Kỹ thuật ofdm ứng dụng trong hệ thống thông tin quang (tt)

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - Bùi Thị Phượng KỸ THUẬT OFDM ỨNG DỤNG TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG Chunngành: KỸ THUẬT VIỄN THƠNG Mãsố: 60.52.02.08 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI – NĂM 2014 Luận văn hồn thành tại: HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG Người hướng dẫn khoa học: TS VŨ TUẤN LÂM Phản biện 1: TS Vũ Văn San Phản biện 2: TS Hoàng Văn Võ Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng Vào lúc: 30 ngày 09 tháng 08 năm 2014 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng LỜI MỞ ĐẦU Xã hội ngày phát triển nhu cầu người trao đổi thơng tin ngày lớn Để đáp ứng nhu cầu đó, địi hỏi mạng lưới viễn thơng phải có tốc độ cao, dung lượng lớn Các hệ thống truyền dẫn điện rơi vào trạng thái bão hịa, hay nói cách khác tốc độ cho phép môi trường truyền dẫn điện nằm giới hạn cho phép (hàng chục Gb/s) Trong đó, yêu cầu truyền dẫn mạng lưới viễn thông ngày lên tới hàng Tb/s chí Việc đời mạng truyền dẫn quang với băng thông gần vô hạn phần đáp ứng nhu cầu đó.Ta thấy, thời gian ngắn, mà công nghệ sợi quang phát triển mạnh mẽ kèm theo cơng nghệ khuếch đại tín hiệu quang tiên tiến đời hệ thống truyền thơng quang thật thể khả vượt trội Khi khả truyền dẫn tạm giải nhờ đời công nghệ truyền dẫn sợi quang tốc độ chuyển mạch thiết bị điện tử để thích ứng với cơng nghệ truyền thông tốc độ cao sợi quang điều cần thiết Môi trường truyền dẫn cáp sợi quang với băng thơng cực lớn, cịn tín hiệu xử lý, thực điện tử có sẵn Các kỹ thuật ghép kênh dùng miền điện lẫn miền quang nhằm sử dụng tốt tài nguyên sẵn có nâng cao tốc độ cho hệ thống Đề tài tiếp cận kỹ thuật ghép kênh theo tần số tiên tiến để điều chế tín hiệu miền điện trước đưa vào kênh truyền quang để truyền Đó kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) Đây kỹ thuật ghép kênh cho phép sử dụng hiệu phổ tần số, giải vấn đề tán sắc kênh truyền sợi quang gây Tán sắc tượng gây giãn xung tín hiệu truyền kênh truyền quang làm giảm đáng kể chất lượng truyền dẫn tín hiệu quang Tán sắc khơng làm giới hạn khoảng cách truyền dẫn mà làm giảm tốc độ hệ thống Kỹ thuật OFDM để điều chế tín hiệu điện trước chuyển thành tín hiệu quang Mục tiêu đề tài ứng dụng kỹ thuật OFDM kênh truyền quang Đây kết hợp ưu điểm kỹ thuật OFDM hệ thống thông tin quang Và phần cuối luận văn đưa kết mô hệ thống OFDM quang long-haul Luận văn gồm có chương: Chương I: Giới thiệu chung OFDM Chương II: Xử lý tín hiệu OFDM Chương III: Các hệ thống OFDM quang 3 CHƢƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ OFDM 1.1Tiến trình phát triển OFDM OFDM giới thiệu Chang buổi thuyết trình vào năm 1966 [4] Thuật ngữ ‘OFDM” thực tế xuất sáng chế khác ông vào năm 1970 Các lĩnh vực OFDM có bước phát triển dài nét bật hàng triệu ứng dụng thiếu ứng dụng băng rộng cho OFDM mạch điện tử tích hợp lượng lớn để đáp ứng tính tốn phức tạp yêu cầu OFDM Tuy nhiên, xuất ứng dụng số băng rộng hoàn thiện việc tích hợp CMOS