FSO 12 Hình 2.1 Kênh khí với xốy lốc hỗn loạn 15 Hình 2.2 Chia tài nguyên dự kỹ thuật CDMA 20 Hình 2.3 Mơ hình tổng qt hệ thống FSO/CDMA 21 Hình 3.1 Nguyên lý điều chế 4-4-MWPPM Hình 3.2 Hệ thống FSO/CDMA sử dụng MWPPM 23 (a) Bộ điều chế 2-2-MWPPM 24 (b) Bộ giải điều chế 2-2-MWPPM Hình 3.3 BER theo công suất phát/bit với L=1,5 km, g ̅=30, U=32 Rb=1 Gb/s 30 Danh mục bảng biểu DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Các nguồn quang sử dụng phổ biến FSO Bảng 1.2 Các tách quang FSO 10 Bảng 3.1 Các số giá trị tham số hệ thống 29 Lời nói đầu LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, gia tăng không ngừng lưu lượng Internet phát triển nhanh chóng cơng nghệ quang tạo nên bước chuyển biến mẻ kiến trúc mạng viễn thông Truyền thông quang không dây (FSO) công nghệ ngày nhận quan tâm nhà nghiên cứu FSO công nghệ viễn thông sử dụng truyền lan ánh sáng khơng gian để truyền tín hiệu hai điểm, hứa hẹn thay kết nối băng rộng nhờ ưu điểm vượt trội: tốc độ cao, chi phí hiệu quả, không yêu cầu cấp phép tần số, triển khai nhanh linh hoạt Hệ thống CDMA quang không dây (FSO/CDMA) hệ thống đa truy nhập phân chia theo mã quang sử dụng phương thức truyền sóng ánh sáng qua không gian tự để kết nối thiết bị phát thu Đa truy nhập thực cách gán chuỗi mã khác cho người dùng khác Nhờ đó, hệ thống CDMA quang khơng dây có hiệu sử dụng tài nguyên cao, khả truy nhập không đồng khả an ninh cao Tuy nhiên, bên cạnh ưu điểm, hệ thống FSO/CDMA gặp phải thách thức cần phải vượt qua ảnh hưởng mạnh tạp âm, nhiễu phát/thu, ảnh hưởng từ môi trường không gian tự suy hao truyền dẫn lớn phụ thuộc môi trường, thời tiết (sương mù, mưa, tuyết) đặc biệt nhiễu loạn khơng khí Do đó, việc tìm giải pháp cải thiện hiệu hệ thống FSO/CDMA cần thiết Và giải pháp đề cập đến tiểu luận kỹ thuật điều chế vị trí xung đa bước sóng (MWPPM) Chương CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN THÔNG QUANG KHÔNG DÂY FSO 1.1 Giới thiệu Truyền thông quang không dây – FSO công nghệ truyền thông tin, liệu điểm sử dụng xạ quang tín hiệu mang tin truyền qua kênh truyền tự Dữ liệu cần truyền điều chế cường độ, pha tần số xạ mang tin Một đường truyền FSO đường truyền thẳng LOS, để đảm bảo việc trao đổi thông tin thành công, yêu cầu máy phát máy thu phải nhìn thấy cách trực tiếp mà khơng có bất kỹ chướng ngại vật đường truyền Thông thường, thu phát gắn tòa nhà sau cửa sổ Cự ly hoạt động tuyến FSO từ vài trăm mét tới vài km Một mạng truyền thông quang không dây bao gồm thu – phát quang (gồm khối thu khốt phát) cung cấp khả thông tin hai chiều Mỗi khối phát quang sử dụng nguồn quang hệ thống thấu kính để phát tín hiệu quang qua khơng gian tới khối thu Tại phía thu, thấu kính khác sử dụng để thu tín hiệu, thấu kính nối với khối thu có độ nhảy cao Chương Hình 1.1 Hệ thống truyền thơng khơng dây 1.2 Mơ hình hệ thống FSO Hệ thống FSO gồm ba phần: phát, kênh truyền thu, thể hình 1.2: Hình 1.2 Sơ đồ khối hệ thống FSO 1.2.1 Bộ phát Bộ phát có nhiệm vụ điều chế liệu băng gốc thành tín hiệu quang sau truyền qua khơng gian tới thu Bộ phát bao gồm thành phần:  Bộ điều chế: phía nguồn có chế điều chế sóng mang quang riêng, phương pháp điều chế quang sử dụng rộng rãi điều chế cường độ IM Với kiểu điều chế này, liệu dùng để điều chế cường độ xạ quang học Điều đạt cách thay đổi dòng điều khiển nguồn quang cách trực liệu đầu vào cần truyền thông qua khối điều chế Việc sử dụng điều chế cung cấp tốc độ liệu lớn phương pháp điều chế trực tiếp  Mạch điều khiển: thực chức điều khiển cường độ, cơng suất phát nguồn quang, sau đưa tín hiệu lên phát quang Chương  Nguồn quang: tạo xạ quang Tại thực phát liệu điều chế sóng mang quang qua mơi trường truyền dẫn Có nhiều loại nguồn quang với cơng suất phát khác nhau, tùy vào u cầu bước sóng phát cơng suất phát để lựa chọn nguồn phát quang phù hợp  Thấu kính phát: có nhiệm vụ tập hợp, phát định hướng xạ quang phía thấu kính máy thu Hình 1.3 Hình ảnh máy thu – phát thực tế Trong khoảng bước sóng từ 700-10000 nm, có nhiều cửa sổ truyền suốt với mức suy hao nhỏ 0.2 db/km Tuy nhiên, hầu hết hệ thống FSO thiết kế để hoạt động cửa sổ truyền dẫn 700-850 nm 15201600 nm Phổ tần 780-850 nm sử dụng rộng rãi nhất, thiết bị thành phần hệ thống sản xuất triển khai với chi phí thấp Tuy nhiên, dải tần 1550 nm thu hút nhiều sử ý lý do:  Tương thích với mạng ghép kênh phân chia theo bước sóng cửa truyền dẫn thứ  An toàn cho mắt Chương  Hạn chế tán xạ nhiễu sương mù Tuy nhiên hạn chế dải tần 1550 nm làm giảm độ nhạy thu chút, giá thành sản xuất linh kiện cao yêu cầu đồng không gian chặt chẽ Bảng 1.1 Các nguồn quang sử dụng phổ biến FSO Bước sóng Loại nguồn (nm) quang Laser phát xạ mặt ~850 khoang cộng hưởng dọc Đặc điểm Rẻ dễ tìm Mật độ cơng suất thấp Cơng suất vào khoảng 6mW Tốc độ liệu 10Gbps Tuổi thọ cao ~1300/~155 Tiêu chuẩn an toàn cho mắt thấp Laser Fabry-Perot Mật độ công suất cao 50 lần Công suất phát khoảng 28 mW Tốc độ cao, lên tới 40 Gbps Đắt mẻ ~10000 Laser thác lượng tử Nhanh độ nhạy cao Truyền tốt sương mù Khơng xun qua kính Cơng suất lớn Hồng ngoại gần Rẻ LED An tồn, mạch điều khiển đơn giản Tốc độ thấp 1.2.2 Kênh truyền dẫn 10 Chương (2.11) Trong đó: (2.12a) (2.12b) với , biên độ pha trường có nhiễu loạn khí quyển, biên độ pha trường khơng có nhiễu loạn khí Kết hợp phương trình (2.11) (2.12) ta có: (2.13) Vì có phân bố Gauss, (sự biến đổi log-biên độ trường quang) có phân bố Gauss (sự biến đổi pha trường quang) có phân bố Gauss Hàm phân bố xác suất có dạng: (2.14) với kỳ vọng phương sai log-biên độ, thường gọi tham số Rytov đặc trưng cho mức độ biến động biên độ trường khí nhiễu loạn, xác định thơng qua tham số cấu trúc số khúc xạ, cự ly truyền dẫn, theo công thức: (2.15a) (2.15b) Với trường phân cực ngang truyền qua môi trường nhiễu loạn, số, phương sai log-biên độ (với truyền lan sóng cầu) xác định theo: (2.16) Cường độ trường môi trường không gian tự , cường độ trường môi trường nhiễu