Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

79 14 0
Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

Đang tải... (xem toàn văn)

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

Thông tin tài liệu

TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG FTTH SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ GPON VÀ ĐIỀU CHẾ OFDM Sinh viên thực hiện: Giáo viên hƣớng dẫn: Lớp: Bùi Chiến Thắng PGS.TS Nguyễn Thị Quỳnh Hoa 53K1 - ĐTTT Nghệ An, 2017 i TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG FTTH SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ GPON VÀ ĐIỀU CHẾ OFDM Sinh viên thực hiện: Lớp: Giáo viên hƣớng dẫn: Bùi Chiến Thắng 53K1-ĐTTT PGS.TS Nguyễn Thị Quỳnh Hoa Cán phản biện: Th.S Đặng Thái Sơn Nghệ An, 2017 ii LỜI MỞ ĐẦU Xã hội ngày phát triển nhu cầu ngƣời trao đổi thông tin ngày lớn Để đáp ứng nhu cầu đó, địi hỏi mạng lƣới viễn thơng phải có tốc độ cao, dung lƣợng lớn Bên cạnh đó, dịch vụ ứng dụng Internet ngày phong phú phát triển với tốc độ nhanh chóng nhƣ dịch vụ mua bán trực tuyến, ngân hàng, dịch vụ đào tạo từ xa, game trực tuyến,… Đặc biệt nhu cầu loại dịch vụ gia tăng tích hợp thoại, hình ảnh liệu ngày tăng Sự phát triển loại hình dịch vụ mới, địi hỏi hạ tầng mạng truy nhập phải đáp ứng yêu cầu băng thông rộng, tốc độ truy nhập cao Vậy nên mạng quang giải pháp cần thiết quan trọng để giải vấn đề Hiện nay, mạng truy nhập quang thụ động GPON (Passive Optical Network) đƣợc xem giải pháp đáp ứng đƣợc phần nhu cầu ngƣời sử dụng Tuy nhiên, với nhu cầu ngày tăng đòi hỏi nhà cung cấp dịch vụ cần nghiên cứu triển khai cơng nghệ để tăng tốc độ cự ly truyền dẫn Gần đây, việc kết hợp kỹ thuật điều chế tiên tiến OFDM với mạng quang GPON đƣợc xem giải pháp đƣợc nhà nghiên cứu lĩnh vực truyền dẫn quang đặc biệt quan tâm nghiên cứu Tuy nhiên, Việt Nam hƣớng nghiên cứu cịn đƣợc triển khai nghiên cứu Xuất phát từ điều tơi lựa chọn đề tài “Thiết kế mô hệ thống FTTH theo chuẩn GPON điều chế OFDM” làm đồ án tốt nghiệp cho Trong đồ án này, phần mềm mơ Optiwave đƣợc sử dụng để thiết kế, đánh giá tối ƣu hệ thống Nội dung đồ án gồm có chƣơng Chƣơng trình bày hệ thống thông tin quang bao gồm khái niệm, ƣu nhƣợc điểm hình thức truy nhập mạng FTTx Đồng thời, tổng quan mạng thụ động PON hệ thống mạng PON đƣợc giới thiệu Chƣơng giới thiệu vần đề lý thuyết kỹ thuật ghép kênh OFDM kỹ thuật điều chế giải điều chế OFDM kênh truyền sợi quang Qua đó, xây dựng, phân tích ngun lý hệ thống thông tin quang kết hợp OFDM Chƣơng đồ án sâu vào thiết kế mô hệ thống mạng FTTH iii theo chuẩn GPON sử dụng điều chế OFDM không sử dụng điều chế OFDM Từ đó, chúng tơi so sánh đánh giá hiệu hoạt động hai hệ thống Trong q trình làm đồ án khơng thể tránh khỏi sai sót mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp thầy bạn để đồ án tơi đƣợc hồn thiện Qua đây, xin đƣợc gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Nguyễn Thị Quỳnh Hoa tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ thời gian qua iv TÓM TẮT ĐỒ ÁN Nhu cầu tốc độ truyền dẫn cao băng thông rộng ngày tăng phát triển công nghệ tiên tiến mạng truy nhập thời gian gần Với việc tích hợp mạng truyền dẫn vơ tuyến mạng thơng tin quang có nhiều ƣu