Kỹ thuật vô tuyến trong sợi quang

giáo dục đào tạo trường đại học bách khoa hà nội  - Lª viÕt khánh Kỹ thuật vô tuyến sợi quang Chuyên ngành: điện tử -viễn thông luận văn thạc sĩ kỹ thuật ®iƯn tư – viƠn th«ng Ng­êi h­íng dÉn khoa häc: pgs.ts đào ngọcchiến Hà nội2012 Li cam oan Em xin cam đoan nội dung đồ án không chép đồ án hay cơng trình nghiên cứu có từ trước Nếu vi phạm em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm MỤC LỤC Trang phụ bìa … ………Trang Lời cam đoan Mục lục Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt MỞ ĐẦU .1 Chương – KỸ THUẬT VÔ TUYẾN TRONG SỢI QUANG 1.1 RoF – Định nghĩa 1.1.1 Định nghĩa 1.1.2 Các thành phần tuyến quang sử dụng RoF 1.1.3 Tuyến RoF .5 1.2 Xu mạng truy nhập vô tuyến chuyển sang băng tần milimet 1.2.1 Mạng truy nhập vô tuyến 1.2.2 Sự kết hợp sợi quang vô tuyến 1.2.3 Các đặc điểm quan trọng mạng RoF 1.3 Kỹ thuật RoF – Mở đầu 1.3.1 Giới thiệu truyền dẫn RoF 1.3.2 Kỹ thuật truyền dẫn RoF .9 1.3.3 Các phương pháp điều chế lên tần số quang 10 1.4 Cấu hình tuyến RoF 11 1.5 Kĩ thuật điều chế trộn nhiều sóng quang (optical heterodyne) 14 1.5.1 Nguyên lý 14 1.5.2 Nhiễu 16 1.5.3 Nhận xét 18 1.6 Bộ điều chế 20 1.6.1 Bộ điều chế Mach-Zehnder 21 1.6.2 Bộ điều chế hấp thụ electron 23 1.7 Kĩ thuật nâng hạ tần 24 1.7.1 Giới thiệu 24 1.7.2 Kỹ thuật nâng hạ tần .24 1.7.3 Nhận xét kỹ thuật nâng hạ tần .25 1.8 Bộ thu phát quang 26 1.9 So sánh kỹ thuật .27 1.10 Kết hợp WDM kỹ thuật RoF 28 1.11 Tổng kết chương 31 Chương – KẾT HỢP KỸ THUẬT RoF VÀ MẠNG TRUY NHẬP KHÔNG DÂY 32 - Ứng dụng kỹ thuật Radio overber vào mạng truy nhập không dây 32 2.1 Giới thiệu .32 2.2 Mạng vô tuyến cellular dựa kỹ thuật RoF 32 2.2.1 Đa truy nhập lớp 32 2.2.2 Tính đa dịch vụ mạng RoF kết hợp kỹ thuật WDM 33 2.3 RoF WLAN băng tần 60Ghz – Giao thức MAC 35 2.3.1 Giới thiệu 35 2.3.2 Kiến trúc mạng 35 2.3.3 Mô tả giao thức MAC – Giao thức bàn cờ 38 2.3.4 Các thông số giao thức 42 2.3.5 Tổng kết 43 2.4 Kỹ thuật RoF mạng truyền thông Road Vehicle 44 2.4.1 Giới thiệu 44 2.4.2 Kiến trúc mạng 45 2.4.3 Hoạt động mạng 47 2.4.4 MAC – quản lý tính di động – chuyển giao .49 2.4.5 Kết luận 53 2.5 RoF ứng dụng cho mạng truy nhập vô tuyến ngoại ô, nông thôn 54 2.5.1 Giới thiệu 54 2.5.2 Kiến trúc mạng 55 2.5.3 Hoạt động 56 2.5.4 Giao thức truy nhập mạng 57 2.5.5 Kết luận 60 2.6 Tổng kết 61 Chương - PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT HỆ THỐNG RoF 63 3.1 Giới thiệu .63 3.2 Một tuyến RoF cụ thể .64 3.2.1 Cấu hình hệ thống .64 3.2.2 Các thành phần hệ thống .65 3.2.3 Hoạt động hệ thống 65 3.3 Phân tích hoạt động tuyến downlink .66 3.3.1 Bộ điều chế “dual Mach-Zehnder” – Kỹ thuật điều chế OSSBC 66 3.3.2 Tác động sợi quang 70 3.3.3 Tách sóng BS – sản phẩm RF .71 3.4 Tuyến uplink 73 3.5 Mô tuyến downlink .73 3.5.1Giới thiệu 73 3.5.2 Mơ hình hóa thơng số .74 3.5.3 Các kết mơ phân tích 76 3.6 Phân tích BER tuyến 81 3.7 Kết luận 82 KẾT LUẬN .83 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI .85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 