Nghiên cứu kỹ thuật truyền dẫn tín hiệu di động 3g trên sợi quang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - PHẠM TRUNG KIÊN NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT TRUYỀN DẪN TÍN HIỆU DI ĐỘNG 3G TRÊN SỢI QUANG Chuyên ngành: ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS.ĐÀO NGỌC CHIẾN Hà Nội – 2010 LỜI GIỚI THIỆU Trong năm gần đây, thông tin di động ngành công nghiệp viễn thông phát triển mạnh mẽ với số thuê bao di động đạt đến 4,6 tỷ theo thống kê liên minh viễn thông quốc tế (ITU), số lượng thuê bao băng rộng di động 3G đạt tới 600 triệu thuê bao Thông tin di động 3G cung cấp loại hình dịch vụ băng rộng tích hợp loại dịch vụ thoại, số liệu, hình ảnh, video, nhiều dịch vụ đa phương tiện khác Nhưng vấn đề đặt là loại hình có tốc độ số liệu cao dẫn đến dung lượng truyền dẫn hệ thống phải lớn, gia tăng dung lượng truyền dẫn dẫn tới phải sử dụng tần số hoạt động cao tế bào vô tuyến nhỏ đồng nghĩa với việc cần số lượng lớn trạm phát sóng vơ tuyến (BTS) mà trạm phát sóng phải đơn giản tối đa để giảm giá thành, thuận tiện cho việc lắp đặt bảo dưỡng Bên cạnh đó, việc truyền dẫn tín hiệu qua đường truyền sợi quang phổ biến sợi quang có ưu điểm lớn băng thơng rộng suy hao thấp Chính có giải pháp hợp chức xử lý tín hiệu vào trạm xử lý trung tâm sau truyền tín hiệu xử lý qua sợi quang đến trạm phát sóng vơ tuyến trạm phát cần xạ tín hiệu vô tuyến vào không gian mà xử lý tín hiệu, cơng nghệ truyền sóng vô tuyến qua sợi quang ( Radio over Fiber ) Mục đích luận văn nghiên cứu tổng quan kỹ thuật RoF kỹ thuật truyền dẫn vô tuyến theo tiêu chuẩn WCDMA hệ thống thông tin di động 3G Trên sở áp dụng kỹ thuật RoF để thực phương pháp truyền dẫn tín hiệu di động 3G qua sợi quang đơn mode, phương pháp tiến hành mô phần mềm Simulink/Matlab để đánh giá chi tiết vấn đề truyền dẫn tín hiệu 3G sợi quang tác động mà hệ thống gây tín hiệu Tác giả xin chân thành cám ơn TS Đào Ngọc Chiến, Bộ môn Hệ thống Viễn thông, Khoa Điện tử Viễn thông, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, tận tình hướng dẫn, trao đổi kinh nghiệm ý kiến quý báu Xin gửi lời cám ơn tới I Thầy, Cô Khoa Điện tử viễn thơng, tới gia đình, bạn bè giúp đỡ tạo điều kiện để tác giả hồn thành luận văn khóa học Trong q trình thực hiện, luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót, tác giả mong nhận góp ý Thầy, Cô đồng nghiệp Hà Nội, ngày 25 tháng 10 năm 2010 Tác giả II MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU I MỤC LỤC .III BẢNG ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ ANH VIỆT VI DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ X DANH MỤC CÁC BẢNG XII CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .1 1.1 Cơ sở nghiên cứu 1.2 Mục đích luận văn 1.3 Bố cục luận văn CHƯƠNG 2: KỸ THUẬT RADIO OVER FIBER 2.1 Radio over fiber 2.1.1 Định nghĩa .3 2.1.2 Các thành phần tuyến quang sử dụng RoF 2.1.3 Cấu hình tuyến RoF 2.2 Kỹ thuật RoF 2.2.1 Giới thiệu truyền dẫn RoF 2.2.2 Kỹ thuật truyền dẫn RoF 2.2.3 Phương pháp điều chế biên độ tách sóng trực tiếp IM-DD 2.2.4 Phương pháp điều chế .10 2.2.5 Phương pháp quang kết hợp (Coherent) 