Phân tích, đánh giá hiệu năng của mạng truy nhập quang vô tuyến ứng dụng kỹ thuật TWDM – PON và FSO (tt)

Phân tích, đánh giá hiệu năng của mạng truy nhập quang vô tuyến ứng dụng kỹ thuật TWDM – PON và FSO (tt)Phân tích, đánh giá hiệu năng của mạng truy nhập quang vô tuyến ứng dụng kỹ thuật TWDM – PON và FSO (tt)Phân tích, đánh giá hiệu năng của mạng truy nhập quang vô tuyến ứng dụng kỹ thuật TWDM – PON và FSO (tt)Phân tích, đánh giá hiệu năng của mạng truy nhập quang vô tuyến ứng dụng kỹ thuật TWDM – PON và FSO (tt)Phân tích, đánh giá hiệu năng của mạng truy nhập quang vô tuyến ứng dụng kỹ thuật TWDM – PON và FSO (tt)Phân tích, đánh giá hiệu năng của mạng truy nhập quang vô tuyến ứng dụng kỹ thuật TWDM – PON và FSO (tt)Phân tích, đánh giá hiệu năng của mạng truy nhập quang vô tuyến ứng dụng kỹ thuật TWDM – PON và FSO (tt)Phân tích, đánh giá hiệu năng của mạng truy nhập quang vô tuyến ứng dụng kỹ thuật TWDM – PON và FSO (tt)Phân tích, đánh giá hiệu năng của mạng truy nhập quang vô tuyến ứng dụng kỹ thuật TWDM – PON và FSO (tt)

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THƠNG - VŨ TUẤN HƢNG PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG CỦA MẠNG TRUY NHẬP QUANG VÔ TUYẾN ỨNG DỤNG KỸ THUẬT TWDM-PON VÀ FSO CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT VIỄN THÔNG MÃ SỐ: 85.20.20.08 TÓM TĂT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS LÊ HẢI CHÂU HÀ NỘI – 2018 Luận văn hồn thành tại: HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG Người hướng dẫn khoa học: TS LÊ HẢI CHÂU (Ghi rõ học hàm, học vị) Phản biện 1: PGS.TS BÙI TRUNG HIẾU Phản biện 2: TS PHẠM MẠNH LÂM Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ Học viện Công nghệ Bưu Viễn thơng Vào lúc: ngày tháng .năm 2018 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thông LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, trước nhu cầu sử dụng lưu lượng internet ngày tăng phát triển mạnh mẽ hệ thống thông tin di động, yêu cầu mở rộng, nâng cấp hệ thống mạng cần thiết Để đảm bảo nhu cầu băng thơng nay, có nhiều cơng nghệ nghiên cứu đề xuất, có công nghệ quang thụ động ghép kênh quang phân chia theo thời gian bước sóng (TWDM-PON) kết hợp với truyền thông quang qua không gian tự (FSO) quan tâm nhờ ưu điểm bật giải pháp kỹ thuật Việc nghiên cứu tìm hiểu hệ thống kết hợp nhu cầu cấp thiết việc nắm bắt làm chủ công nghệ truy nhập cho hệ thống mạng di động tương lai Do nội dung luận văn “Phân tích hiệu mạng truy nhập quang vô tuyến ứng dụng kỹ thuật TWDM-PON FSO” tổ chức thành ba chương sau: Chương - Tổng quan công nghệ quang thụ động truyền thông quang qua không gian tự Chương - Hệ thống lai ghép mạng quang thụ động truyền thông quang qua không gian