Tài liệu tham khảo .86 Danh mục từ viết tắt DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AMC Adaptation Modulation and Coding Bộ điều chế mã hoá AMPS Advanced Mobile Phone Service Dịch vụ di động tiên tiến AP Access Point Điểm truy cập BB Base Band Băng tần sở BPF Band Pass Filter Bộ lọc băng thông BPSK Binary Phase Shift Keying Khoá dịch pha nhị phân BWAN Broadband Wireless Access Network Mạng truy nhập vô tuyến băng rộng CDMA Code division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo mã CS Central Station Trạm trung tâm CSPDN Circuit Switched Data Network Mạng chuyển mạch liệu DFB Distributed Feed Back(laser) Laser hồi tiếp phân tán DMOD DeMODdulator Bộ giải điều chế DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing Ghép kênh theo bước sóng mật độ cao EA Electro Absorption Bộ hấp thụ electron EAM Electro Absorption Modulator Bộ điều chế hấp thụ electron EAT Electron absorption Transceiver Bộ thu phát hấp thụ electron EDFA Erbium Droped Fiber Amplifier Bộ khuyếch đại sợi quang EOM External Optical Modulator Bộ điều chế nguồn quang FDD Frequency Division Duplexing Bộ ghép kênh chia tần số FDM Frequency Division Multiplexing Bộ đa công chia tần số GSM HSCSD IEEE Global System for Mobile Communication High-Speed Circuit-Switched Data (Institute of Electrical and Electronics Engineers) Hê thống thơng tin di động tồn cầu Chuyển mạch liệu tốc độ cao Viện kĩ sư điện điện tử IF Intermediate Frequency tần số trung tần ITS Intelligent Transportation System Hệ thống giao thông thông minh Danh mục từ viết tắt LAN Local area network Mạng nội LO Laser Ocsillator Bộ dao động laser MAC Medium Access Control Sự điều khiển truy nhập môi trường MH Mobile Host Thiết bị di động MOD MODulator Bộ điều chế MSC Mobile Switching Center Trung tâm chuyển mạch di động MZM Mach-Zehnder Modulator Bộ điều chế Mach-Zehnder NLOS Non line of sight Tia không theo đường thẳng OADM Optical add/drop multiplexer Bộ xen rẽ sóng quang OFDM OFDMA OSSBC PSPDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing Orthogonal Frequency Division Multiple Access Optical Single-Side-Band Modulation PACKET SWITHCHED DATA NETWORK Ghép kênh theo tần số trực giao Đa truy cập theo số trực giao Điều chế quang đơn biên Mạng chuyển mạch gói liệu Public Switching Telephone Mạng chuyển mạch điện thoại công Network cộng QAM Quadrature Amplitude Modulation Điều chế biên độ vng góc QoS Quanlity of Service Chất lượng dịch vụ QPSK Quadrature Phase Shift Keying Điêu chế khoá pha vng góc RF Radio Frequency RoF Radio over Fiber RVC Road Vehicle Communication PSTN Kĩ thuật truyền sóng vơ tuyến sợi quang Mạng truyền thông cho phương tiện đường Mở đầu MỞ ĐẦU Mạng truy nhập nút cuối mạng viễn thông, thành phần giao tiếp với người trình đưa dịch vụ tới người sử dụng đầu cuối thành phần tất yếu mạng Hiện nay, mạng truy nhập ngày phát triển khơng ngừng với nhiều loại hình khác mạng truy nhập cáp đồng, mạng truy nhập sợi quang, mạng truy nhập vô tuyến,… Mỗi loại hình mạng có đặc điểm khác nhau, nhiên mạng truy nhập vô tuyến để ý nhiều phát triển cách nhanh chóng mà thấy chung quanh mạng thông tin di động 2G, 3G, mạng LAN không dây cho kết nối nhà với tên gọi WiFi, hay xa mạng truy nhập vô tuyến WiMax phát triển hậu thuẫn Intel, Nokia, Motorola,… mà cạnh tranh với công nghệ HSPA (High-Speed Packet Access) dựa 3G hỗ trợ AT&T Hay chí mạng NGN ngày phát triển theo chiều hướng hỗ trợ vơ tuyến Đó nhờ ưu điểm vượt trội kỹ thuật không dây mang lại, đạt tính di động cao mà kỹ thuật truy nhập hữu tuyến khơng thể có Mặt khác, với phát triển mạng truy nhập băng thơng rộng mạng truy nhập vơ tuyến gần bắt đầu gặp phải nhược điểm mình, tốc độ thấp với vùng phủ sóng hẹp Vì vậy, ngày có nhiều cơng nghệ kỹ thuật nghiên cứu phát triển để khắc phục nhược điểm này, mang lại cho người dùng mạng truy nhập vô tuyến băng thông rộng Trong thời gian gần đây, sợi quang sử dụng phổ biến ưu điểm băng thơng rộng Tuy có nhược điểm định lắp đặt, bảo dưỡng giá thành sợi quang thiết bị kèm đắt so với cáp đồng với băng thông lớn sợi quang khơng có mơi trường so sánh Vì vậy, sợi quang xem sở để triển khai Mở đầu mạng băng thơng rộng mà ta có thấy mạng đường trục, FTTx,… ứng dụng sợi quang ngày nhiều Một phương pháp để đạt mạng truy nhập vô tuyến băng thông rộng kết hợp với kỹ thuật truy nhập sợi quang, với ưu điểm băng thông lớn cự ly xa Một kết hợp kỹ thuật RoF, kỹ thuật mà coi tảng cho mạng truy nhập không dây băng thông rộng tương lai Tuy kỹ thuật RoF giai đoạn nghiên cứu, phát triển thử nghiệm kết mà mạng lại khả quan, khiến nhiều người tin tưởng kỹ thuật cho ứng dụng mạng truy nhập vơ tuyến tương lai Vì vậy, đồ án này, em tìm hiểu kỹ thuật RoF ứng dụng mạng truy nhập vô tuyến Nội dung đồ án bao gồm phần:  Tìm hiểu kỹ thuật RoF  Kết hợp kĩ thuật RoF mạng truy nhập khơng dây  Phân tích hoạt động tuyến RoF cụ thể Để thực yêu cầu đề đồ án, vấn đề trình bày chương Chương 1, nói kỹ thuật RoF, kỹ thuật có kỹ thuật Chương tìm hiểu kỹ thuật để truyền dẫn sóng radio qua mơi trường sợi quang Ở kỹ thuật có ưu nhược điểm riêng nó, tùy vào ưu nhược điểm riêng mà có ứng dụng mơi trường cụ thế, so sánh ưu nhược điểm kỹ thuật đưa Cuối chương tìm hiểu kết hợp kỹ thuật với kỹ thuật WDM, kỹ thuật không khai thác hiệu băng thông sợi quang mà làm tăng độ mềm dẻo cấu trúc mạng Đây chương trọng tâm đồ án Mở đầu Các ứng dụng kỹ thuật RoF mạng truy nhập vơ tuyến trình bày chương Các ứng dụng trình bày cụ thể mạng cụ thể mạng vô tuyến LAN dùng băng tần mm, mạng truyền thông RVC sở hạ tầng mạng ITS, mạng truy nhập vô tuyến vùng ngoại ô nông thơn Qua kiến trúc mạng RoF mơ tả phần khó khăn vấn đề cần khắc phục Đặc biệt tính đa dịch vụ kỹ thuật RoF kiến trúc mạng nên dịch vụ triển khai cách linh hoạt dễ dàng mạng Ở chương trình bày hoạt động tuyến RoF cụ thể Trong phần thấy kết hợp kỹ thuật mô tả chương để tạo nên tuyến truyền dẫn RoF cụ thể, hoạt động thành phần tuyến mô tả cách cụ thể Các kết mơ trình bày cụ thể chương để so sánh với phần lý thuyết mô tả Phần cuối dành để tổng kết vấn đề làm đồ án hạn chế hướng phát triển đề tài 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 vơ tuyến điều chế sợi quang RoF sử dụng tuyến quang có độ tuyến tính cao để truyền dẫn tín hiệu RF (analog) đến trạm thu phát 1.1.2 Các thành phần tuyến quang sử dụng RoF  Mobile Host (MH): thiết bị động mạng đóng vai trị thiết bị đầu cuối Các MH điện thoại động, máy tính xách tay có tích hợp chức năng, PDA, hay máy chuyên dụng khác có tích hợp chức truy nhập vào mạng khơng dây  Base Station (BS): có nhiệm vụ phát sóng vơ tuyến nhận từ CS đến MH, nhận sóng vơ tuyến nhận từ MH truyền CS Mỗi BS phục vụ microcell BS chức xử lý tín hiệu, đơn biến đổi từ thành phần điện/quang ngược lại để chuyển nhận từ CS BS gồm thần phần quan trọng antenna thành phần chuyển đổi quang điện tần số RF Tùy bán kính phục vụ BS mà số lượng BS để phủ sóng vùng nhiều hay Bán kính phục vụ BS nhỏ (vài trăm mét thấp vài chục mét) phục vụ số lượng vài chục đến vài trăm MH Trong kiến trúc mạng RoF BS phải đơn giản (do khơng có thành phần)  Central Station (CS): trạm xử lý trung tâm Tùy vào khả kỹ thuật RoF mà CS phục vụ BS xa hàng chục km, nên CS nối đến hàng ngàn BS Do kiến trúc mạng tập trung nên tất chức Chương – Phân tích hoạt động hệ thống RoF với IF suy hao chèn EDFA, G độ lợi EDFA, L suy hao sợi quang Giả sử thành phần nhiễu khơng đáng kể Như sau tách sóng, ta thu sản phẩm miền tần số RF dạng tín hiệu điện Phương trình tách sóng có dạng: I (t )  E PD (t ) (3.3.9) Do EPD(t) bao gồm thành phần tần số, nên sản phẩm sau tách sóng bao gồm thành phần tần số Bằng lọc thích hợp, người ta tách thành phần sóng đáng quan tâm Sản phẩm RF thứ tín hiệu RF đưa tới ănten xạ tới BS Đó sản phẩm thành phần tần số fopt+fLO 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  với η hiệu suất lượng tử PD, e electro charge, hfopt lượng photon tín hiệu isignal(t) đưa tới ănten truyền tới MH Đây kỹ thuật tách sóng heterodyne, nhờ kỹ thuật mà tín hiệu liệu đưa lên miền tần số RF có tần số sóng mang fLO-fsub mà khơng cần phải có điều chế nâng tần RF Đây điểm hay kỹ thuật Dựa vào công thức ta thấy ảnh hưởng suy hao lên tín hiệu ngõ Nếu biên độ tần số LO tăng lần isignal(t) tăng lên lần sử dụng phương pháp remote heterodyning, sóng LO tạo BS biên độ isignal(t) lại tăng lên lần Sản phẩm thứ thành phần tần số LO để sử dụng kỹ thuật hạ tần cho tuyến downlink Đó sản phẩm thành phần tần số fopt thành phần tần số fopt+fLO Tín hiệu tách có dạng: 72 Chương – Phân tích hoạt động hệ thống 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   4  3.4 Tuyến uplink Tuyến uplink sử dụng kỹ thuật hạ tần để đưa tín hiệu tần số RF xuống tần số IF (kỹ thuật IF over Fiber) với tín hiệu LO lấy từ thành phần truyền dẫn tuyến uplink Do sóng quang mang tần số IF nên bề rộng phổ nhỏ bị tác động tượng tán sắc Vì tuyến downlink sử dụng kỹ thuật cần trang bị LD FB hay chí LED có bề rộng phổ lớn mà bảo đảm tín hiệu truyền cách đầy đủ Trước tới CS, tín hiệu khuếch đại EDFA trước vào tách sóng, sau qua mạch lọc thơng dải để lấy thành phần