loạn , log – cường độ xác định: (2.17) 21 Chương Do đó: Đặt , ta có hàm mật độ xác suất cường độ trường theo phân bố log-chuẩn: (2.18) Dựa giả thiết trình tán xạ xốy nhiễu loạn khơng gây suy hao lượng búp sóng quang nên lượng trung bình có diện nhiễu loạn giả sử lượng trung bình khơng có nhiễu loạn khí ta có Vì khơng có lượng bị tiêu hao suốt trình tán xạ bao gồm nhiễu loạn nên Kỳ vọng nhận cách đặt mối quan hệ chuẩn hóa: (2.19) (2.20) Do đó: (2.21) Phương sai cường độ xác định: (2.22) Kết hợp công thức (2.19), (2.20) (2.21) ta có: (2.23) Chỉ số nhấp nháy S.I (hay phương sai chuẩn hóa) đước xác định: (2.24) 2.2 Hệ thống FSO/CDMA 2.2.1 Kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo mã quang OCDMA kĩ thuật đa truy nhập phân chia theo mã quang, đó, tài nguyên mạng chia sẻ người sử dụng cách gán cho người mã thay khe thời gian TDMA bước sóng WDMA Do đó, người dùng có khả tiếp cận tài nguyên bước sóng, lúc OCDMA thực ghép kênh chuyển mạch thêm / bỏ tín hiệu đa kênh qua mạng xương sống MAN riêng, kết hợp TDM WDM thông 22 Chương qua mã hóa giải mã tín hiệu quang trực tiếp OCDMA sử dụng làm phương thức đa truy cập mạng nhiều người sử dụng qua mạng LAN mạng truy cập công nghệ lý tưởng cho mạng FTTH với tốc độ ~Gbit/s tương lai Hình 2.2 Chia tài nguyên dự kỹ thuật CDMA 2.2 Kiến trúc hệ thống FSO/CDMA Hình 2.3 Mơ hình tổng qt hệ thống FSO/CDMA Mơ hình tổng qt hệ thống FSO/CDMA minh họa trên, có U phát đại diện cho U người dùng kết nối qua kênh FSO tới 23 Chương trạm trung tâm Mỗi người dùng gán mã số liệu người dùng mã hóa với chuỗi mã trước phát qua kênh FSO tới trạm trung tâm Tại trạm trung tâm, tín hiệu từ tất người dùng kết hợp lại thấu kính thu (tạo tín hiệu CDMA) trước đưa tới U thu nhờ chia quang Mỗi thu nhận tín hiệu từ tất phát tín hiệu từ phát tương ứng (có mã với thu) giải mã khôi phục thành số liệu nhị phân 2.3 Nhiễu hệ thống FSO/CDMA 2.3.1 Nhiễu thu Hai loại nhiễu thu nhiễu lượng tử nhiễu nhiệt Hai loại nhiễu nguyên nhân gây thăng giáng dòng tách quang thu, cơng suất tín hiệu thu (Pr) không đổi Bản chất nhiễu lượng tử dòng điện tách quang tạo từ dòng chuyển động điện tử mà điện tử nàylại tạo cách ngẫu nhiên theo thời gian Về mặt toán học, thăng giáng dòng điện nhiễu lượng tử gây tiến trình Poison dừng, xấp xỉ thống kê Gauss Phương sai nhiễu nhiệt biểu diễn dạng: (2.25) e điện tích điện tử, ℜ đáp ứng tách sóng quang, băng thơng điện (nhiễu) hiệu dụng thu Giá trị thực tế phụ thuộc vào thiết kế thu 2.3.2 Nhiễu đa truy nhập Nhiễu đa truy nhập (MAI) nguồn nhiễu hệ thống OCDMA, nguyên nhân gây suy giảm chất lượng hệ thống Nhiễu MAI gây người sử dụng hoạt động đồng thời mạng, 24 Chương xung MAI xung quang xuất đồng thời có bước sóng với xung mong muốn Mức độ ảnh hưởng MAI định hai tham số chính: i Số lượng người dùng hoạt động mạng ii Giá trị tương quan chéo giữ chuỗi mã phân bổ cho người dùng mạng Để giảm bớt ảnh hưởng MAI, loại mã có giá trị tương quan chéo nhỏ thường sử dụng