chip năm 1990 đưa OFDM vào thời đại Trong năm 1995, OFDM ứng dụng chuẩn truyền hình số - DVB châu Âu Điều cho thấy OFDM công nghệ điều chế quan trọng báo trước kỉ nguyên cho thành công OFDM nhiều ứng dụng Ngoài DVB Châu Âu, OFDM cịn sử dụng mạng LAN khơng dây (Wi-Fi; IEEE 802.11a/g), mạng Metro không dây (WiMAX; 802.16e), đường dây thuê bao số bất đối xứng (ADSL;ITU G992.1), LTE… 1.2 OFDM 1.2.1 Các nguyên lý OFDM Nguyên lý OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) chia luồng liệu tốc độ cao thành luồng liệu tốc độ thấp phát đồng thời số sóng mang trực giao Vì khoảng thời gian symbol tăng lên cho sóng mang song song tốc độ thấp hơn, lượng nhiễu gây độ trải trễ đa đường giảm xuống Nhiễu xuyên ký tự ISI hạn chế hoàn toàn việc đưa vào khoảng thời gian bảo vệ symbol OFDM Trong khoảng thời gian bảo vệ, symbol OFDM bảo vệ theo chu kỳ để tránh nhiễu sóng mang ICI Hình 1.1 So sánh kỹ thuật sóng mang khơng chồng xung (a) kỹ thuật sóng mang chồng xung (b) Về chất, OFDM trường hợp đặc biệt phương thức phát đa sóng mang theo ngun lý chia dịng liệu tốc độ cao thành tốc độ thấp phát đồng thời số sóng mang phân bổ cách trực giao Nhờ thực biến đổi chuỗi liệu từ nối tiếp sang song song nên thời gian symbol tăng lên Do đó, phân tán theo thời gian gây trải rộng trễ truyền dẫn đa đường (multipath) giảm xuống OFDM khác với FDM nhiều điểm Trong phát thông thường đài phát truyền tần số khác nhau, sử dụng hiệu FDM để trì ngăn cách đài Tuy nhiên khơng có kết hợp đồng trạm với trạm khác Với cách truyền OFDM, tín hiệu thơng tin từ nhiều trạm kết hợp dòng liệu ghép kênh đơn Sau liệu truyền sử dụng khối OFDM tạo từ gói dày đặc nhiều sóng mang Tất sóng mang thứ cấp tín hiệu OFDM đồng thời gian tần số với nhau, cho phép kiểm soát can nhiễu sóng mang Các sóng mang chồng lấp miền tần số, không gây can nhiễu sóng mang (ICI) chất trực giao điều chế Với FDM tín hiệu truyền cần có khoảng bảo vệ tần số lớn kênh để ngăn ngừa can nhiễu Điều làm giảm hiệu phổ Tuy nhiên với OFDM đóng gói trực giao sóng mang làm giảm đáng kể khoảng bảo vệ cải thiện hiệu phổ Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống OFDM 1.2.2 Đơn sóng mang 1.2.3 Đa sóng mang 1.2.4 Sự trực giao Sự trực giao - Orthogonal có mối quan hệ xác tần số sóng mang hệ thống OFDM Trong hệ thống FDM thông thường, sóng mang cách khoảng phù hợp để tín hiệu thu nhận lại cách sử dụng lọc giải điều chế thông thường Trong máy vậy, khoảng bảo vệ cần dựliệu trước sóng mang khác 6 Việc đưa vào khoảng bảo vệ, sóng mang khơng có tính trực giao làm giảm hiệu sử dụng phổ hệ thống Đối với hệ thống đa sóng mang phụ thuộc, đảm bảo cho sóng mang định vị xác điểm gốc phổ điều chế sóng mang Tuy nhiên, xếp sóng mang OFDM cho dải biên chúng che phủ lên mà tín hiệu thu xác mà khơng có can nhiễu sóng mang Để có kết vậy, sóng mang phải trực giao mặt tốn học Máy thu hoạt động gồm giải điều chế, dịch tần sóng mang xuống mức DC, tín hiệu nhận lấy tích phân chu kỳ symbol để phục hồi liệu gốc Nếu sóng mang dịch xuống tần số tích phân sóng mang này, chu kỳ , kết