điểm lớn nhƣ tốc độ truyền dẫn lớn, băng thông rộng tiêu thụ lƣợng Một cơng nghệ hứa hẹn cung cấp tốc độ cao băng thơng rộng triển khai mạng quang thụ động PON OFDM kỹ thuật đƣợc sử dụng để tăng hiệu suất mạng PON ứng dụng truyền dẫn cự ly dài Chính vậy, đồ án chúng tơi trình bày việc thiết kế mô mạng thông tin quang FTTH sử dụng công nghệ GPON điều chế OFDM Hiệu mạng đƣợc đánh giá tối ƣu sử dụng phần mềm mô Optiwave Các kết đạt đƣợc cho thấy OFDM kỹ thuật hiệu áp dụng với mạng quang có khả giảm tán sắc sợi quang ABSTRACT The demand for high speed data rate and high capacity of bandwidth has increased due to recent advances in technology in the access networks bandwidth The integration of wireless communication networks and fiber optic networks has provided a large number of advantages such as a high data rate, larger bandwidth and low consumptionof power One of the promising techniques to support high data rates and bandwidth is with the use of passive optical network (PON) OFDM is a practical technique used to improve the efficiency of the PON used in the long haul application Therefore, in this thesis, we presents the design and simulation of FTTH network using GPON technology and OFDM modulation The network performance is evaluated and optimalied via using Optiwave software The obtained results indicate that OFDM is an efficient technique when used in fiber optical networks due to its ability to reduce chromatic dispersion in the optical fiber v MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU i TÓM TẮT ĐỒ ÁN v DANH MỤC HÌNH VẼ ix DANH MỤC CÁC BẢNG xi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xii CHƢƠNG MẠNG TRUY NHẬP FTTx PON 1.1 Khái niệm mạng truy nhập FTTx 1.1.1 Giới thiệu hệ thống FTTx 1.1.2 Các hình thức truy nhập hệ thống FTTx 1.1.3 Kiến trúc chung mạng FTTH 1.1.4 So sánh ADSL FTTH 1.2 Mạng thụ động quang 1.2.1 Giới thiệu 1.2.1 Kiến trúc PON 1.3 Các hệ thống PON đƣợc triển khai 1.3.1 APON/BPON 1.3.2 EPON 1.3.3 WDM-PON 10 1.3.4 GPON 10 1.4 Kết luận chƣơng 29 CHƢƠNG KỸ THUẬT OFDM TRONG THÔNG TIN QUANG 30 2.1 Giới thiệu 30 2.2 Tính trực giao OFDM 30 2.3 Mơ hình hệ thống OFDM 31 2.3.1 Bộ chuyển đổi nối tiếp-song song 31 2.3.2 Bộ Mapper Demapper 32 vi 2.3.3 Chèn loại bỏ khoảng bảo vệ GI 33 2.3.4 Bộ biến đổi D/A A/D 34 2.3.5 Bộ Up-Converter Down-Converter 35 2.3.6 Bộ cân 35 2.3.7 Dung lƣợng hệ thống OFDM 36 2.4 Ƣu điểm nhƣợc điểm kỹ thuật OFDM 36 2.4.1 Ƣu điểm 36 2.4.2 Nhƣợc điểm 37 2.5 Kỹ thuật OFDM kênh truyền sợi quang 37 2.5.2 Khái niệm hệ thống quang thông tin quang kết hợp 37 2.5.2 Điều chế giải điều chế tín hiệu OFDM miền RF 38 2.5.3 Bộ phát quang 40 2.5.4 Bộ thu quang 41 2.6 Hệ thống thông tin quang kết hợp OFDM (CO-OFDM) 42 2.6.1 Điều chế tín hiệu từ miền điện sang quang 43 2.6.2 Kỹ thuật tách sóng Coherrent 44 2.6.3 Tỉ lệ lỗi BER hệ thống thông tin quang kết hợp OFDM 45 2.7 Kết luận chƣơng 46 CHƢƠNG THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG MẠNG FTTH THEO CHUẨN GPON VÀ ĐIỀU CHẾ OFDM 47 3.1 Thiết kế mô hệ thống FTTH sử dụng công nghệ GPON 47 3.1.2 Khảo sát ảnh hƣởng tốc độ truyền dẫn 51 3.1.3 Khảo sát ảnh hƣởng cự ly truyền dẫn 53 3.2 Thiết kế mô hệ thống FTTH sử dụng công nghệ GPON