Điều đồng nghĩa với việc cần chuỗi mã có độ dài lớn, ví dụ mã nguyên tố Giải pháp thứ hai sử dụng phương thức điều chế vị trí xung PPM Tuy nhiên, hai giải pháp nêu dẫn tới làm hẹp độ rộng xung quang hệ thống bị ảnh hưởng mạnh tán sắc 25 Chương CHƯƠNG 3: CẢI THIỆN HIỆU NĂNG HỆ THỐNG FSO/CDMA SỬ DỤNG MWPPM 3.1 Kỹ thuật điều chế MWPPM Điều chế Ws -M-PPM kết hợp Ws -WSK M-PPM, Ws số bước sóng M số mức điều chế PPM Trong Ws -M-PPM, khối b (b = log2B) bit số liệu nhị phân ánh xạ vào số B ký hiệu (s 0, s1,…, sB-1) Trong khối b-bit, log2Ws bit sử dụng cho WSK log 2M bit lại sử dụng cho PPM Hình 3.1 Nguyên lý điều chế 4-4-MWPPM Khoảng thời gian ký hiệu Tw chia thành M khe thời gian xung quang với công suất trung bình khơng đổi phát M khe thời gian M – khe thời gian lại khe thời gian trống, khơng có ký 26 Chương hiệu phát Hơn nữa, xung quang phát số Ws bước sóng Do đó, kích thước khơng gian tín hiệu Ws × M Như hình 3.1, với tổ hợp bit nhị phân 1010 tương ứng với ký hiệu s 10, kết điều chế 4-4- MWPPM cho xung quang phát khe thời gian TS xung phát bước sóng λ2 3.2 Mơ hình hệ thống FSO/CDMA sử dụng MWPPM Hệ thống FSO/CDMA sử dụng MWPPM bao gồm phát, kênh truyền thu Hình 3.2 Hệ thống FSO/CDMA sử dụng MWPPM (a) Bộ điều chế 2-2-MWPPM (b) Bộ giải điều chế 2-2-MWPPM Ở phía phát, liệu đầu vào trước tiên điều chế điều chế MWPPM Mỗi khối bit liệu b = log2B ánh xạ tới số B ký hiệu 27 Chương (s0, s1,…, sB-1), B = Ws × M = 2b Tiếp theo xung quang đại diện cho ký hiệu MWPPM mã hóa mã hóa OCDMA, mã hóa thành chuỗi chip “0” “1” Chip “1” biểu diễn xung quang chip “0” tương đương với việc khơng có xung quang phát Số lượng chip có chuỗi mã độ dài từ mã tạo tạo mã Xung quang đại diện cho chip “1” xung Gauss với mơ hình tốn học biểu diễn: (3.1) T0 tương ứng công suất đỉnh nửa độ rộng xung đầu vào mức biên độ 1/e Với tốc độ bit số liệu , khoảng thời gian ký hiệu tính sau: , khoảng thời gian khe thời gian Với F chip phát khe thời gian, khoảng thời gian chip thể Tc = Tw/MF Với T0 = Tc /(4ln2), độ rộng nửa xung Gauss (T0) biểu diễn: (3.2) Tại thu, tín hiệu từ tất phát tập hợp đưa tới giải mã OCDMA Bộ giải mã điều khiển tạo mã Các tín hiệu thu khơng bao gồm tín hiệu từ phát mong muốn mà có tín hiệu từ phát gây nhiễu, nhiễu gọi nhiễu đa truy nhập MAI Tiếp theo, tách sóng APD chuyển tín hiệu quang thu thành dòng điện tách quang Dòng tách quang tỷ lệ thuận với cường độ tín hiệu thu thu đáp ứng ℜ (A/W) Cuối cùng, giải điều chế MWPPM, tập hợp dòng tách quang B đầu vào giải điều chế, tương ứng với B ký hiệu, so sánh với Đầu vào với dòng điện cao lựa chọn để định định ký hiệu phát từ liệu nhị phân khôi phục 28 Chương 3.3 Hiệu hệ thống FSO/CDMA sử dụng MWPPM Tại thu, sau giải mã OCDMA, tín hiệu giải mã bao gồm xung quang từ phát mong muốn tín hiệu nhiễu (các xung MAI) từ máy phát lại hệ thống Cụ thể là, khoảng thời gian T s có w xung từ người dùng mong muốn với w trọng số mã Mỗi người dùng gây nhiễu tạo nhiều γ xung MAI, tương