14 2.3 Lợi ích hệ thống RoF .19 2.3.1 Suy hao thấp 19 2.3.2 Băng thông rộng 20 2.3.3 Không chịu ảnh hưởng nhiễu tần số vô tuyến 20 2.3.4 Lắp đặt bảo dưỡng dễ dàng 20 2.3.5 Giảm công suất tiêu thụ .21 2.3.6 Phân bổ tài nguyên động 21 2.4 Hạn chế kỹ thuật RoF 21 III CHƯƠNG 3: KỸ THUẬT TRUYỀN DẪN VÔ TUYẾN TIÊU CHUẨN WCDMA TRONG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G .22 3.1 Giới thiệu WCDMA .22 3.2 Các công nghệ truyền dẫn vô tuyến WCDMA 23 3.2.1 Hệ thống thông tin trải phổ chuỗi trực tiếp .23 3.2.2 Khả chống nhiễu hệ thống trải phổ 24 3.2.3 Áp dụng DSSS cho CDMA .26 3.2.4 Các mã trải phổ sử dụng WCDMA 29 3.2.5 Trải phổ điều chế đường lên 31 3.2.6 Trải phổ điều chế đường xuống 34 3.3 Giao diện vô tuyến WCDMA 37 3.3.1 Các giải pháp cho giao diện vô tuyến 37 3.3.2 Các thông số lớp vật lý 38 3.3.3 Sơ đồ tổng quát máy phát máy thu WCDMA 39 3.3.4 Các thông số thu phát phần vô tuyến thiết bị di động .41 CHƯƠNG 4: KẾT HỢP TRUYỀN DẪN TÍN HIỆU THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G VÀ RoF .42 4.1 RoF WCDMA 42 4.2 Thiết kế mơ hình Laser diode Simulink/Matlab 43 4.2.1 Yêu cầu kỹ thuật nguồn phát quang 43 4.2.2 Đặc tính kỹ thuật 44 4.2.3 Đặc tính điều chế laser 45 4.2.4 Mơ hình Laser diode Simulink/Matlab 46 4.3 Thiết kế mơ hình sợi quang Simulink/Matlab 49 4.3.1 Các đặc tính truyền dẫn sợi quang 49 4.3.2 Mơ hình sợi quang Simulink/Matlab 54 4.4 Thiết kế mơ hình Photodiode Simulink/Malab 56 4.4.1 Yêu cầu kỹ thuật tách sóng quang .56 4.4.2 Đặc tính kỹ thuật 57 IV 4.4.3 Mơ hình Photodiode Simulink/Matlab 58 4.5 Kết mô thảo luận 61 4.5.1 Mơ hình mơ tuyến truyền dẫn 3G RoF 61 4.5.2 Tín hiệu liệu trước sau trải phổ .61 4.5.3 Phổ tín hiệu phát thu truyền qua RoF 62 4.5.4 Sự thay đổi giản đồ chịm tín hiệu 64 KẾT LUẬN CHUNG 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO .68 V BẢNG ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ ANH VIỆT 3G Third Generation Thế hệ thứ ba 3GPP 3ird Genaration Partnership Project Đề án đối tác hệ thứ ba 3GPP2 3ird Generation Patnership Project Đề án đối tác hệ thứ ba AMC Adaptive Modulation and Coding Mã hóa điều chế thích ứng AMR Adaptive MultiRate Đa tốc độ thích ứng AMPS Advanced Mobile Phone Service Dịch vụ di động tiên tiến AP Access Point Điểm truy cập ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền dị BB Base Band Băng tần sở BPF Band Pass Filter Bộ lọc thông dải BER Bit Error Rate Tỷ số lỗi bit BS Base Station Trạm gốc BTS Base Tranceiver Station Trạm thu phát gốc CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã CPCH Kênh gói chung Common Packet Channel CPICH Common Pilot Channel Kênh hoa tiêu chung CRC Cyclic Redundancy Check Kiểm tra vòng dư CS Central Station Trạm trung tâm DCCH Dedicated Control Channel Kênh điều khiển riêng DCH Dedicated Channel Kênh điều khiển DL Downlink Đường xuống DFB Distributed Feed Back(laser) Laser hồi tiếp phân tán Bộ giải điều chế DMOD DeMODdulator VI DPCCH Dedicated Physycal Control Channel Kênh điều khiển vật lý riêng DPCH Dedicated Physical Channel Kênh vật lý riêng DPDCH Dedicated Physical Data Channel Kênh số liệu vật lý riêng DSCH Downlink Shared Channel Kênh chia sẻ đường xuống DSSS Direct-Sequence Spread Spectrum Trải phổ chuỗi trực tiếp EA Electro Absorption Bộ hấp thụ electron EAM Electro Absorption Modulator Bộ điều chế hấp thụ electron EAT Electro 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 FACH Forward Access Channel Kênh truy nhập đường xuống FDD Frequency Division Duplex Ghép song công phân chia theo thời gian GSM Global System For Mobile Hệ thống thơng tin di động tồn cầu Communications HSPA High Speed Packet Access Truy nhập gói tốc độ cao HSUPA High-Speed Uplink Packet Access Truy nhập gói đường lên tốc độ cao (Institute of Electrical and Electronics Viện kĩ sư điện điện tử IEEE Engineers) IF Intermediate Frequency Tần số trung tần IMS IP Multimedia Subsystem Phân hệ đa phương tiện IP IMT- International Mobile Thông tin di động quốc tế 2000 2000 Telecommunications 2000 LO Laser Ocsillator Bộ dao động laser VII MH Mobile Host Thiết bị di động MOD MODulator Bộ điều chế MSC Mobile Services Switching Center Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động MZM Bộ điều chế Mach-Zehnder Mach-Zehnder Modulator OSSBC Optical Single-Side-Band Modulation Điều chế quang đơn biên OVSF Orthogonal Variable Spreading Factor Hệ số trải phổ khả biến trực giao PAPR Tỷ số công suất đỉnh cơng suất Peak to Average Power Ratio trung bình PCPCH Physical Common Packet Channel Kênh vật lý gói chung PDSCH Physical Downlink Shared Channel Kênh chia sẻ đường xuống vật lý PICH Kênh thị tìm gọi Page Indication Channel PRACH Physical Random Access Channel Kênh vật lý truy nhập ngẫu nhiên PS Packet Switch Chuyển mạch gói PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng QAM Quadrature Amplitude Modulation Điều chế biên độ vng góc QPSK Quatrature Phase Shift Keying Khóa chuyển pha vng góc QoS Quanlity of Service Chất lượng dịch vụ RACH Random Access Channel Kênh truy nhập ngẫu nhiên RAN Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến RF Radio Frequency Tần số vơ tuyến Kĩ thuật truyền sóng vơ tuyến RoF Radio over Fiber sợi quang VIII SCH Synchronization channel Kênh đồng SF Spreading Factor Hệ số trải phổ SNR Signal to Noise Ratio Tỷ số tín hiệu tạp âm TDD Time Division Duplex Ghép song công phân chia theo thời gian TDM Time Division Multiplex Ghép kênh phân chia theo thời gian TDMA Đa truy nhập phân chia theo thời Time Division Mulptiple Access gian UL Uplink Đường lên UMTS Universal Mobile Hệ thống thông tin di động toàn cầu Telecommunications System WCDMA Wideband Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng IX dτ g λ d n1 =− Đặt M = dλ c dλ2 (4.23) M gọi hệ số tán sắc chất liệu, có đơn vị: [ps/nm.Km] Vậy tán sắc vật liệu viết lại sau: σ m = L.σ λ M (4.24) • Tán sắc ống dẫn sóng Ðối với sợi đơn mốt, nói đến tán sắc sắc thể, tán sắc vật liệu ta cịn phải xét đến tán sắc ống dẫn sóng Khi ánh sáng ghép vào sợi quang để truyền đi, phần truyền phần lõi sợi, phần nhỏ truyền phần lớp vỏ với vận tốc khác chiết suất phần lõi vỏ sợi quang khác Sự khác biệt vận tốc truyền ánh sáng gây nên tán sắc ống dẫn sóng Tán sắc ống dẫn sóng Dwg (λ ) hàm theo bước sóng 4.3.2 Mơ hình sợi quang Simulink/Matlab Như sở lý thuyết trình bày phần trên, để mơ xác q trình truyền sóng sợi quang ta cần mơ đầy đủ thông số suy hao, tán sắc tượng phi tuyến xảy sợi quang Ta xem sét mơ hình sợi quang SMF thể lọc thông dải (bandpass) Thể toán học sợi quang xuất phát từ việc xem xét thơng số trễ nhóm mà phụ thuộc vào tán sắc màu đưa sau: dτ dτ dλ ⎛ − dτ ⎞⎛ λ2 ⎞ = =⎜ ⎟⎜ ⎟ L dv dλ dv ⎝ L dλ ⎠⎜⎝ c ⎟⎠ Trong (4.25) − dτ = D (λ ) L dλ Trong L chiều dài sợi quang, λ bước sóng hoạt động, ν tần số quang c tốc độ ánh sáng Từ phương trình thấy mơ hình tương đương cho sợi quang đơn mốt thể hàm truyền đạt miền tần số: H(f ) = e − jπD (λ ) λ2 c Lf = e − jπD (λ )Lc = e − jπD (λ )λLf 54 (4.26) Khi quan hệ tín hiệu điều chế lối vào lối miền tần số biểu diễn hình sau: Hình 4.4 Sơ đồ khối mơ hình quang tuyến tính ∧ ∧ X out ( f ) = H ( f ) X in ( f ) ∧ (4.27) ∧ Trong X in ( f ) X out ( f ) biến đổi Furier nhanh (FFT) tín hiệu lối vào lối Từ phương trình áp dụng vào chương trình Simulink Matlab ta thực biến đổi FFT tín hiệu điều chế lối vào sau nhân với hàm truyền H(f) cuối lấy IFFT trước đưa tín hiệu ta mơ q trình truyền tín hiệu sợi quang mơ hình mơ Đối với sợi quang đơn mode (SMF) tiêu chuẩn sử dụng mơ hình mơ có hệ số tán sắc: D (λ )SMF = +17 ps / nm.km bước sóng 1550nm, L=80km khơng cần khuyết đại quang, việc bù tán sắc quang thực sợi bù tán sắc (DCF) D (λ )DCF = 185 ps / nm.km , L=16km Giá trị tán sắc DCF khử hiệu ứng tán sắc SMF đảm bảo khơng có có suy hao pha tín hiệu hồn tồn đầu nhận Căn vào thông số kỹ thuật sợi quang SMF-28 nhà sản xuất Corning có mức độ suy hao 0.2dB/km, điều dẫn đến tổng suy hao 16dB công suất quang sau 80km kết thể khối suy hao công suất khối mô gain với giá trị 0.03 đặt phần đầu mơ hình Có thể thay đổi thơng 55 số sợi quang mơ hình cách trực tiếp để có nhiều kết ảnh hưởng sợi quang Hình 4.5 Mơ hình sợi quang Trong mơ hình đánh giá xác tăng tán sắc màu hệ số suy hao sợi quang Đây mơ hình tuyến tính chưa có thơng số miêu tả hiệu ứng phi tuyến, nhiên dựa mô hình ta phát triển thêm để mơ hiệu ứng phi tuyến hiệu ứng tự điều pha (SPM) 4.4 Thiết kế mơ hình Photodiode Simulink/Malab 4.4.1 Yêu cầu kỹ thuật tách sóng quang Bước sóng: Nhạy bước sóng hoạt động hệ thống Độ nhạy: Có độ nhạy cao tốt Tức khả tách tín hiệu quang thật nhỏ với số lỗi (BER) phạm vi cho phép Linh kiện tách sóng quang nhạy có khả nới rộng cự ly thơng tin Đáp ứng nhanh: Để làm việc hệ thống có tốc độ bit cao Dịng tối nhỏ: Khi chưa có ánh sáng chiếu vào linh kiện tách sóng quang có dịng điện tách sóng nhiễu chạy qua Dòng điện nhỏ tốt Tạp âm: Có tạp âm thấp tốt để đảm bảo tỷ số tín hiệu tạp âm (S/N) 56 4.4.2 Đặc tính kỹ thuật Hiệu suất lượng tử: Hiệu suất lượng tử tính tỷ số lượng điện tử tách số photon hấp thụ η= ne n ph Trong đó: η : Hiệu suất lượng tử n ph : Số lượng photon hấp thụ ne : Số lượng điện tử tách Giá trị lớn η 1, tức photon hấp thụ làm xạ nhiều cặp điện tử lỗ trống Thông thường η hỏ tính theo phần trăm (%) Trong trường hợp đặc biệt (có hiệu ứng nhân) photon hấp thụ làm phát sinh nhiều điện tử Đáp ứng: Đáp ứng linh kiện tách sóng quang tỷ số dịng điện sinh công suất quang đưa vào R= Ie Popt Trong đó: R : Đáp ứng I e : Dịng quang điện Popt : Công suất quang Độ nhạy: Độ nhạy linh kiện thu quang mức công suất quang thấp mà linh kiện thu với tỷ số lỗi (BER) định Theo tiêu chuẩn G956 CCITT, BER = 10-10 Độ nhạy linh kiện thu quang phụ thuộc loại linh kiện tách sóng quang mức nhiễu khuếch đại điện Ngồi tốc độ bit truyền dẫn cao độ nhạy thiết bị thu 57 Dải động: Dải động linh kiện thu quang khoảng chênh lệch mức công suất cao mức công suất thấp (tức độ nhạy) mà linh kiện thu giới hạn tỷ số lỗi (BER) định Tạp âm: Tạp âm linh kiện thu quang thể dạng dòng điện tạp âm Các nguồn tạp âm đáng kể linh kiện thu quang là: Tạp âm nhiệt: Là tạp âm gây điện trở tải diode thu quang trở kháng vào khuếch đại đầu Tạp âm nhiệt I t phụ thuộc nhiệt độ, băng tạp âm, điện trở tải theo công thức: I t2 = KT B R Trong đó: K : số Boltzman; 1,38.10-23 J/K T : nhiệt độ tuyệt đối, độ K B : bề rộng băng, đơn vị Hz R : điện trở tải, đơn vị Ohm Tạp âm nhiệt máy thu quang phụ thuộc hệ số tạp âm khuếch đại Tạp âm lượng tử: Do biến động ngẫu nhiên lượng photon đập vào diode thu quang Dòng tạp âm lượng tử I q tính bởi: I q2 = 2e.R.Popt B = 2e I ph B Tạp âm dòng tối: Dòng điện nhiễu diode thu quang phát khơng có ánh sáng chiếu vào gây nên tạp âm thăng giáng Tạp âm dịng tối tính cơng thức: I D2 = 2e.iD B Trong i D dòng tối diode phát quang 4.4.3 Mơ hình Photodiode Simulink/Matlab Trong hệ thống truyền dẫn RoF, tín hiệu quang truyền đến đầu thu miêu tả biến đổi tín hiệu quang học thành tín hiệu điện thực Photodiode phương trình sau: 58 I sig = ηqP hf = ℜP Như việc tách dịng tín hiệu ánh sáng truyền dẫn thực cách lấy tích công suất quang nhận với đáp ứng photodiode R Trong mơ hình mơ sử dụng giá trị R = 0.5 A/W (giá trị tham khảo từ Discovery Semiconductor Inc DSC10H PIN photodiode) Trong nhiều trường hợp, tín hiệu quang nhận yếu ta cần sử dụng mạch khuyếch đại điện tử theo sau photodiode, để đảm bảo đạt tỉ số cơng suất tín hiệu nhiễu tốt Tỉ số cơng suất tín hiệu tạp âm nhiễu tính tốn sau: I sig S = N I noise trung bình bình phương biểu thị I sig dòng quang điện I noise nhiễu cộng thêm vào từ tách sóng quang Áp dụng vào mơ hình dịng tín hiệu Photodiode thu phải có đầy đủ thành phần nhiễu từ nguồn tín hiệu nhiễu bao gồm: nhiễu lượng tử ish , nhiễu dòng tối idk , nhiễu nhiệt ith tổng cộng dịng sinh photodiode cơng suất quang chiếu vào biểu diễn bằng: itotal = isig + inoise Trong inoise = ish2 + ith2 + idk2 Các nguồn nhiễu chủ yếu Photodiode tn theo q trình Poison, ngẫu nhiên Vì kết xem xét trung bình bình phương nguồn nhiễu cho tính tốn nguồn nhiễu biểu diễn xác bởi: ish2 = qI sig B idk2 = qI dk B 59 ith2 = 4k B TB R I dk giả sử dịng tối trung bình nhận từ Semiconductor.Inc DSC10H PIN photodiode datasheet (25nA), B độ rộng dải tần 3dB photodiode, k B số Boltzmann, T nhiệt độ tuyệt đối R điện trở tải photodiode, giả sử 50Ω ultra-wide band receiver Tổng nhiễu trung bình bình phương bình thường xác định inoise = 4.44 × 10 −4 cần thiết khuyếch đại dòng photodiode để đạt đảm bảo thu hồi liệu, phải thực khuyếch đại với mức 33dB gain