tự Chương - Hiệu mạng truy nhập quang vô tuyến sử dụng kỹ thuật TWDM-PON FSO Mặc dù cố gắng trình nghiên cứu, luận văn chắn tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận thơng cảm góp ý, nhận xét thầy, để luận văn hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ QUANG THỤ ĐỘNG VÀ TRUYỀN THÔNG QUANG QUA KHÔNG GIAN TỰ DO 1.1 Giới thiệu chung Với xu hướng nay, công nghệ mạng đường trục phát triển mạnh mẽ, dịch vụ viễn thông chuyển hướng từ loại hình dịch vụ hướng liệu thơng thường sang loại hình dịch vụ hướng video (HDTV, hội nghị truyền hình,…) bên cạnh nhu cầu người sử dụng ngày tăng cao, tượng nghẽn cổ chai mạng truy nhập điều tránh khỏi Để hạn chế xảy tắc nghẽn, cần phải tạo đường truyền băng thông rộng, tốc độ cao có khả nâng cấp Có nhiều giải pháp áp dụng để khắc phục vấn đề phía mạng truy nhập, hai cơng nghệ bật phải kể đến là: Truyền thông quang qua không gian tự (FSO) mạng quang thụ động (PON) Đây hai cơng nghệ có ưu điểm riêng biệt xem giải pháp hữu ích cho mạng truy nhập [7] 1.2 Công nghệ quang thụ động Mạng quang thụ động mạng quang điểm – đa điểm (P2MP) sử dụng phần tử thụ động như: sợi quang, ghép quang, chia quang,… để truyền dẫn tín hiệu từ nguồn tới đích Với khái niệm này, mạng PON không chứa phần tử tích cực mà cần phải có chuyển đổi điện - quang Mỗi đầu cuối kết nối tới mạng quang thông qua chia quang thụ động khơng cần nguồn cấp, khơng có thiết bị điện chủ động mạng phân phối quang băng thông chia sẻ từ nhánh đến người dùng, cho phép sợi quang đơn phục vụ nhiều nhánh sở, thường từ 16-128 [3] 1.2.1 Kiến trúc chung mạng truy nhập quang thụ động Một mạng quang thụ động điển hình bao gồm thành phần: Thiết bị kết cuối đường quang (OLT), mạng phân phối quang (ODN), thiết bị mạng quang Trong mạng phân phối quang bao gồm phần tử thụ động sợi quang, chia, tách/ghép quang thụ động, đầu nối mối hàn quang Phần tử tích cực OLT nằm trạm trung tâm (CO) ONU nằm phía người dùng Hình 1.1 kiến trúc mạng quang thụ động điển hình Hình 1.1 Mạng quang thụ động PON - Hệ thống PON điển hình bao gồm phần tử nhƣ sau: + Bộ tách/ghép quang (Coupler) + Cách tử dẫn sóng dạng mảng (AWG) + Bộ chia (Splitter) + Thiết bị kết cuối đường quang (OLT) + Thiết bị mạng quang (ONU) + Mạng phân phối quang (ODN) + Hệ thống quản lý (EMS) 1.2.2 Các công nghệ truy nhập quang thụ động a) APON/BPON Mạng APON/BPON phát triển từ năm 90, không quan tâm phát triển thời điểm hỗ trợ dịch vụ ATM Cấu trúc khung truyền dẫn cho APON: - Đường xuống: Sử dụng công nghệ ghép kênh theo thời gian - Đường lên: Sử dụng công nghệ đa truy nhập phân chia theo thời gian BPON chuẩn APON Được bổ sung để hỗ trợ cho WDM ghép kênh phân chia theo bước sóng, cấp phát băng thơng đường lên động