tính tích phân sóng mang khác zero Do đó, sóng mang độc lập tuyến tính với (trực giao) khoảng cách sóng bội số 1/ Bất kỳ phi tuyến gây can nhiễu sóng mang ICI làm tính trực giao 1.2.4.1 Trực giao miền tần số 1.2.4.2 Mơ tả tốn học OFDM Về mặt tốn học, trực giao có nghĩa sóng mang lấy từ nhóm trực chuẩn (Orthogonal basis).Phương pháp điều chế OFDM sử dụng nhiều sóng mang, tín hiệu thể cơng thức: S s (t )  N N 1 A n0 c (t ).e j  n t   c ( t )  Trong đó,  = 0 + n   (1.2) 1.3 Kết luận chƣơng Kỹ thuật OFDM có nhiều lợi ích mà kỹ thuật ghép kênh khác khơng có Nó làm cho thông tin truyền với tốc độ cao cách chia kênh truyền fading chọn lọc tần số thành kênh truyền fading phẳng Nhờ việc sử dụng tập tần số sóng mang trực giao nên sóng mang nên tượng nhiễu liên sóng mang ICI loại bỏ, sóng mang phụ trực giao nên sóng mang chồng lấn lên mà phía thu tách dẫn đến hiệu sử dụng băng thông hệ thống hiệu 8 CHƢƠNG II: XỬ LÍ TÍN HIỆU TRONG OFDM QUANG 2.1 Giới thiệu Muốn khai thác ứng dụng hệ thống OFDM quang việc ý đến việc điều chế sóng mang đơn,ta cần ý đến q trình xử lí tín hiệu Trong chương này, xem xét khía cạnh khác xử lí tín hiệu OFDM kết hợp với ba mức đồng bao gồm đồng cửa sổ, đồng tần số, đánh giá kênh; chuyển đổi tương tự sang số, số sang tương tự ảnh hưởng đến hiệu hệ thống 2.2 Xử lí tín hiệu OFDM đầu cuối Nhìn chung, mơ hình tryền dẫn tín hiệu OFDM mơ tả q trình biến đổi tín hiệu qua phát, kênh truyền dẫn, thu phụ thuộc vào ứng dụng cụ thể Ở sử dụng hệ thống quang coherent (CO)-OFDM vi dụ để minh họa thành phần q trình xử lí tín hiệu OFDM Trong phát RF OFDM, liệu số đầu vào biến đổi lần đầu từ dãy bit tới khối bit song song bao gồm ký hiệu thông tinNSC, khối bit bao gồm nhiều bit cho mã hóa Gray Ký hiệu thơng tin ánh xạ với tín hiệu phức tạp hai chiều c ki ví dụ sử dụng mã hóa Gray, c ki tạp ánh xạ Các kí hiệu c ki ký hiệu thông tin phức phù hợp với thứ tự sóng mang khối OFDM Tín hiệu OFDM miền thời gian kết hợp thơng qua biến đổi Fourie ngược rời rạc IDFT cho c ki khoảng bảo vệ chèn vào để tránh xuyên kênh 2.3 Đồng cửa sổ DFT Đồng chức quan trọng máy thu CO-OFDM Như phần trước trình đồng chia làm ba mức: đồng thời gian sổ DFT, đồng bù tần số sóng mang, khơi phục sóng mang Hình 2.2 Cấu trúc miền thời gian tín hiệu OFDM Hình 2.2 thể cấu trúc miền thời gian tín hiệu OFDM bao gồm nhiều ký hiệu OFDM Mỗi ký hiệu OFDM kết hợp khoảng bảo vệ chu kì khảo sát Điều bắt buộc bắt đầu cửa sổ DFT (tức chu kì quan sát) phải xác định cửa sổ DFT sai lệch kết nhiễu ký hiệu nhiễu sóng mang (ICI) 2.4 Đồng bù tần số 2.4.1 Sự chọn tần số 2.4.2 Hiệu chỉnh tần số 2.5 Khơi phục sóng mang: đánh giá kênh đánh giá pha Từ mơ hình kênh cơng thức (2.8), có ba nhân tố dẫn đến quay chịm kí tự thông tin thu rki : (1) tán sắc kênh Hki , làm cho phụ thuộc tần số sang phổ OFDM; (2) bù thời gian lấy mẫu DFT tạo tham số pha tuyến tính với tần số sóng mang (3) nhiễu pha từ laser phát thu Hằng số thời gian ba nhân tốlà khác Nhân tố thay đổi khoảng thời gian (ms) chuyển động học sợi Cụ thể tán sắc thay đổi theo dao