chuyển đổi thành mức công suất 44.67 cộng nhiễu photodiode vào dòng quang điện, Hệ số khuyếch đại cộng thêm nhiễu mơ hình triển khai Simulink thể hình 4.6 giá trị nhiễu tính tốn giá trị cực đại giả sử có phân bố Gausian Hình 4.6 Mơ hình Photodiode 60 4.5 Kết mơ thảo luận Trong phần trình bày số kết đạt từ q trình mơ Chương trình mô thực ngôn ngữ Simulink/Matlab xây dựng dựa phương pháp điều chế biên độ tách sóng trực tiếp Tín hiệu RF tín hiệu WCDMA tạo dựa sơ đồ trải phổ điều chế đường xuống giới thiệu chương Tín hiệu RF điều chế, truyền dẫn tách sóng linh kiện quang xây dựng trên, kết cuối sau khối xử lý quang ta thu lại tín hiệu RF Tín hiệu RF sử dụng trạm phát sóng đầu xa để xạ vào khơng gian Mục đích mơ hình mơ đánh giá tín hiệu RF sau q trình điều chế quang so với tín hiệu RF tạo ban đầu Vì vậy, kết thu ta quan tâm chủ yếu đến hình ảnh phổ tín hiệu 3G trước sau truyền dẫn qua hệ thống RoF, đặc biệt giản đồ chòm tín hiệu trước sau truyền dẫn qua RoF 4.5.1 Mơ hình mơ tuyến truyền dẫn 3G RoF Hình 4.7 Mơ hình mơ tuyến truyền dẫn 3G RoF 4.5.2 Tín hiệu liệu trước sau trải phổ Tín hiệu liệu tín hiệu sinh từ phát Bernoulli Binary luồng tín hiệu có tốc độ bít thấp chu kỳ tín hiệu lớn Luồng tín hiệu nhân với mã 61 trải phổ để tín hiệu trải phổ có tốc độ bit cao nhiều chu kỳ tín hiệu nhỏ thể hình 4.8 Trong trường hợp hệ số trải phổ lựa chọn SF = 16 Hình 4.8 Tín hiệu trước sau trải phổ 4.5.3 Phổ tín hiệu phát thu truyền qua RoF Phổ tín hiệu trước trải phổ hẹp, sau trải phổ phổ tín hiệu trải rộng khắp dải tần phát MHz Phổ tín hiệu phát thu thể hình vẽ ta thấy truyền qua hệ thống phổ tín hiệu gần giữ ngun hình dạng dải tần MHz 62 Hình 4.9 Phổ tín hiệu trước trải phổ Hình 4.10 Phổ tín hiệu sau trải phổ Hình 4.11 Phổ tín hiệu phát 63 Hình 4.12 Phổ tín hiệu thu sau truyền qua RoF 4.5.4 Sự thay đổi giản đồ chịm tín hiệu Giản đồ chịm thể thành phần đồng pha vuông pha tín hiệu Trong phương pháp tín 3G sử dụng phương pháp điều chế QPSK giản đồ chòm tạp trung điểm hình 4.13 Hình 4.13 Giản đồ chịm tín hiệu phát 64 Hình 4.14 Giản đồ chịm tín hiệu thu Hình 4.14 giản đồ chịm tín hiệu truyền qua hệ thống RoF Ta thấy điểm biểu diễn pha tín hiệu bị lan rộng phân tán thành chòm điểm Mức độ phân tán nhiều hay đồng nghĩa vói mức độ tín hiệu bị nhiễu nhiều hay Trong trường hợp tín hiệu thu bị ảnh hưởng pha biên độ cụ thể pha bị xê dịch lượng nhỏ điểm pha bị lan rộng hai bên so với điểm pha trước truyền tượng đặc tính phi tuyến laser diode tín hiệu vào RF đồng thời tác động tượng tán sắc sợi quang Ảnh hưởng biên độ thể việc điểm pha thăng giáng lên xuống so với điểm pha trước truyền nguyên nhân suy hao sợi quang loại tạp âm thu quang 65 KẾT LUẬN CHUNG Luận văn trình bày kỹ thuật RoF, kỹ thuật truyền dẫn vô tuyến theo tiêu chuẩn WCDMA thông tin di động 3G kết hợp hai kỹ thuật để tạo lên tuyến truyền dẫn tín hiệu thơng tin di động 3G qua sợi quang Kết đạt từ việc mô tuyến 3G RoF cụ thể sử dụng phần mềm Simulink/Matlab cho thấy tín hiệu truyền qua hệ thống bị ảnh hưởng đảm bảo tốt cho việc thu khơi phục tín hiệu ban đầu Luận văn đạt tiêu chí với mục đích đóng góp ban đầu là: ¾ Sự phân tích khoa học vấn đề liên quan đến cơng nghệ truyền dẫn tín hiệu vơ tuyến qua sợi quang ¾ Sự phân tích chi tiết kỹ thuật truyền dẫn vô tuyến theo tiêu chuẩn WCDMA hệ thống thơng tin di động 3G ¾ Một phương pháp cụ thể kết hợp kỹ thuật RoF 3G để truyền dẫn tín hiệu di động 3G qua sợi quang phương pháp điều chế biên độ tách sóng trực tiếp Phương pháp thực mô phần mềm Simulink/Matlab Để phục vụ cho mục đích mơ khối linh kiện phát, truyền thu quang xây dụng chi tiết Các kỹ thuật giới thiệu sở lý thuyết đầy đủ chi tiết cho việc thực truyền dẫn tín hiệu di động 3G sợi quang Các kết trình bày luận văn đạt từ phương pháp cụ thể thiết kế phần mềm Matlab Tuy nhiên chúng dừng lại mức độ nghiên cứu mô công cụ mô máy tính PC Với kết đạt từ luận văn, tiếp sau tác giả xin đề cập số hướng phát triển nghiên cứu tương lai để áp dụng kỹ thuật RoF vào thực tế sử dụng: ¾ Nghiên cứu đánh giá xác tác động loại nhiễu hệ thống thông tin di động 3G sử dụng công nghệ RoF sở đề phương pháp khắc phục hạn chế nhiễu 66 ¾ Nghiên cứu đánh giá chất lượng dịch vụ băng rộng cụ thể thông tin di động 3G truyền qua hệ thống RoF ¾ Nghiên cứu mức công suất sử dụng trạm trung tâm, cơng suất phạm vi phủ sóng trạm phát sóng đầu xa hệ thống 3G RoF 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS Nguyễn Phạm Anh Dũng, Thông tin di động hệ ba, Nhà xuất Bưu Điện, 2001 [2] H.S Al-Raweshidy and S.O Ampem-Darko, WCDMA-Based Radio over Fibre System Performance with Multiple-User Interference in Multiple Service Transmission, University of Kent, UK March 2001 [3] Hamed Al-Raweshidy and Shozo Komaki, Radio Over Fiber Technologies For Mobile Communication Network, 1st edition, Universal Personal Communication, Norwood, MA: Artech House Publishers, 2002 [4] Harri Holma and Antti Toskala WCDMA for UMTS-Radio Access For Third Generation Mobile Communication; John Wiley & Sons,Ltd, 2001 [5] Hong Bong Kim, Radio over Fiber based Network Architecture, Berlin, 2005 [6] LN Binh and B Laville, Simulink Models For Advanced Optical Communications, Monash University, MECSE-5-2005 [7] M Fabbri and P Faccin, Radio over fiber technologies and systems: New opportunities, in Proc 9th Int Conf Transparent Optical Networks (ICTON’07), Rome, Italy, Jul 1–5, 2007 [8] Vũ Văn San, Hệ thống Thông Tin Quang, Nhà xuất Bưu Điện, 2003 [9] W I Way ,and A Afrashteh, Linearity Characterization of Connectorized Laser Diode Under Microwave Intensity Modulation by AM/AM and AM/PM Measurements, IEEE Microwave Symposium Digest,1986 68 ... văn nghiên cứu tổng quan kỹ thuật RoF kỹ thuật truyền dẫn vô tuyến theo tiêu chuẩn WCDMA hệ thống thông tin di động 3G Trên sở áp dụng kỹ thuật RoF để thực phương pháp truyền dẫn tín hiệu di động. .. thực nghiên cứu tổng quan kỹ thuật RoF kỹ thuật truyền dẫn vô tuyến theo tiêu chuẩn WCDMA hệ thống thông tin di động 3G Trên sở áp dụng kỹ thuật RoF để thực phương pháp truyền dẫn tín hiệu di động. .. truyền dẫn WCDMA, đặc tính kỹ thuật truy nhập vơ tuyến WCDMA thực ¾ Chương 4: Kết hợp truyền dẫn tín hiệu thơng tin di động 3G RoF Chương kết hợp kỹ thuật truyền dẫn tín hiệu vơ tuyến 3G mơ tả