điều chế OFDM 55 3.2.1 Sơ đồ hệ thống 55 3.2.2 Khảo sát ảnh hƣởng tốc độ truyền dẫn 61 3.2.2 Khảo sát ảnh hƣởng cự ly truyền dẫn 63 vii 3.3 Kết luận chƣơng 65 KẾT LUẬN 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 viii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mơ hình Fiber To The Home (FTTH) Hình 1.2 Mơ hình Fiber To The Building (FTTB) .2 Hình 1.3 Mơ hình Fiber To The Curb (FTTC) Hình 1.4 Mơ hình Fiber To The Node (FTTN) Hình 1.5 Cấu hình Point to Point Hình 1.6 Cấu hình Point to Multipoints .3 Hình 1.7 Mơ hình mạng quang thụ động Hình 1.8 Kiến trúc hình Hình 1.9 Kiến trúc vịng Ring .8 Hình 1.10 Kiến trúc bus kiến trúc hình với trung kế thừa Hình 1.11 Các khối chức OLT 12 Hình 12 Các khối chức ONU 13 Hình 1.13 Cấu trúc mạng cáp quang thuê bao 13 Hình 1.14 Sử dụng TDMA GPON hình 16 Hình 1.15 Cấu trúc phân lớp mạng GPON .18 Hình 1.16 Ngăn xếp giao thức hệ thống GT .20 Hình 1.17 Điều khiển phƣơng tiện hệ thống GTC 21 Hình 1.18 Cấu trúc khung đƣờng xuống hội tụ truyền dẫn lớp GTC .23 Hình 1.19 Cấu trúc khung đƣờng lên GTC .23 Hình 1.20 Cấu trúc tế bào ATM 24 Hình 1.21 Cấu trúc khung mào đầu GEM 27 Hình 2.1 Phổ sóng mang trực giao .31 Hình 2.2 Sơ đồ khối hệ thống OFDM .31 Hình 2.3 Bộ Mapper Demapper 32 Hình 2.4 Tín hiệu OFDM khơng có khoảng bảo vệ 33 Hình 2.5 Tín hiệu OFDM với khoảng bảo vệ có tính cyclic prefix 34 Hình 2.6 Bộ A/D D/A 35 Hình 2.7 Mơ hình điều chế tín hiệu OFDM miền RF đầu phát .39 Hình 2.8 Mơ hình giải điều chế tín hiệu OFDM miền RF đầu thu 40 ix Hình 2.9 Mơ hình điều chế quang kết họp sử dụng MZM 41 Hình 2.10 Mơ hình thu quang kết hợp 42 Hình 2.11 Mơ hình hệ thống CO-OFDM 42 Hình 3.1 Phía phát OLT 47 Hình 3.2 Phần truyền dẫn Spitter 48 Hình 3.3 Cấu trúc ONU .48 Hình 3.4 Sơ đồ hệ thống FTTH sử dụng cơng nghệ GPON .49 Hình 3.5 BER kênh 50 Hình 3.6 BER kênh 50 Hình 3.7 BER đƣờng xuống 51 Hình 3.8 Phía phát OLT 56 Hình 3.9 Phần truyền dẫn Splitter 57 Hình 3.10 Bộ thu quang Coherrrent OFDM .57 Hình 3.11 Hệ thống quan sát chịm 58 Hình 3.12 Khối OUN 58 Hình 3.13 Sơ đồ thiết kế hệ thống FTTH sử dụng GPON điều chế OFDM 59 Hình 3.14 BER sơ đồ chịm kênh 60 Hình 3.15 BER sơ đồ chịm kênh 61 Hình 3.16 BER sơ đồ chịm kênh 61 Hình 3.17 BER chòm kênh tốc độ 50 Gb/s .62 Hình 3.18 BER chòm kênh tốc độ 50 Gb/s .62 Hình 3.19 BER chòm kênh với cự ly 32 km 64 Hình 3.20 BER chòm kênh với cự ly 34 km 64 Hình 3.21 BER chòm kênh với cự ly 34 km 65 x 1.53144x10-14 2.32988x 10-9 6.37337x10-11 2.19003x10-11 7.24653x10-11 1.44805x10-10 1.10621x10-8 Đƣờng lên Đƣờng xuống Đƣờng lên Từ Bảng 3.3 thấy với công suất -1 dBm, cự ly 10 km chia 1:8 tốc độ bit đƣờng lên đƣờng xuống dƣới Gb/s BER thu đƣợc bé 10-12 cho tất kênh đƣờng lên đƣờng xuống Khi tốc độ tăng Gb/s hệ thống khơng đạt BER < 10-12 3.1.3 Khảo sát ảnh hƣởng cự ly truyền dẫn Giữ nguyên thông số công suất phát, chia, tốc độ bit thay cự ly truyền dẫn từ km đến 17 km Kết mô đƣợc thể nhƣ Bảng 3.4 Bảng 3.4 BER kênh với cự ly khác Cự ly (km) Kênh BER 2.10902x10-26 7.18283x10-24 1.07149x10-24 2.24338x10-20 3.41549x 10-14 10 3.54351x10-18 3.66838x10-20 4.80338 x 10-21 53 Loại đƣờng downlink/uplink Đƣờng xuống Đƣờng lên Đƣờng xuống 1.18643 x 10-20 2.13962 x 10-12 14 5.64559x10-15 