động nhiệt độ liên tục Tán sắc phân cực mode biến đổi dao động học nhiệt độ khoảng ms Nhân tố thứ hai 10 gây bù tốc độ thời gian lấy mẫu cần để điều chỉnh micro giây tới 10 micro giây Nhân tố thứ ba đến từ nhiễu pha laser với dải phổ từ 100 KHz tới vài MHz Hai nhân tố giải thông qua đánh giá kênh Nhân tố thứ ba nhờ đánh giá pha bù pha[16] 2.6 Đánh giá kênh Đánh giá kênh phần khơi phục sóng mang Tuy nhiên, tầm quan trọng tồn hiệu hệ thống liên kết chặt chẽ với vấn đề khác ví dụ hiệu chỉnh tốc độ sửa lỗi, chuyên đề nghiên cứu sâu rộng lĩnh vực OFDM [6] - Tại đánh giá kênh cần thiết Mặc dù trước việc đánh giá kênh cần thiết để định hướng chùm tín hiệu thu, khơng thể ln u cầu cho điều chế rời rạc Mã hóa khác nhận thông qua hai phương pháp: (1) Sử dụng hai symbol OFDM liên tiếp (2) sử dụng hai sóng mang liên tiếp Mã hóa khác loại bỏ yêu cầu liên quan hoàn toàn đến đặc điểm kênh truyền pha symbol đánh giá kênhkhơng cần thiết Tuy nhiên, có bất lợi SNR khác với loại mã hóa khác 2.7 Kết luận chƣơng Q trình xử lý tín hiệu OFDM quang quang trọng, đảm cho việc xây dựng hệ thống OFDM quang hoạt động ổn định với thơng số cho phép Việc xử lý tín hiệu phải đảm bảo đồng cửa sổ, đồng tần số, đánh giá kênh Bộ chuyển đổi tương tự sang số, số sang tương tự ảnh hưởng đến hiệu hệ thống 11 CHƢƠNG III:CÁC HỆ THỐNG OFDM QUANG 3.1 Giới thiệu Một điểm mạnh OFDM đa dạng tương thích với nhiều ứng dụng Để tăng chất lượng hệ thống thông tin quang việc thiết kế thu quang với độ lợi lớn, độ nhạy cao cần thiết quan trọng Trong thu quang, việc tách sóng mang quang để thu lại tín hiệu điện bên phía phát dựa vào hai kỹ thuật kỹ thuật tách sóng trực tiếp (DD - Direct Detector) kỹ thuật tách sóng hết hợp (CO - Coherrent Detector) [16] 3.2 OFDM quang coherent OFDM quang coherent (CO-OFDM) có hiệu độ nhạy máy thu, hiệu suất sử dụng phổ, chống lại phân cự, yêu cầu linh hoạt cao thiết kế máy thu CO-OFDM đề xuất Shieh Athaudage[13], khái niệm OFDM quang coherent đa đầu vào đầu thức hóa Shieh CO-OFDM tiến hành Shieh cho sợi đơn mode chuẩn 1000km (SSMF) truyền dẫn 8Gb/s Jansen SSMF 4160km 20Gb/s Tuy nhiên, nguyên tắc COOFDM sau: thực hiệu sử dụng phổ phổ sóng mang chồng lấn lên tránh xuyên nhiễu sử dụng tách sóng quán trực giao tín hiệu 3.2.1 Nguyên lí CO-OFDM OFDM mang lại hiệu tính tốn hệ thống coherent, dễ dàng đánh giá pha kênh Các hệ thống coherent mang OFDM tuyến tính yêu cầu chuyển đổi RF thành tín hiệu quang (RTO) chuyển đổi quang thành RF Do đó, biến đổi tuyến tính mục tiêu việc thực OFDM Một hệ thống 12 OFDM thông thường hình 3.1 chia thành khối chức năng: phát RF OFDM, chuyển đổi RTO, kênh quang, chuyển đổi OTR thu RF OFDM Giả sử kênh quang tuyến tính,rõ ràng khó khăn việc thực thi CO-OFDM để có chuyển đổi RTO tuyến tính chuyển đổi OTR tuyến tính Nó đề xuất phân tích xu hướng điều chế Mach-Zehnder điểm khơng, chuyển đổi tuyến tính tín hiệu RF tín hiệu trường quang thực hiện[16] Hình 3.1 a) Hệ thống CO-OFDM mơ hình chuyển đổi đƣờng lên/xuống trực tiếpb) mơ hình tần số trung gian 3.2.2 Thiết kế phát quang cho