ứng với giá trị tương quan chéo hai từ mã Trường quang đầu vào APD biểu diễn: (3.3) = người dùng mong muốn phát xung khe thời gian u bước sóng v, khơng = 0; biên độ xung quang nhận phía thu; đặc trưng trạng thái kênh nhiễu loạn người dùng mong muốn người dùng gây nhiễu thứ k; tổng số xung nhiễu khe thời gian u bước sóng Ngồi ra, tương ứng tần số pha sóng mang quang bước sóng Dòng tách quang đầu tách sóng APD tn theo quy luật tách sóng bình phương Tại khe thời gian u, dòng tách quang trung bình biểu diễn: (3.4) hệ số khếch đại trung bình APD, cơng suất trung bình chip phía thu xác định: (3.5) Phương sai dòng nhiễu thu bao gồm nhiễu lượng tử, nhiễu nhiễu nhiệt mơ hình hóa phân bố Gauss với giá trị trung bình khơng biểu diễn theo cơng thức: (3.6) 29 Chương e điện tích điện tử, số Boltzmann, T nhiệt độ tuyệt đối, giá trị điện trở tải thể công suất ánh sáng độ rộng băng thông nhiễu hiệu dụng với hệ số nhiễu dư APD, cho cơng thức biểu thị hệ số ion hóa BER hệ thống FSO/CDMA sử dụng MWPPM tính dựa xác suất lỗi ký hiệu () theo công thức: (3.7) Giả thiết liệu truyền đủ lớn để ký hiệu có xác suất truyền nhau, giả sử ký hiệu s0 truyền Sử dụng kỹ thuật đường bao ta có xác suất lỗi ký hiệu tức thời trường hợp hệ thống có U người sử dụng tính tốn theo cơng thức: (3.8) đó, s ký hiệu phát.là tổng số xung nhiễu tới ký hiệu s dòng tách quang tương ứng cho ký hiệu s0 s1 Các xung nhiễu xung từ người sử dụng gây nhiễu có vị trí trùng với chip “1” từ mã thu Xác suất xuất xung vị trí xác định từ mã có độ dài F w/F, w trọng số mã Mặt khác, xung trùng với vị trí xung khác người dùng gây nhiễu có giá trị w/F Do đó, xác suất trùng vị trí xung hai từ mã w2/F2 Kết mơ hình hóa biến ngẫu nhiên nhị thức với xác suất w2/F2 thành phần thứ cơng thức (3.8) biểu diễn sau: (3.9) Thành phần thứ hai (3.8): 30 Chương (3.10) (.) hàm ; , , , tương ứng giá trị trung bình phương sai I0 I1; véc-tơ biểu diễn trạng thái kênh từ phát tới thu Dựa vào công thức (3.4) (3.6), giá trị chúng tính theo cơng thức: (3.11) 3.4 Kết khảo sát Tiến hành khảo sát tỉ lệ lỗi bit (BER) hệ thống FSO/CDMA sử dụng MWPPM thu APD Để có so sánh công với hệ thống khác, trình khảo sát xem xét sở cơng suất phát trung bình bit, ký hiệu Ps Mối quan hệ Ps đưa = M(log2B)Ps /w Sử dụng mã nguyên tố (prime code) cho hệ thống FSO/CDMA Mỗi từ mã tổ hợp mã, cấu trúc từ số nguyên tố (ps), có độ dài từ mã , trọng lượng từ mã w = ps , tương quan chéo hai mã λc = Các tham số hệ thống số sử dụng trình khảo sát cho Bảng 3.1 Bảng 3.1 Các số giá trị tham số hệ thống Tên Hằng số Boltzman Điện tích điện tử Giá trị điện trở tải Nhiệt độ thu Đáp ứng PD Công suất nhiễu Ký hiệu kB Giá trị 1,38.10-23W/K/Hz e RL T ℜ Pb 1,6.10-19C 50 Ω 300 K 0,5 A/W -40 dBm 31 Chương Hệ số ion hóa Kích thước cỡ lớn nhiễu loạn Hệ số suy hao Góc phân kỳ chùm sáng Đường kính thấu kính thu Bước sóng cơng tác Khoảng cách bước sóng Tham số cấu trúc số khúc xạ Số nguyên tố Z L0 γ(λ) Θ 2a λ ps 0,5 10 m 0,1 