4.37264x10-14 2.86824x10-14 5.56468x10-14 4.03119x10-12 2.92367x10-13 4.36129x10-14 7.47983x10-13 4.72708x10-14 15 2.10122x10-9 17 4.2647x10-11 2.57106x10-11 1.35427x10 -11 7.47983x10-11 1.99558x10-8 Đƣờng lên Đƣờng xuống Đƣờng lên Đƣờng xuống Đƣờng lên Đƣờng xuống Đƣờng lên Từ kết khảo sát Bảng 3.4 với công suất phát -1 dBm, chia 1:8, tốc độ truyền dẫn 2,5 Gb/s ta thấy với cự ly dƣới 15 km BER đƣờng lên đạt chất lƣợng cho phép Với cự ly lớn 17 km chất lƣợng hệ thống bị ảnh hƣởng không đạt quy định hệ thống thông tin quang Nhận xét Từ kết khảo sát ảnh hƣởng cự ly tốc độ với tham số kỹ thuật công suất, chia đƣợc giữ mặc định nhƣ thảo luận chúng tơi có số nhận xét sau: 54 - Tốc độ truyền dẫn đƣờng xuống lên tới Gb/s với cự ly 14 km đáp ứng đƣợc cho ngƣời sử dụng tƣơng lai - Ngƣợc lại tốc độ truyền dẫn đƣờng lên đạt Gb/s với cự ly 14 km, với tốc độ khơng đáp ứng đƣợc cho nhu cầu ngƣời sử dụng Trong thực tế với bùng nổ hệ thống thông tin nhu cầu ngƣời sử dụng yêu cầu nhà cung cấp dịch vụ phải tăng tốc độ cự ly truyền dẫn để đáp ứng nhu cầu ngƣời sử dụng nhiều địa bàn triển khai.Vì phần tiến hành thiết kế mô hệ thống FTTH sử dụng công nghệ GPON kết hợp với điều chế OFDM, hệ thống đƣợc nhiều nhóm nghiên cứu giới nhà mạng quan tâm 3.2 Thiết kế mô hệ thống FTTH sử dụng công nghệ GPON điều chế OFDM 3.2.1 Sơ đồ hệ thống Cũng giống nhƣ hệ thống FTTH sử dụng công nghệ GPON cấu trúc hệ thống FTTH sử dụng công nghệ GPON điều chế OFDM bao gồm khối là: OLT, chia quang Splitter sợi quang, ONU Để thiết kế khối chức hệ thống FTTH chúng tơi sử dụng phần mềm mơ Optiwave a Phía phát OLT Bao gồm : - Khối tạo bit ngẫu nhiên - Bộ điều điều chế QAM mức - Bộ điều chế OFDM - Bộ phát laser 55 Hình 3.8 Phía phát OLT b Kênh truyền Splitter Vào mục Default chuột phải chọn mục => fin=> gõ Optical Filer ta lấy đƣợc cuộn quang Tƣơng tự với Ampliter Splitter Bao gồm thành phần: - Sợi quang có tham số kỹ thuật đƣợc thể Bảng 3.5 Bảng 3.5 Các tham số sợi quang Suy hao sợi quang 0,2 dB/km Hệ số tán sắc 16.75 ps/nm/km Hệ số phi tuyến 2.6x106 Độ dốc tán sắc 0.075 ps/nm^2/km -Bộ khuyếch đại có gía trị : dB -Bộ chia Spitter Suy hao chia Splitter đƣợc biểu theo theo công thức (3.1) Suy hao chia Splitter = -10log = -10log = dB 56 (3.1) Suy hao đƣờng truyền đƣợc biểu theo theo công thức Suy hao đƣờng truyền khoong nên lên nhằm so sánh với hệ thống trƣớc Một khuyếch đại 13 dB để bù suy hao cho hệ thống điều chế OFDM Hình 3.9 Phần truyền dẫn Splitter c Phía thu ONU Bao gồm thành phần: - Bộ điều giải điều chế QAM mức - Bộ giải điều chế OFDM - Bộ phát laser -Các led thu quang - Bộ NRZ - Máy quan sát chịm Hình 3.10 Bộ thu quang Coherrrent OFDM 57 Hình 3.11 Hệ thống quan sát chịm Hình 3.12 Khối OUN Sau thiết kế khối ta có sơ đồ thiết kế mô hệ thống FTTH phần mềm Optiwave thu đƣợc nhƣ Hình 3.13 58 Hình 3.13 Sơ đồ thiết kế hệ thống FTTH sử dụng GPON điều chế OFDM Để mô tiến hành thiết lập tham số cho hệ thống đƣợc thể qua Bảng 3.6 Trong hệ thống giá trị BER hệ thống yêu cầu sơ đồ chịm tín hiệu sau giải điều chế vùng gần trục gốc sơ đồ chòm tín hiệu xuất điểm chịm tín hiệu bị chồng lấn sang vùng góc phần tƣ lân cận hệ thống đạt u cầu Bảng 3.6 Tham số toàn cục hệ thống Các tham