CO-OFDM 3.2.3 Chức khối hệ thống CO-OFDM 3.2.4 Điều chế quang I/Q cho chuyển đổi đường lên RF sang quang tuyến tính Trong phần này, sử dụng việc phân tích loại điều chế (Intermodulation Tone)tương tự để nghiên cứu điều chế phi tuyến I/Q chuyển đổi RF sang quang phát CO-OFDM Kết thu nên áp dụng với hệ thống đa sóng mang 13 tương tự coherent Đối với mơ hình chuyển đổi đường lên/xuống trực tiếp, hai tốc độ sóng mang v1  ve j1t v  ve j 2 t áp dụng với đầu vào điều chế quang I/Q Vì mục đích đơn giản hóa, đưa phân tích hiệu phi tuyến mơ hình chuyển đổi Tín hiệu quang đầu điều chế quang I/Q là:   VI  VDC   exp( jLD1t  j LD1 ) E( t )  A cos V      VQ  VDC    exp( jLD1t   j LD1 )  A cos V 2  (3.1) Với A không đổi Tất số bỏ qua phần Miền quang E(t) thể dạng phức tạp- dạng chung miền điện từ- miền điện nên xem phần thực E(t) VI VQ phần thực phần ảo RF đưa tín hiệu tới MZM, biểu diễn theo: V1  v  cos1t  cos2 t  , VQ  v  sin 1t  sin 2 t  VDC điện dịch DC điều chế; V điện chuyển dịch nửa sóng; LD1 / LD1 tần số/ pha máy phát 14 3.2.5 Mô tả điểm dịch không cho hệ thống CO-OFDM 3.2.6 Sự tách sóng coherent chuyển đổi đường xuống tuyến tính hạn chế nhiễu Như hình 3.4, tách sóng coherent sử dụng lai ghép quang 90 độ với cổng hai tách sóng hình ảnh cân (với photodiode) Mục đích tách sóng coherent để khơi phục tuyến tính thành phần I Q tín hiệu đầu vào, để khử nhiễu loại bỏ nhiễu mode Sử dụng lai ghép 90 độ với cổng tách tín hiệu phân tích tín hiệu thực miền RF ứng dụng với hệ thống quang coherent sóng mang đơn tìm thấy Ly-Gagnon Savory[6] Để minh chứng nguyên lí làm việc thực phân tích chuyển đổi luồng xuống qua tách sóng coherent giả sử điều kiện lí tưởng thành phần hình 3.4 Hình 3.4 Tách sóng coherent sử dụng tách photo cân lai ghép quang Mục đích cổng lai ghép quang 90 độ để tạo thay đổi pha 90 độ thành phần I Q, thay đổi pha 180 độ tách sóng cân 15 3.2.7 Độ nhạy thu CO-OFDM 3.3 OFDM quang tách sóng trực tiếp 3.3.1 DDO-OFDM ánh xạ tuyến tính Như hình 3.4 phổ quang tín hiệu LM-DDO-OFDM đầu phát O-OFDM ản tuyến tính phổ RF OFDM với sóng mang quang thường 50% lượng tổng Hình 3.5 Minh họa LM-DDO-OFDM với phổ OFDM quang tƣơng tự với phổ OFDM dải sở 3.3.1.1 SSB-OFDM bù OFDM bù đề xuất Lowery [9].Chúng DDOOFDM giảm số phân cực nhiều lên tới 5000km sợi SSMF Nó chứng minh Schmidt từ nhóm truyền dẫn 400km 20Gb/s Hình 3.6 hệ thống dược đề xuất OFDM bù mô chúng Hệ thống giả lập 10Gb/s với điều chế 4-QAM với băng thông xấp xỉ 5GHz Trong phát OFDM điện, tín hiệu OFDM chuyển đổi đường lên sang sóng mang 7.5 GHz, tạo dải OFDM khoảng cách từ tới 10GHz Tín hiệu RF OFDM đưa vào điều chế quang Phổ quang đầu có hai dải OFDM biên đối xứng qua sóng mang 3.3.1.2 SSB-OFDM quang băng tần sở SSB-OFDM quang băng tần sở đề xuất Hewitt[16] để phát triển hiệu suất phổ quang điện Thiết lập phát giống với 16 hình 3.6 Sự khác SSB-OFDM băng tần sở, khơng có nhu cầu chuyển đổi tần số RF Đối với SSB-OFDM băng tần sở, dải phía dương sử dụng sóng mang DC có tham số lớn để phục vụ sóng mang Hình 3.9 cho thấy phổ quang SSB-OFDM