lớn b) GPON GPON mở rộng từ chuẩn BPON G.983 cách tăng băng thông, nâng hiệu suất nhờ sử dụng gói lớn, có độ dài thay đổi tiêu chuẩn hóa quản lý Thêm nữa, chuẩn cho phép vài lựa chọn tốc độ bit: cho phép băng thông đường xuống 2,488 Mbps băng thông đường lên 1,244 Mbps [3] c) EPON EPON mạng cở sở PON mang lưu lượng liệu gói khung Ethernet chuẩn hóa theo IEEE 802.3, hoạt động với tốc độ Gbps Ở hướng xuống, EPON hoạt động mạng quảng bá Khung Ethernet truyền OLT qua chia quang thụ động đến ONU (với N khoảng từ đến 64) Hệ thống EPON cung cấp băng thơng trung bình 31,25 Mbps ONU hướng xuống lên, GPON với tốc độ truyền 2488 Mbps đối xứng hướng xuống lên băng thơng cấp cho ONU 77,75 Mbps Điều làm cho GPON hiệu so với EPON d) 10G-EPON XG-PON Nhằm mở rộng tốc độ truy nhập đường lên đường xuống mạng PON lên mức 10 Gbit/s bảo đảm khả tương thích ngược với mạng PON triển khai IEEE ITU-T với nhóm FSAN xác định giải pháp họ IEEE 802.3av 10G-EPON ITU-T XG-PON Mạng quang thụ động tốc độ 10 Gbit/s có số đặc điểm sau [4]:  Bước sóng: Đường lên từ 1260 nm đến 1280 nm, đường xuống từ 1575 nm đến 1580 nm, 1575 nm đến 1581 nm (cho triển khai ngồi trời)  Quỹ cơng suất: Lớp N1: 14 dB đến 29 dB, lớp N2: 16 dB đến 31 dB, quỹ mở rộng : Nhỏ 33 dB  Tốc độ đường truyền: Đường lên 2,48832 Gbit/s, đường xuống 9,95328 Gbit/s  Tỉ lệ chia: Tối thiểu 1:64, có khả mở rộng tới 1:128 1:256  Phạm vi truyền dẫn vật lý tối đa: Tối thiểu 20 Km  Phạm vi truyền dẫn logic tối đa: Tối thiểu 60 Km 1.2.3 Xu hướng phát triển mạng quang thụ động Sự phát triển công nghệ truy nhập quang chia thành hai giai đoạn Giai đoạn bao gồm mạng truy nhập quang tốc độ vài Gigabit thấp Giai đoạn thứ hai công nghệ truy nhập tốc độ 10 Gbit/s Tuy nhiên, nhu cầu băng thông ngày tăng lên bị chi phối cách mạng dịch vụ video dịch vụ truyền hình theo yêu cầu, truyền hình Internet, chia sẻ video, Do vậy, nhà cung cấp thiết bị khai thác viễn thông tổ chức chuẩn hóa tích cực hợp tác để phát triển hệ công nghệ truy nhập quang thụ động gọi mạng truy nhập quang thụ động hệ thứ hai (NG-PON2) Tháng năm 2012, cộng đồng FSAN thức lựa chọn TWDM-PON công nghệ giải pháp cho mạng truy nhập quang thụ động hệ thứ 2, NG-PON2 Cho đến công nghệ truy nhập quang TWDM-PON vừa chuẩn hóa NG-PON3 xúc tiến 1.3 Công nghệ truyền thông quang qua không gian tự 1.3.1 Hệ thống truyền thông quang qua không gian tự Công nghệ truyền thông quang qua không gian tự sử dụng truyền lan ánh sáng không gian tự để truyền liệu cho viễn thơng mạng máy tính Đây cơng nghệ truyền thơng băng rộng tầm nhìn thẳng, tín hiệu quang truyền búp sóng quang thay cáp quang thơng thường Một mạng truyền thông FSO điểm điểm bao gồm thu phát với khả cung cấp thông tin hai chiều a) Bộ phát Bộ phát có nhiệm vụ điều chế liệu gốc thành tín hiệu quang sau truyền qua khơng gian tới thu Bộ phát bao gồm điều chế mạch điều khiển Bộ điều chế có nhiệm vụ điều chế tin thành tín hiệu quang thường dùng điều chế khóa đóng ngắt (on-off keying - OOK) Các nguồn liệu điều chế xạ vào nguồn quang Như mức logic "một" truyền cách bật nguồn quang logic "không" truyền cách tắt nguồn quang b) Bộ thu Bộ thu thực việc khôi phục liệu phát từ phía phát Bộ thu bao gồm thành phần sau Bộ thu quang bao gồm thu tín hiệu, lọc quang, tách sóng quang xử lý khơi phục liệu gửi c) Kênh không gian tự Khơng khí kênh truyền dẫn FSO, truyền lan tín hiệu quang qua khơng khí bị ảnh hưởng yếu tố hấp thụ, tán xạ nhiễu loạn Hệ số truyền xạ quang qua khoảng cách L mơ hình hóa luật Beer Lambert [12] T Pr  e  L Pt (1.1) Trong đó: Pr cơng suất thu quang; Pt công suất phát; σ hệ số suy hao (Km-1); L khoảng cách truyền dẫn (Km) 1.3.2 Các đặc điểm hệ thống FSO a) Tốc độ truyền dẫn cao b) Độ rộng búp sóng hẹp c) Bảo mật cao d) Khơng cần xin cấp phép phổ tần e) Dễ dàng triển khai 1.3.3 Các thách thức với hệ thống FSO a) Ảnh hưởng khí b) Hướng, bám tìm kiếm (PAT) 1.4 Kết luận chƣơng Chương trình bày tổng quan mạng quang thụ động, giới thiệu công nghệ quang thụ động, đồng thời trình bày khái quát mạng quang thụ động hệ xu hướng mạng quang thụ động Nội dung chương khái quát lại vấn đề hệ thống mạng quang khơng dây FSO với tính thách thức đặt FSO Đây hai công nghệ hứa hẹn cho phát triển mạng truy nhập quang Mục tiêu luận văn xem xét khả kết hợp hai công nghệ để tạo hệ thống quang lai ghép PON FSO nhằm tận dụng hết ưu điểm hai công nghệ CHƢƠNG HỆ THỐNG LAI GHÉP GIỮA QUANG THỤ ĐỘNG VÀ TRUYỀN THÔNG QUANG QUA KHÔNG GIAN TỰ DO 2.1 Giới thiệu chung Hệ thống lai ghép quang thụ động quang vô tuyến công nghệ bổ sung tuyệt vời cho liên kết truyền thống, có khả khắc phục vấn đề nút cổ chai hai cơng nghệ hỗ trợ cơng suất cao tính bảo mật cao mạng quang Đồng thời có khả giảm thiểu chi phí sở hạ tầng mạng, cung cấp tính linh hoạt khả triển khai nhanh chóng với chất lượng truyền dẫn bảo đảm Do có nhiều hệ thống lai ghép đề xuất như: TDM-PON lai ghép với FSO, WDM-PON lai ghép với truyền thơng ánh sáng nhìn thấy (VLC),… gần TWDM-PON lai ghép với FSO 2.2 Một số hệ thống lai ghép quang thụ động quang vô tuyến 2.2.1 Hệ thống lai ghép TDM-PON FSO 2.2.2 Hệ thống lai ghép WDM-PON VLC 2.3 Hệ thống lai ghép sử dụng công nghệ TWDM-PON FSO 2.3.1 Công nghệ TWDM-PON a) Kiến trúc mạng TWDM-PON Trong kiến trúc TWDM-PON, bốn XG-PON xếp chồng lên cách sử dụng bốn cặp bước sóng (ví dụ cặp {λ1, λ5} {λ2, λ6} {λ3, λ7} {λ4, λ8} hình 2.3) 10  Tầm với quang thụ động: đạt tổi thiếu 40 Km  Hỗ trợ chia với tỉ lệ tối thiểu 1: 256  Hệ thống TWDM-PON đòi hỏi linh hoạt: Cân tốc độ, khoảng cách, tỷ lệ phân chia - Yêu cầu dịch vụ - Yêu cầu lớp vật lý - Yêu cầu hệ thống 2.3.2 Mơ hình hệ thống lai ghép TWDM-PON FSO Hình 2.6 Mạng backhaul di động lai ghép TWDM-PON FSO Hình 2.6 cấu trúc điển hình mạng backhaul di động tốc độ gigabit dựa TWDM-PON công nghệ FSO Kiến trúc mạng bao gồm phần mạng quang phần liên kết không gian tự Hệ thống TWDM-PON tìm hiểu với cặp bước sóng có khả cung cấp 40 Gbit/s 10 Gbit/s tương ứng cho đường xuống đường lên 2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng kênh truyền a) Kênh truyền TWDM-PON 11 - Suy hao sợi quang Suy hao đặc tính quan trọng sợi quang ảnh hưởng đến thiết kế hệ thống thông tin quang xác định khoảng cách truyền dẫn tối đa phát quang thu quang khuyếch đại quang đường truyền + Hệ số suy hao sợi quang: Khi ánh sáng lan truyền sợi quang, công suất giảm dần dạng hàm mũ theo khoảng cách Nếu P(0) công suất quang vào sợi (tại z = 0) cơng suất P(z) khoảng cách z giảm xuống bởi: P(z)  P(0)e  p z (2.1) Trong  p hệ số suy hao sợi quang có đơn vị m-1 Km-1, z khoảng cách truyền dẫn + Nguyên nhân gây suy hao: Có nhiều nguyên nhân gây suy hao tín hiệu sợi quang, bao gồm ngun nhân suy hao hấp thụ, suy hao tán xạ suy hao uốn cong - Tán sắc sợi quang Khi xung quang lan truyền sợi, xung quang bị dãn rộng trình lan truyền Sự mở rộng xung gây tán sắc khác vận tốc lan truyền thành phần xung quang + Tán sắc mode + Tán sắc vận tốc nhóm + Tán sắc mode phân cực b) Kênh truyền FSO - Nhiễu loạn khơng khí Chùm tia quang truyền qua khí chịu tác động nhiễu loạn khí với pha biên độ biến thiên ngẫu nhiên Nhiễu loạn khí bao gồm nhiều khu vực dòng xốy hình cầu với đường kính số khúc xạ khác 12 Các chùm tia quang truyền qua khí khơng gian thời gian khác với chiết suất khác nhau, số không đồng quy mô khác Sự không đồng với quy mô lớn tạo tượng khúc xạ khiến chùm tia phát lệch so với hướng truyền ban đầu + Sự thăng giáng cường độ + Sự giãn xung Cần phải ý rằng, mối quan hệ xác độ rộng xung cường độ nhiễu loạn không tồn Hiện tượng giãn xung gây xuyên nhiễu ký hiệu (ISI) xung gần kề nhau, làm tăng tỉ số lỗi bit (BER) hệ thống - Suy hao FSO + Môi trường truyền dẫn + Tổn hao công suất + Suy hao kênh truyền khơng khí + Hấp thụ + Tán xạ - Lệch hƣớng phát-thu Lỗi định hướng (sự lệch hướng) tổng độ dịch tâm chùm tia tâm độ thu Sự lệch hướng tổng quát gồm yếu tố: lệch hướng cố định lệch hướng ngẫu nhiên - Mơ hình kênh nhiễu loạn khơng khí Khi tín hiệu quang truyền qua kênh FSO, biên độ pha tín hiệu dao động nhiễu loạn khí Nhiều mơ hình thống kê biến động cường độ qua kênh FSO đề xuất Với điều kiện nhiễu loạn yếu đến trung bình, phân bố Log-normal thường sử dụng, với điều kiện nhiễu