số toàn cục Chiều dài chuổi 512 Mẫu bit 32 Số mẫu 16384 IFFT 024 Số sóng mang phụ 512 Tốc độ bít 25 Gb/s Chiều dài sợi quang 10 km Công suất phát -1 dBm Bộ chia 1:8 Với tham số cho nhƣ Bảng 3.6, hệ thống FTTH mà thiết kế mô cho thấy tỉ lệ lỗi bit BER = sơ đồ chịm khơng chồng lấn sang vùng 59 lân cận nên hệ thống đạt yêu cầu chất lƣợng Điều đƣợc thể nhƣ kết đo BER Hình 3.13, 3.14, 3.15 Bảng 3.7 Bảng 3.7 BER kênh Kênh BER Loại đƣờng downlink/uplink Đƣờng xuống BER chòm kênh đƣợc thể Hình 3.14, 3.15, 3.16 Với kết hợp công nghệ GPON điều chế OFDM nhận thấy hệ thống FTTH sử dụng công nghệ GPON điều chế OFDM cho ta tốc độ lớn 10 lần so với hệ thống FTTH không sử dụng điều chế OFDM vẩn đảm bảo chất lƣợng cho phép thơng tin quang Hình 3.14 BER sơ đồ chòm kênh Nhƣng triển khai thực tế cịn có nhiều yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng hệ thơng tin quang, đặc biệt có hai yếu tố đặc biệt quan trọng tốc độ 60 truyền dẫn cự ly truyền dẫn Vì vậy, để tìm ảnh hƣởng hai yếu tố phần khảo sát hai yếu tố Hình 3.15 BER sơ đồ chịm kênh Hình 3.16 BER sơ đồ chòm kênh 3.2.2 Khảo sát ảnh hƣởng tốc độ truyền dẫn Chúng giử nguyên thông số công suất phát, cự ly truyền dẫn, chia nhƣ Bảng 3.8 Thay đổi tốc độ truyền dẫn từ Gb/s đến 5Gb/s tiến hành mô đƣợc thể nhƣ Bảng 3.9 Hình 3.17, 3.18 Bảng 3.8 Các tham số đƣợc giử nguyên Chiều dài sợi quang 10 km Công suất phát -1 dBm Bộ chia 1:8 61 BER chòm kênh đƣợc thể Hình 3.17 3.18 Hình 3.17 BER chịm kênh tốc độ 50 Gb/s Hình 3.18 BER chịm kênh tốc độ 50 Gb/s Bảng 3.9 BER kênh với tốc độ khác Tốc độ (Gb/s) 30 40 45 Kênh BER 8 0.0022789 0.0012557 62 50 0.0023457 0.02195285 0.0026503 0.00292928 Với công suất phát, cự ly truyền dẫn chia nhƣ Bảng 3.8 kết hợp với Bảng 3.9 ta thấy với hệ thống FTTH công nghệ GPON sử dụng điều chế OFDM tốc độ truyền dẫn lên tới 40 Gb/s mà hệ thống đạt yêu cầu thiết kế Với tốc độ 45 Gb/s hệ thống không đạt yêu cầu thiết kế 3.2.2 Khảo sát ảnh hƣởng cự ly truyền dẫn Chúng giử giử nguyên thông số công suất phát, chia, tốc độ bit nhƣ Bảng 3.10 thay đổi cự ly truyền dẫn từ 30 km đến 37 km Các kết mô đƣợc thể Bảng 3.11 Hình 3.18 - 3.20 Bảng 3.10 Các tham số mặc định Tốc độ truyền 25 Gb/s Công suất phát -1 dBm Bộ chia 1:8 Bảng 3.11 BER kênh với cự ly khác Cự ly (km) Kênh BER 8 0.000836937 10 20 63 22 25 0.000097642 0.000697447 0.002557496 0.00265367 0.003535677 0.002575785 BER chịm kênh đƣợc thể Hình 3.19 - 3.21 Hình 3.19 BER chịm kênh với cự ly 22 km Hình 3.20 BER chòm kênh với cự ly 25 km Từ kết mô phần ta thấy với cự ly đƣờng truyền dƣới 20 km hệ thống đạt yêu cầu thiết kế Nhƣng với cự ly truyền dẫn km hệ thống khơng đạt u cầu thiết kế 64 Hình 3.21 BER chòm kênh với cự ly 34 km 3.3 Kết luận chƣơng Với việc kết hợp công nghê GPON điều chế OFDM hệ thống FTTH cho ta tốc độ, cự ly truyền dẫn lớn gấp nhiều lần so với hệ thống không sử dụng điều chế OFDM đáp ứng đƣợc nhu cầu ngƣời sử dụng địa bàn triển khai vào thực tế Kết sau trình khảo sát đƣợc thể qua Bảng 3.12 Bảng 3.12 Đánh giá hệ thống FTTH GPON sử dụng không sử dụng điều chế OFDM Yếu tố Các yếu tố mặc định Hệ thống FTTH công nghệ GPON Hệ thống FTTH công nghệ GPON điều chế OFDM Tốc độ Với cự ly 10 km, công suất phát -1 dBm