cần thiết để giải điều chế RF modem Như với kỹ thuật remote LO mà BS ta không cần dao động LO, đồng thời thành phần phát cần sử dụng LD FB hay chí LED bảo đảm yêu cầu Cấu hình cho ta cấu trúc BS đơn giản, bao gồm thành phần chuyển đổi điện/quang, ngược lại lọc thơng khơng có chức xử lý thực BS 3.5 Mô tuyến downlink 3.5.1Giới thiệu Trong phần này, ta mô hoạt động tuyến RoF mơ tả hình 3.1 sử dụng chương trình Simulink Matlab Để đơn giản ta mô hoạt động tuyến downlink để so sánh với công thức nêu phần 3.3 Các tác động nhiễu không xét q trình mơ 73 Chương – Phân tích hoạt động hệ thống RoF Chương trình mơ vẽ dạng đồ thị dạng tín hiệu phân tích phổ 3.5.2 Mơ hình hóa thơng số Dựa vào công thức (3.3.5) (3.3.6) Eupp (t )  (3.3.6)→  Elow (t )  (3.3.7)→  Popt   J  LO  cos opt t   2I M 4  Popt IM  J1  LO  cos opt   LO t  Popt   J  sub  cos opt t   2I M 4  Popt IM   J1  sub  cos opt   sub t   sig t  Là kết ngõ điều chế ngồi dual-MZM Ta mô điều chế khối upper lower hình 3.5 Một khối cộng tín hiệu đặt phía sau để kết hợp ngõ điều chế này, để phân tích tuyến ta sử dụng kết heterodyne Về phía BS, tuyến downlink đơn giản photodiode biểu diễn công thức (3.3.9) nên mô khối lấy module hình 3.5 Hai khối Scope PSD dùng để phân tích hình dạng tín hiệu thu Mơ hình đơn giản hóa thành phần nhiễu, khuếch đại EDFA, suy hao sợi quang, số thành phần khác ta cần quan sát dạng tín hiệu phân tích phổ thành phần 74 Chương – Phân tích hoạt động hệ thống RoF Hình 3.5 Sơ đồ mơ tuyến downlink Với mơ trên, ta chọn thơng số cơng thức (3.3.5) (3.3.6) sau:  c=3×108 (m/s) vận tốc ánh sáng chân không  λ=1550nm nên ωopt = 2×π×c/λ=1.21×1015 (rad/s)  βLO=βsub=0.4  Popt = 1mW = 10-3W công suất quang ngõ  fLO=60GHz  fsub=2.5GHz  Data: bit với φsignal=0 & bit với φsignal=π Các thông số chạy file parameterRoF.m để cung cấp cho phần mô simulink, đồng thời ta thay đổi thông số cách dễ dàng 75 Chương – Phân tích hoạt động hệ thống RoF Ngồi cịn có thơng số chương trình mơ phỏng, thơng số thay đổi tùy biến để giá trị quan sát 3.5.3 Các kết mơ phân tích Kết thứ 1: Phổ tín hiệu BS Bộ điều chế ngồi bao gồm dual-MZM điều chế dạng sóng quang riêng biệt tần số RF Bây ta sử dụng điều chế dual-MZM cách riêng biệt để truyền tới BS nhận kết hình 3.6 cho điều chế 3.7 cho điều chế Ở hình 3.6 cho ta thấy truyền nhánh BS ta thu sóng RF có tần số 60GHz tương ứng với tần số góc 3.7×1011(rad/s) tương ứng với sóng LO Ở hình 3.7 cho ta thấy truyền nhánh BS ta thu sóng RF có tần số 2.5GHz Đây liệu điều chế tần số 2.5GHz, mà ta cần để xạ Anten BS tín hiệu xạ cần phải điều tần lên 60GHz 76 Chương – Phân tích hoạt động hệ thống RoF Hình 3.6 Sản phẩm BS điều chế nhánh Hình 3.7 Sản phẩm BS điều chế nhánh Tuy nhiên ta kết hợp điều chế lại truyền BS cịn có thêm sản phẩm tần số (60-2.5)GHz hình 3.8 Đó liệu cần truyền điều chế lên tần số vô tuyến Như kỹ thuật (kết heterodyne) mang lại cho sản phẩn cần thiết điều chế mà khơng thiết phải có nhân tần Đây điểm hay kỹ thuật mà ta giải thích 3.3 77 Chương – Phân tích hoạt động hệ thống