loạn trung bình đến nhiễu loạn mạnh, phân bố Gamma-Gamma sử dụng 13 + Mơ hình kênh Log – normal: Trường xạ (cường độ) môi trường nhiễu loạn I  A(r) cường độ khơng gian tự (khơng có nhiễu loạn) cho công thức I  A0 (r) , cường độ theo hàm log cho công thức: A(r) l  loge  2 A0 (r) (2.1) Trong A(r) biên độ trường quang có nhiễu loạn khí quyển, A0(r) biên độ trường quang chưa có nhiễu loạn khí quyển, sự biến đổi log biên độ trường quang Do đó, I  I el (2.2) Để đạt hàm mật độ xác suất xạ, sử dụng biến đổi pI   p X  dX , để tới hàm phân bố log chuẩn cho công thức: dI p(I)  1 e I 2 l   ( ln ( I / I )  E ( l ) 2 2 l2 I 0 (2.3) + Mơ hình kênh Gamma – Gamma: Mơ hình nhiễu loạn GammaGamma đề xuất Andrews [13], thăng giáng trường quang truyền qua khí nhiễu loạn giả thiết bao gồm ảnh hưởng phạm vi nhỏ (tán xạ) ảnh hưởng phạm vi lớn (khúc xạ) Các thăng giáng phạm vi lớn tạo xoáy nhiễu loạn lớn vùng Fresnel thứ vùng tán xạ Các xốy nhiễu loạn kích thước nhỏ giả định điều chế xốy nhiễu loạn kích thước lớn Do đó, cường độ trường quang thu chuẩn hóa I xác định tích hai q trình ngẫu nhiên độc lập thống kê X Y I=XY (2.9) 14 Trong X Y phát sinh từ xốy nhiễu loạn kích thước lớn kích thước nhỏ, đề xuất tuân theo phân bố Gamma [13] Hàm mật độ xác suất (pdf) chúng xác định:   X  pX ( X )     e aX , a  0, X  (2.10)   Y  pY (Y )    e Y ,   0, Y  (2.11)  1  1 Trong ,  số lượng hiệu dụng xốy có kích thước lớn xốy có kích thước nhỏ trình tán xạ Phân bố gamma lựa chọn cho thấy phép xấp xỉ phù hợp cho nhiều toán lan truyền liên quan tới cường độ Bằng việc cố định X viết Y = I / X , ta thu hàm mật độ xác suất PDF có điều kiện   I X  pY (I X )  X    1 e I X , I  (2.12) Khi X giá trị trung bình (có điều kiện) I Để nhận phân bố cường độ vơ điều kiện, xác suất có điều kiện p(X/Y) tính trung bình phân bố thống kê X, để có hàm phân bố cường độ trường theo phân bố GammaGamma sau:  p(I)   pY  (I X ) p X (X)dX  (   )/2 2( ) I ( )(  ) (   ) 1 (2.13) K   (2  I ), I  gọi giá trị phân bố Gamma-Gamma Trong đó,   đại diện cho số lượng hiệu dụng xốy kích thước lớn xốy kích thước nhỏ trình tán xạ Kn(.) hàm Bessel sửa đổi loại bậc n (.) hàm Gamma 15 2.4 Kết luận chƣơng Chương Trình bày tổng quan đưa hai mơ hình hệ thống lai ghép quang thụ động quang vô tuyến TDM-PON FSO, WDM-PON VLC Nội dung chương tập trung trình bày cơng nghệ TWDM-PON bao gồm kiến trúc mạng yêu cầu với hệ thống TWDM-PON ưu nhược điểm hệ thống Qua giới thiệu đề xuất mơ hình hệ thống lai ghép TWDM-PON kết hợp FSO, đưa yếu tố ảnh hưởng đến kênh truyền mạng lai TWDM-PON FSO bao gồm mơ hình giải tích tham số đường truyền kênh thành phần TWDM-PON FSO suy hao đường truyền, nhiễu loạn khơng khí lệch hướng đồng thời phân tích tham số suy hao