Lên Gb/s Lên 40 Gb/s Cự ly Với tốc độ 2,5 Gb/s, công suất phát -1 dBm Lên 17 km Lên 55 km Từ Bảng 3.12 ta thấy việc kết hợp công nghệ GPON điều chế OFDM hệ thốngb FTTH cho ta tốc độ, cự ly truyền dẫn lớn gấp nhiều lần so với hệ thống không sử dụng điều chế OFDM 65 KẾT LUẬN Với bùng nổ thơng tin địi hỏi hệ thống truyền dẫn cần đáp ứng nhu cầu tốc độ cự ly truyền dẫn mạng quang tới tận nhà, vấn đề đƣợc nhóm nghiên cứu giới quan tâm Gần đây, việc tích hợp kĩ thuật điều chế OFDM đƣợc ứng dụng thông tin quang mà giải pháp đáp ứng đƣợc nhu cầu kết hợp mạng FTTH sử dụng công nghệ GPON điều chế OFDM Trong đề tài đả nghiên cứu thu đƣợc kết nhƣ sau Trình bày đƣợc khái niệm nhƣ hình thức truy nhập ƣu nhƣợc điểm hệ thống FTTx Đồng thời tìm hiểu mạng thụ động PON hệ thống mạng PON đƣợc nêu Đã nêu lên khái niệm bản, ƣu nhƣợc điểm, nguyên lý điều chế giải điều chế kỹ thuật điều chế OFDM, ứng dụng kỹ thuật thơng tin quang Bên cạnh cịn phân tích, thiết kết xây dựng sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống thông tin quang kết hợp OFDM đƣợc nêu Đã thiết kế thành công hệ thống FTTH sử dụng công nghệ GPON điều chế OFDM với tốc độ cự ly truyền dẫn lớn nhiều lần so với hệ thống không sử dụng điều chế OFDM Đồng thời đánh giá đƣợc chất lƣợng hệ thống thông tin quang, ảnh hƣởng điều chế OFDM hệ thống phân tích ảnh hƣởng vài yếu tố tới chất lƣợng mạng quang nhƣ khoảng cách đƣờng truyền, tốc độ truyền dẫn Trong thời gian làm đồ án, kiến thức cịn hạn chế thời ngắn nên chúng tơi chƣa thiết kế đƣợc khối điều chế giải điều chế OFDM chƣa điều chỉnh đƣợc tham số khối Trong thời gian tới chúng tơi tiếp tục nghiên cứu để thiết kế khối điều chế giải điều chế để làm chủ cơng nghệ Và đánh giá tính khả thi triển khai thực tế hệ thống FTTH sử dụng công nghệ GPON điều chế OFDM 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] http://www.netvietpro.com/giai-phap/93-cong-nghe-gpon-la-gi.html truy cập lần cuối 21/5/2017 [2] Huỳnh Văn Tụ, “Phân tích, thiết kế mạng FTTH theo công nghệ GPON ”, Học viện công nghệ bƣu viễn thơng sở thành phố Hồ Chí Minh, năm 2012 [3] Hồng Đình Hƣng, “Cơng nghệ GPON giải pháp FTTx – GPON cho mạng truy nhập bang rộng”, Học viện Công nghệ bƣu viễn thơng, Hà Nội, năm 2012 [4] http://optiwave.com/category/products/system-and-amplifier truy cập lần cuối 21/5/2017 [5] Juan Salvador Asensi Pla, “Design of Passive optical network”, Brno University of Technology”, pp 96-106,1990 [6] Alatawi, Khaled Saleem,“High Data Rate Coherent Optical OFDM System for Long-Haul Transmission”, Electronic Teses and Dissertations, pp 116123, 2013 67 ... OFDM 45 2.7 Kết luận chƣơng 46 CHƢƠNG THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG MẠNG FTTH THEO CHUẨN GPON VÀ ĐIỀU CHẾ OFDM 47 3.1 Thiết kế mô hệ thống FTTH sử dụng công nghệ GPON 47 3.1.2... kênh OFDM kỹ thuật điều chế giải điều chế OFDM kênh truyền sợi quang Qua đó, xây dựng, phân tích ngun lý hệ thống thơng tin quang kết hợp OFDM Chƣơng đồ án sâu vào thiết kế mô hệ thống mạng FTTH. .. từ điều tơi lựa chọn đề tài ? ?Thiết kế mô hệ thống FTTH theo chuẩn GPON điều chế OFDM? ?? làm đồ án tốt nghiệp cho Trong đồ án này, phần mềm mô Optiwave đƣợc sử dụng để thiết kế, đánh giá tối ƣu hệ