RoF Hình 3.8 Sản phẩm ngõ tuyến downlink Phân tích Dựa vào cơng thức (3.3.10) (3.3.11) sản phẩm BS lọc thông dải tách Ta so sánh sản phẩm mặt biên độ: 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) lớn J1(x) nhiều với x nhỏ Nên biên độ tín hiệu iLO lớn isignal nhiều lần Vì ta cần thiết kế lọc thật tốt cho chúng không bị nhiễu lên Kết thứ 2: Quan sát tín hiệu liệu Bây BS ta đặt thêm mạch lọc thông dải tần số từ 57 đến 58GHz hình vẽ 3.9 để quan sát tín hiệu phổ tín hiệu ngõ Hình 3.10 phổ ngõ 78 Chương – Phân tích hoạt động hệ thống RoF Hình 3.9 BS với lọc thơng dải để lấy tín hiệu liệu tần số RF 57.5GHz Hình 3.10 Phổ tín hiệu BS 57.5GHz Hình 3.11 Hình dáng tín hiệu với bit 79 Chương – Phân tích hoạt động hệ thống RoF Như hình 3.10 ta thấy phổ ngõ lọc thơng dải có tín hiệu liệu cần truyền Thành phần xạ trực tiếp đến từ anten đến MH Hình 3.11 hình dáng tín hiệu với bit (tức chưa có liệu với pha 0) Tiếp theo ta cải tiến mơ hình phát với kiểu điều chế BPSK hình 3.12 Hình 3.12 Bộ điều chế có liệu Thành phần độ Sin & Cos thứ đại diện cho bit với pha 0, thành phần Sin cos thứ đại diện cho bit với pha π Bộ phát xung có tốc độ thực tế tốc độ bit điều khiển thành phần dưới, để dễ quan sát thời gian mơ ta chọn tốc cách thích hợp Các kết hình dáng tín hiệu phổ diễn tả hình 3.13 3.14 80 Chương – Phân tích hoạt động hệ thống RoF Hình 3.13 Hình dáng tín hiệu liệu với bit 1-0 (isignal) Hình 3.14 Phổ tín hiệu liệu Dựa vào hình ta thấy phổ tín hiệu khơng thay đổi phương pháp điều chế BPSK, gồm vạch phổ 57.5GHz Tuy nhiên có liệu hình dáng tín hiệu khác với ban đầu Thời gian bit mơ 2×10-9 giây, hình vẽ 3.13 khoảng thời gian bít cũ có bị trễ thời gian 1.7×10-9 giây, tác động lọc thông dải tác động đến độ trễ 3.6 Phân tích BER tuyến Thành phần gây nhiễu nhiều sợi quang tượng tán sắc, suy hao nhiễu pha Nó tác động tới tín hiệu làm suy giảm CNR tín hiệu 81 Chương – Phân tích hoạt động hệ thống RoF đến đầu thu Các thành phần fLO fsub phân tích theo kỹ thuật heterodyne, tác động tán sắc, suy vào nhiễu pha thành phần sợi quang làm giảm SNR lượng so với điểm phát là:  2 v DL f 2  f LO  f sub    (3.6.1) Px  exp   c   với Δv bề rộng 3dB ngõ laser, D tán sắc sợi quang, Lf suy hao Mặc khác, giả sử nhiễu pha có phân bố Guassian variance là:  DL f 2  f LO  f sub     2 v Bn   (3.6.2) c   với Bn băng thông nhiễu tương đương thu sóng mm Sau giải điều chế BPSK BER tín hiệu là:  CNR cos    x Pe    erfc   (3.6.3) 2   với CNRx CNR tín hiệu đầu thu bao gồm mát tính cơng thức (3.6.1) Như BER hệ thống tính cơng thức: 2    CNRx cos   2   (3.6.4) Pe  erfc  e    2 2       Công thức (3.6.4) công thức xấp xỉ BER cho toàn tuyến uplink 3.7 Kết luận Với kết thu được, ta thấy tuyến sử dụng kỹ thuật OSSBC điều chế ngồi kỹ thuật tách sóng heterodyne nên có cấu hình BS đơn giản với linh kiện rẻ tiền, giảm giá thành cho BS, đưa đến gần với thực tế 82 Kết luận KẾT LUẬN Trong khuôn khổ đồ án, nội dung kỹ thuật RoF ứng dụng vào mạng truy nhập vơ tuyến trình bày Chương trọng tâm đồ án Ở chương bắt đầu