tán sắc sợi quang 16 CHƢƠNG HIỆU NĂNG MẠNG TRUY NHẬP QUANG VÔ TUYẾN SỬ DỤNG KỸ THUẬT TWDM-PON VÀ FSO 3.1 Giới thiệu chung Hình 3.1 mơ hình đường xuống điển hình hệ thống lai ghép TWDMPON FSO xem xét nội dung luận văn Giả sử ODN gồm đoạn, sợi quang phía trước phía sau chia với chiều dài L1 L2; chiều dài kênh FSO LFSO Do vậy, tổng chiều dài sợi quang LTWDM (LTWDM= L1+ L2) tổng chiều dài hệ thống (L= L1+ L2+ LFSO) Hình 3.1 Mơ hình đƣờng xuống hệ thống lai ghép TWDM-PON/FSO 3.2 Mơ hình hóa hệ thống lai ghép sử dụng cơng nghệ TWDM-PON FSO 3.2.1 Giới thiệu phần mềm OptiSystem Trong luận văn này, OptiSystem 7.0 sử dụng để mô lại kênh đường xuống hệ thống lai ghép TWDM-PON FSO, đồng thời đánh giá hiệu hệ thống (BER) với thay đổi tham số quan trọng công suất phát, khoảng cách truyền dẫn, độ lợi khuếch đại, tỷ lệ chiều dài FSO tổng chiều dài kênh truyền 17 3.2.2 Mơ hình hệ thống TWDM-PON kết hợp FSO a) Sơ đồ thiết kế hệ thống TWDM-PON kết hợp FSO Xét sơ đồ đường xuống hệ thống TWDM-PON kết hợp FSO hình 3.2 Hình 3.2 Sơ đồ đƣờng xuống hệ thống TWDM-PON kết hợp FSO b) Chức khối thành phần - Khối phát tín hiệu OLT - Khối thu tín hiệu ONU - Mạng phân phối quang c) Tham số mô - Dung lƣợng truyền dẫn số lƣợng kênh Số lượng kênh: N = (kênh) từ λ1 đến λ4; Tốc độ truyền tín hiệu kênh: B = 10 Gbit/s; Chiều dài chuỗi: 128 bít; Số mẫu bít: 64; Số lượng mẫu = 8192 - Tham số ghép kênh AWG 18 - Kênh truyền sợi quang Bước sóng tham khảo = 1599,75 nm; Chiều dài sợi = 39,4 Km; Suy hao = 0,2 dB/Km; Độ lợi khuếch đại = 25 dB - Kênh truyền FSO Độ dài FSO = 0,6 Km; Suy hao kênh truyền FSO = 0,2 dB/Km; Khẩu độ máy phát = cm; Đường kính máy thu FSO = 20 cm; Độ lệch chùm tia = mrad 3.3 Phân tích hiệu hệ thống Để đánh giá hiệu hệ thống TWDM-PON kết hợp FSO, ta sử dụng thêm mơ hình hệ thống TWDM-PON làm mốc so sánh Mơ hình hệ thống TWDM-PON có tham số hệ thống giống với hệ thống lai ghép TWDM-PON kết hợp FSO ta xét khác không sử dụng kênh truyền FSO - Phổ cơng suất tín hiệu đầu ghép kênh AWG (a) (b) Hình 3.13 Phổ cơng suất tín hiệu đầu AWG phía phát Qua phân tích phổ, ta thấy tín hiệu hai hệ thống bị mở rộng hai bên ảnh hưởng tham số tán sắc kênh truyền Tuy nhiên, khác tham số suy hao quan sát đo cơng suất 19 (a) (b) Hình 3.14 Phổ cơng suất tín hiệu đầu vào máy thu (a) (b) Hình 3.15 Đánh giá chất lƣợng tín hiệu đƣờng xuống Rx1 qua BER Trong hình 3.15, ta nhận thấy qua biểu đồ mắt hai hệ thống có nhiều điểm tương đồng, nhiên biểu đồ mắt hệ thống TWDM-PON lai ghép FSO hình 3.15 (a) không rõ nét biểu đồ mắt hệ thống TWDM-PON hình 3.15 20 (b) Điều có nghĩa hiệu hệ thống TWDM-PON tốt hiệu hệ thống lai ghép TWDM-PON FSO Ngoài ra, đánh giá chất lượng tín hiệu qua Min.BER, ta thấy Min.BERTWDM-PON