Ngày đăng: 01/08/2021, 10:52

Hình ảnh liên quan

1.1.2 Các hình thức truy nhập trong hệ thống FTTx - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

1.1.2.

Các hình thức truy nhập trong hệ thống FTTx Xem tại trang 13 của tài liệu.
Hình 1.2 Mô hình Fiber To The Building (FTTB) [1] - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

Hình 1.2.

Mô hình Fiber To The Building (FTTB) [1] Xem tại trang 14 của tài liệu.
ADSL và FTTH có một số đặc điểm khác nhau đƣợc trình bày trong Bảng 1.1. - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

v.

à FTTH có một số đặc điểm khác nhau đƣợc trình bày trong Bảng 1.1 Xem tại trang 16 của tài liệu.
Hình 1.11 Các khối chức năng trong OLT - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

Hình 1.11.

Các khối chức năng trong OLT Xem tại trang 24 của tài liệu.
Hình 1.13 Cấu trúc cơ bản mạng cáp quang thuê bao [5] - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

Hình 1.13.

Cấu trúc cơ bản mạng cáp quang thuê bao [5] Xem tại trang 25 của tài liệu.
Hình 1.14 Sử dụng TDMA trên GPON hình cây [2] - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

Hình 1.14.

Sử dụng TDMA trên GPON hình cây [2] Xem tại trang 28 của tài liệu.
Hình 1.16 Ngăn xếp giao thức hệ thống GT - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

Hình 1.16.

Ngăn xếp giao thức hệ thống GT Xem tại trang 32 của tài liệu.
Hình 1.17 Điều khiển phƣơng tiện trong hệ thống GTC [2] - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

Hình 1.17.

Điều khiển phƣơng tiện trong hệ thống GTC [2] Xem tại trang 33 của tài liệu.
Hình 1.18 Cấu trúc khung đƣờng xuống hội tụ truyền dẫn lớp GTC - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

Hình 1.18.

Cấu trúc khung đƣờng xuống hội tụ truyền dẫn lớp GTC Xem tại trang 35 của tài liệu.
Hình 2.2 Sơ đồ khối hệ thống OFDM 2.3.1 Bộ chuyển đổi nối tiếp-song song   - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

Hình 2.2.

Sơ đồ khối hệ thống OFDM 2.3.1 Bộ chuyển đổi nối tiếp-song song Xem tại trang 43 của tài liệu.
Để hình dung việc chèn khoảng bảo vệ, ta xét các trƣờng hợp đƣợc biểu thể hiện ở các Hình 2.4 và 2.5 - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

h.