km-1 mrad cm 1550 nm 0,8 nm 10-14 m-2/3 37 Mô hệ thống FSO/CDMA sử dụng M-PPM Ws-M-MWPPM theo công suất phát bit L = km, U = 32 người sử dụng R b = Gb/s Kết cho thấy phương thức điều chế PPM MWPPM giúp cải thiện hiệu hệ thống FSO/CDMA Tuy nhiên, M-PPM với M > 16 không giúp cải thiện hiệu so với 8-PPM Thậm chí 32-PPM cho hiệu 8-PPM Đó hệ thống 32-PPM có tốc độ chip cao ảnh hưởng dãn xung mạnh so với ảnh hưởng nhiễu loạn Hạn chế M-PPM với M lớn khắc phục cách sử dụng WsM-MWPPM có khả làm giảm đồng thời ảnh hưởng thăng giáng cường độ tín hiệu ảnh hưởng dãn xung Hình 3.3 thể rằng, sử dụng mức điều chế, yêu cầu công suất phát tỉ lệ lỗi bit hệ thống sử dụng 2-8-MWPPM thấp khoảng 3dB so với hệ thống sử dụng 16- PPM 32 Chương Hình 3.3 BER theo công suất phát/bit với L=1,5 km, , U=32 Rb=1 Gb/s 33 Chương CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN Hệ thống FSO/CDMA hệ thống đa truy nhập phân chia theo mã quang sử dụng phương thức truyền sóng ánh sáng qua không gian tự (FSO) để kết nối thiết bị phát thu Trong năm gần đây, hệ thống FSO/CDMA thu hút nhiều quan tâm nghiên cứu ưu điểm mà công nghệ FSO CDMA quang đem lại Bên cạnh ưu điểm, hệ thống FSO/CDMA gặp phải thách thức từ tạp âm, nhiễu tác động môi trường truyền lan làm suy giảm mạnh mẽ hiệu hệ thống Bài tiểu luận tập trung trình bày điểm sau:  Trình bày tổng quan cơng nghệ truyền thơng quang khơng dây  Trình bày mơ hình kênh truyền FSO tác động nhiễu loạn khơng khí mơ hình hệ thống FSO/CDMA  Trình bày kỹ thuật điều chế MWPPM phân tích hiệu hệ thống FSO/CDMA áp dụng kỹ thuật ảnh hưởng nhiễu, tạp âm nhiễu loạn khơng khí 34 Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO Phạm Thị Thúy Hiền, “Nghiên cứu giải pháp cải thiện hiệu hệ thống truyền thông quang không dây”, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Hv cơng nghệ buu viễn thơng, năm 2016 Nguyễn Văn Tiến, “Nghiên cứu giải pháp đa truy nhập phân chia theo mã truyền thông quang không dây”, Luận văn thạc sĩ, Hv cơng nghệ bưu viễn thông, năm 2012 Nguyễn Văn Tuấn, Nguyễn Ngọc Dương, Phan Vĩnh Vương – “Nâng cao chất lượng tuyến thơng tin quang khơng dây điều kiện khí hậu Việt Nam”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, Đại học Đà Nẵng, Số (54), trang 78, 2012 35 ... nên bước chuyển biến mẻ kiến trúc mạng viễn thông Truyền thông quang không dây (FSO) công nghệ ngày nhận quan tâm nhà nghiên cứu FSO công nghệ viễn thông sử dụng truyền lan ánh sáng khơng gian... pháp cải thiện hiệu hệ thống FSO/ CDMA cần thiết Và giải pháp đề cập đến tiểu luận kỹ thuật điều chế vị trí xung đa bước sóng (MWPPM) Chương CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN THÔNG QUANG KHÔNG DÂY FSO. .. Hệ thống truyền thơng khơng dây 1.2 Mơ hình hệ thống FSO Hệ thống FSO gồm ba phần: phát, kênh truyền thu, thể hình 1.2: Hình 1.2 Sơ đồ khối hệ thống FSO 1.2.1 Bộ phát Bộ phát có nhiệm vụ điều

Ngày đăng: 08/12/2017, 17:26

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w