tìm hiểu kỹ thuật RoF, kỹ thuật việc kết hợp giới sợi quang giới vô tuyến lai với Chương nêu lên phương pháp ứng dụng kỹ thuật RoF này, nêu lên ưu điểm cách cải tiến nhược điểm biện pháp khắc phục Tuy vấn đề tìm hiểu chưa nhiều mức chung cho kỹ thuật, làm lộ rõ chất kỹ thuật RoF Ở chương 2, ta thấy ứng dụng kỹ thuật RoF vào mạng truy nhập vô tuyến Đầu tiên vào mạng WLAN băng tần mm Đây loại hình mạng mà tương lại phổ biển thay cho mạng WLAN phổ biến WiFi Tiếp ứng dụng vào mạng RVC, phần mạng thông minh với ứng dụng truy nhập vô tuyến cho thiết bị di chuyển tương lai ứng dụng điều khiển tự động phương tiện Cuối ứng dụng mạng quan trọng không mạng truy nhập vơ tuyến dành cho ngoại ô nông thôn Với mật độ lưu lượng thấp, nên giá thành triển khai mạng khu vực trở nên quan trọng Với kiến trúc đưa dựa kỹ thuật RoF ứng dụng cho mạng điều thực Tuy nhiên để triền khai mạng thực tế cịn nhiều vấn đề phải tiếp tục nghiên cứu phát triển tất lớp quang, lớp vô tuyến lớp mạng Ở chương em đưa tìm hiểu số vấn đề quan trọng cho mạng, mà thực tế nhiều Cuối chương 3, Mô tả tuyến RoF cụ thể để đạt cấu trúc BS đơn giản Chương kết hợp kỹ thuật chương lại với 83 Kết luận để đưa cấu hình phân tích dựa cơng thức chương trình mơ Chương trình sử dụng để mô Simulink Matlab với công cụ hỗ trợ sẵn Những kết mô chương giúp hiểu kỹ thuật truyền dẫn RoF Cơng thức tình tốn BER đưa chương này, vấn đề thời gian hạn chế mặt kiến thức mà kết tính tốn BER khơng mong đợi khơng trình bày đây, ngừng lại mức độ lý thuyết Như đồ án đạt số kết định bên cạnh có việc chưa làm với thiếu sót cần bổ sung 84 Kết luận HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Về hướng phát triển đề tài cho nhiều hướng để làm đề tài hồn chỉnh có nội dung phong phú hơn: (1) Tìm hiểu sâu kỹ thuật ứng dụng hay tìm hiểu kỹ thuật ứng dụng kỹ thuật RoF đề cập tài liệu (2) Tìm hiểu cấu hình mạng có sử dụng kỹ thuật RoF Mỗi cấu có ưu nhược điểm riêng ứng dụng phù hợp cho số loại mạng Các kết mô chứng minh cho kỹ thuật (3) Hoặc tìm hiểu ứng dụng kỹ thuật RoF vào mạng truy nhập khác tìm hiểu sâu kỹ thuật mạng truy nhập để bổ sung cho ứng dụng mạng truy nhập Và kỹ thuật có nhiều ứng dụng thực tế ý nghĩa kỹ thuật lớn Tuy nhiên, phía mơn thơng tin quang, nên tìm hiểu (1) (2) nêu thuộc phạm vi quang Các vấn đề nêu (3) mang đậm tính chất mạng kỹ thuật phần vô tuyến Cuối cùng, em xin cảm ơn thầy, cô để thời gian đọc vấn đề trình bày đồ án em 85 Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo [1] ‘Analysis and Improvement of Mach–Zehnder 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 Ng’oma, 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 vơ tuyến điều chế sợi quang RoF sử dụng tuyến. .. Chương – Kỹ thuật vô tuyến sợi quang kỹ thuật để truyền dẫn tín hiệu vơ tun 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... Chương – Kỹ thuật vô tuyến sợi quang 1.11 Tổng kết chương Trong chương này, tìm hiểu nghiên cứu kỹ thuật truyền dẫn sóng mm sợi quang, kỹ thuật có ưu nhược điểm riêng mà biết Như kỹ thuật RoF