quang băng tần sở Như phân tích cơng thức (3.3.1), cách tiếp cận giới hạn phi tuyến điều kiện hai Hình 3.9 Phổ quang SSB-OFDM quang băng tần sở 3.3.1.3 Tín hiệu RF kết hợp với OFDM 3.3.1.4 SSB-OFDM ảo 3.3.2 DDO-OFDM ánh xạ phi tuyến Lớp thứ hai DDO-OFDM OFDM ánh xạ phi tuyến (NLM-DDO-OFDM), nghĩ khơng có việc ánh xạ tuyến tính trường điện từ (OFDM dải sở) trường quang Thay vào 17 đó, NLM-DD-OFDM có xu hướng thực ánh xạ tuyến tính OFDM dải sở cường độ quang Để đơn giản hóa, giả sử NLM-DDO-OFDM sử dụng điều chế trực tiếp laser DFB; 3.3.2.1 OFDM tương thích Tương tự VSSB-OFDM, SSB-OFDM tương thích đề xuất Schuster để đạt hiệu phổ cao SSB-OFDM bù Ý tưởng bên cạnh CompSSB-OFDM để ứng dụng tín hiệu OFDM cường độ tín hiệu Bỏ qua chuyển đổi tần số đường lên sóng mang quang chính, tín hiệu CompSSB-OFDM quang E(t) biểu diễn sau: E(t)  a(t)e j(t ) (3.37) Với a(t) tín hiệu OFDM giá trị thực Tín hiệu OFDM giá trị thực a(t) bị cắt bỏ để tránh không rõ ràng (t) công thức (3.37) không độc lập phụ thuộc vào a(t) 3.3.2.2 OFDM việc giảm thiểu xuyên nhiễu đa đường sợi đa mode Vào năm 2001, Dixon đề xuất dử dụng OFDM để giảm xuyên nhiễu đa đường sợi đa mode Mục tiêu việc để nghiên cứu tính linh hoạt việc sử dụng sợi đa mode Nhận thấy khả để giảm thiểu mơi trường đa đường chọn lọc tần số miền không dây RF, OFDM chống lại việc chọn lọc tần số sợi đa mode phân cực Họ kết luận tốc độ vượt 100Mb/s qua kênh sợi đa mode so với 20-30Mb/s sử dụng điều chế ASK thông thường 3.3.2.3 OFDM ứng dụng sợi đơn mode short-haul 18 3.4 Mô hệ thống OFDM quang đƣờng dài Ở phần ta đưa kết mô hệ thống OFDM Long-Haul phần mềm Virtual Photonics Integrated (VPI), phần mềm dùng để thiết kế hệ thống thông tin quang Các chương trình OFDM coder decoder viết phần mềm Matlab Sau sơ đồ mô hệ thống OFDM quang tách sóng trực tiếp (DD) với đường truyền 1000km sợi quang Hình 3.23 Sơ đồ mô hệ thống OFDM quang đƣờng dài Sau thông số sử dụng cho mô này:  Tốc độ bít mặc định: 109b/s  Cửa sổ thời gian: 8*1024/ Tốc độ bít mặc định (s)  Tốc độ lấy mẫu: 4* Tốc độ bít mặc định/s  Số bít cho ký hiệu QAM:  Số sóng mang con: 64  Tần số sóng mang: 7,5GHz  Tần số tham chiếu: 193,1THz + tần số sóng mang Phổ tín hiệu quang lấy sau liên kết sợi quang, trước tín hiệu tách photodiode 19 Hình 3.24 Phổ tín hiệu quang trƣớc đƣợc tách sóng photodiode 3.5 Kết luận chƣơng Chương đưa hai hệ thống thơng tin quang OFDM quang tách sóng kết hợp (OFDM quang coherent) OFDM tách sóng trực tiếp Việc phân loại dựa kỹ thuật tách sóng mang quang thu OFDM quang coherent có ưu điểm tăng độ nhạy máy thu Kỹ thuật OFDM tách sóng trực tiếp có nhược điểm nhiễu tạo từ tách sóng quang, tiền khuếch đại, độ nhạy tách sóng trực tiếp thấp Tuy nhiên, so với tách sóng quang trực tiếp tách kết hợp phức tạp Ở cuối chương đưa kết mô hệ thống OFDM quang đường dài sử dụng tách sóng trực tiếp, phần code mã hóa OFDM đưa vào phần phụ lục 20 KẾT LUẬNVÀ KIẾN NGHỊ Do nhu truyền thông tốc độ cao ngày tăng, ứng dụng nội dung ngày phát triển đòi hỏi hạ tầng viễn thông phải phát triển không ngừng để đáp ứng nhu cầu Như biết kỹ thuật OFDM tương thích với nhiều ứng dụng, khơng phát triển mạng vơ tuyến cịn thích ứng với hệ thống truyền tải quang giúp tiết kiệm băng thông, tăng tốc độ truyền dẫn OFDM quang lĩnh vực nghiên cứu nhanh chóng phát triển sơi động truyền thơng quang Thật thú vị khái niệm truyền thông tiên tiến lý thuyết điều chế, mã hóa, tiếp nhận, dung lượng kênh áp dụng miền quang, thực miền vô tuyến, với khác biệt tín hiệu xử lý tốc độ cao nhiều lên Tb / s Đây thách thức to lớn hội lĩnh vực điện tử tốc độ cao lượng tử ánh sáng Các ý tưởng nghiên cứu phát triển có kết đáng kể lĩnh vực OFDM quang: Truyền dẫn tốc độ Tb/s nghiên cứu với OTDM Và CO-OFDM có khả cung cấp lựa chọn đầy hứa hẹn truyền dẫn Ethernet tốc độ Tb/s thực thi qua kiến trúc ba lớp ghép quang điện Các mạng quang truyền thống hỗ trợ tốc độ liệu liên kết cố địnhtrong suốt thời gian hoạt động Kỹ thuật OFDM, cung cấp nhiều chức thuận lợi cho mạng tự động cấu hình lại tương lai, chẳng hạn tốc độ kênh thích nghi với điều kiện kênh OFDMA trở thành kỹ thuật truy cập đa người dùng hấp dẫn, tập hợp sóng mang gán cho người dùng cá nhân OFDMA cho phép linh hoạt việc phân chia miền thời gian tần số Ngồi ra, OFDMA cầu nối 21 mạng không dây mạng truy nhập quang thông qua hệ thống RoF OFDMA chứng minh phương pháp tiếp cận đầy hứa hẹn việc quản lý tài nguyên cho PONs Trong thời gian qua phát triển mạnh mẽ xử lý tín hiệu số, khả tích hợp kỹ thuật số, RF, thành phần quang vào vi mạch silicon thực bốn chức thiết bị thu phát OFDM quang Các tiêu chuẩn OFDM phải chuẩn hóa để phát triển ngành công nghiệp truyền thông Khi muốn triển khai dịch vụ viễn thơng yếu tố trường yếu tố quan trọng, trước tiên phải tìm hiểu nhu cầu người dùng, giá dịch vụ, hạ tầng mạng có đáp ứng khơng, yếu tố lịch sử,… Công nghệ ghép kênh phân chia theo tần số trực giao truyền dẫn quang công nghệ đại cho truyền thông tương lai.Trong luận văn mình, em mơ tả vấn đề liên quan đến OFDM quang, công thức tốn học thơng qua q trình xử lí tín hiệu OFDM mã hóa OFDM, tới ứng dụng khác nhau, ví dụ truyền dẫn sợi đơn mode sợi đa mode, mạng truy nhập quang cụ thể OFDM quang coherent OFDM quang tách sóng trực tiếp Luận văn cung cấp vấn đề truyền dẫn quang, xuyên nhiễu kênh nguồn nhiễu Trong luận văn đưa kết mô hệ thống OFDM quang long-haul sử dụng tách sóng trực tiếp Kiến nghị nghiên cứu tiếp theo: Thiết kế triển khai hệ thống OFDM quang cho Viễn thông Việt Nam  ... độ hệ thống Kỹ thuật OFDM để điều chế tín hiệu điện trước chuyển thành tín hiệu quang Mục tiêu đề tài ứng dụng kỹ thuật OFDM kênh truyền quang Đây kết hợp ưu điểm kỹ thuật OFDM hệ thống thông tin. .. hiệu hệ thống 11 CHƢƠNG III:CÁC HỆ THỐNG OFDM QUANG 3.1 Giới thiệu Một điểm mạnh OFDM đa dạng tương thích với nhiều ứng dụng Để tăng chất lượng hệ thống thông tin quang việc thiết kế thu quang. .. Mô hệ thống OFDM quang đƣờng dài Ở phần ta đưa kết mô hệ thống OFDM Long-Haul phần mềm Virtual Photonics Integrated (VPI), phần mềm dùng để thiết kế hệ thống thông tin quang Các chương trình OFDM