ình dung việc chèn khoảng bảo vệ, ta xét các trƣờng hợp đƣợc biểu thể hiện ở các Hình 2.4 và 2.5 Xem tại trang 46 của tài liệu.
Hình 2.6 Bộ A/D và D/A [6] - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

Hình 2.6.

Bộ A/D và D/A [6] Xem tại trang 47 của tài liệu.
Hình 2.7 Mô hình bộ điều chế tín hiệu OFDM trong miền RF tại đầu phát - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

Hình 2.7.

Mô hình bộ điều chế tín hiệu OFDM trong miền RF tại đầu phát Xem tại trang 51 của tài liệu.
Hình 2.9 Mô hình điều chế quang kết họp sử dụng MZM [6] 2.5.4 Bộ thu quang [6]  - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

Hình 2.9.

Mô hình điều chế quang kết họp sử dụng MZM [6] 2.5.4 Bộ thu quang [6] Xem tại trang 53 của tài liệu.
Hình 2.10 Mô hình bộ thu quang kết hợp [6] 2.6 Hệ thống thông tin quang kết hợp OFDM (CO-OFDM)  - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

Hình 2.10.

Mô hình bộ thu quang kết hợp [6] 2.6 Hệ thống thông tin quang kết hợp OFDM (CO-OFDM) Xem tại trang 54 của tài liệu.
Hình 3.3 Cấu trúc một ONU - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

Hình 3.3.

Cấu trúc một ONU Xem tại trang 60 của tài liệu.
Bảng 3.1 Tham số toàn cục của hệ thống - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

Bảng 3.1.

Tham số toàn cục của hệ thống Xem tại trang 61 của tài liệu.
3.1.2 Khảo sát ảnh hƣởng của tốc độ truyền dẫn - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

3.1.2.

Khảo sát ảnh hƣởng của tốc độ truyền dẫn Xem tại trang 63 của tài liệu.
- Sợi quang có các tham số kỹ thuật đƣợc thể hiện ở Bảng 3.5. - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

i.

quang có các tham số kỹ thuật đƣợc thể hiện ở Bảng 3.5 Xem tại trang 68 của tài liệu.
Hình 3.8 Phía phát OLT - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

Hình 3.8.

Phía phát OLT Xem tại trang 68 của tài liệu.
Hình 3.9 Phần truyền dẫn và Splitter - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

Hình 3.9.

Phần truyền dẫn và Splitter Xem tại trang 69 của tài liệu.
Hình 3.12 Khối OUN - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

Hình 3.12.

Khối OUN Xem tại trang 70 của tài liệu.
Hình 3.11 Hệ thống con quan sát chòm sao - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

Hình 3.11.

Hệ thống con quan sát chòm sao Xem tại trang 70 của tài liệu.
Hình 3.13 Sơ đồ thiết kế hệ thống FTTH sử dụng GPON và điều chế OFDM - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

Hình 3.13.

Sơ đồ thiết kế hệ thống FTTH sử dụng GPON và điều chế OFDM Xem tại trang 71 của tài liệu.
BER và chòm sao của các kênh đƣợc thể hiện ở các Hình 3.14, 3.15, 3.16. - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

v.

à chòm sao của các kênh đƣợc thể hiện ở các Hình 3.14, 3.15, 3.16 Xem tại trang 72 của tài liệu.
Bảng 3.7 BER của các kênh - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

Bảng 3.7.

BER của các kênh Xem tại trang 72 của tài liệu.
Hình 3.15 BER và sơ đồ chòm sao của kênh 4 - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

Hình 3.15.

BER và sơ đồ chòm sao của kênh 4 Xem tại trang 73 của tài liệu.
BER và chòm sao của các kênh đƣợc thể hiện ở các Hình 3.17 và 3.18. - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

v.

à chòm sao của các kênh đƣợc thể hiện ở các Hình 3.17 và 3.18 Xem tại trang 74 của tài liệu.
BER và chòm của kênh đƣợc thể hiện ở các Hình 3.19 - 3.21. - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

v.

à chòm của kênh đƣợc thể hiện ở các Hình 3.19 - 3.21 Xem tại trang 76 của tài liệu.
Hình 3.21 BER và chòm sao của kênh 8 với cự ly là 34 km 3.3 Kết luận chƣơng  - Thiết kế và mô phỏng hệ thống ftth theo chuẩn gpon và điều chế ofdm

Hình 3.21.

BER và chòm sao của kênh 8 với cự ly là 34 km 3.3 Kết luận chƣơng Xem tại trang 77 của tài liệu.

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan