CHƯƠNG III: KỸ THUẬT OFDM
3.4.4.Quan hệ giữa các tham số trong miền thời gian và trong miền tần số.
miền tần số.
Thông số miền thời gian FFT
T
và thông số miền tần số ∆f có quan hệ với nhau (chúng là tỉ lệ nghịch của nhau). Vì vậy, chỉ cần thiết lập giá trị cho một thông số là đủ để thiết kế hệ thống. Miền khảo sát Tham số khảo sát Mối quan hệ FD B, ∆f, Nsub B = Nsub x ∆f TD Tsym , TFFT , FSR, TG Tsym = TFFT + TG FSR = TFFT/Tsym TFFT = 1/∆f
Bảng 3. 1: Mối quan hệ giữa các tham số OFDM
Từ bảng 3.1 cho thấy khi cho trước độ rộng băng tần tổng, cần phải gán các giá trị cho độ rộng băng sóng mang con (hoặc số sóng mang con) và thời gian bảo vệ cho một hệ thống OFDM. Theo đó, có thể tìm được các thông số khác, nghĩa là số sóng mang con (hay độ rộng băng sóng mang con), chu kỳ ký hiệu và FSR.
3.5. Áp dụng kỹ thuật OFDM vào trong truyền dẫn quang.
Trong những năm gần đây, kỹ thuật OFDM trong thông tin quang đã thu hút được nhiều sự chú ý trong nghiên cứu. Về cơ bản, việc áp dụng kỹ thuật OFDM vào trong hệ thống quang cũng tương tự như hệ thống vô tuyến. Quá trình điều chế OFDM được thực hiện trong miền số sau đó sẽ được điều chế lên sóng mang quang theo hai cách cơ bản: có sự hỗ trợ hoặc không có sự hỗ trợ của sóng mang RF. Đối
với hệ thống RoF, quá trình điều chế có thể hỗ trợ sóng mang RF cho thu trực tiếp thường hay sử dụng như hình 3.15. Cụ thể như sau:
Dữ liệu đầu vào là dạng bit nhị phân được đưa qua bộ điều chế số băng gốc ví dụ như QAM hay PSK, để tạo thành các ký hiệu điều chế số. Đầu ra của bộ điều chế số là các ký hiệu được biểu diễn dưới dạng phức. Các ký hiệu này được đi qua bộ biến đổi nối tiếp/ song song để chia luồng vào tốc độ cao thành các luồng nhỏ với tốc độ thấp hơn. Sau đó, luồng tín hiệu song song được phân bố trên các sóng mang con trước khi được đưa đến bộ IFFT N điểm. Tại đây diễn ra hai quá trình: chèn sóng mang con rỗng và biến đổi tín hiệu từ miền tần số sang miền thời gian. Cũng tại bộ IFFT này, các sóng mang con trực giao được tạo ra. Tín hiệu đầu ra của bộ biến đổi song song/ nối tiếp trong miền thời gian được chèn khoảng bảo vệ CP. Thành phần thực và ảo từ hai ngõ ra của bộ điều chế OFDM sẽ được đưa vào bộ điều chế với sóng mang vô tuyến RF. Sau cùng tín hiệu RF sẽ được đưa vào một đầu của bộ điều chế MZM. Cùng lúc đó, tín hiệu quang do một Laser Diot (LD) tạo ra được đưa đến đầu kia của bộ điều chế MZM. Đầu ra của bộ điều chế MZM là tín hiệu OFDM đã được điều chế sang miền quang và được phóng vào sợi quang.
Hình 3. 15: Áp dụng kỹ thuật OFDM vào trong truyền dẫn quang.
Tại phía thu, quá trình diễn ra ngược lại. Đầu tiên tín hiệu quang sẽ được giải điều chế quang. Bộ giải điều chế quang thực chất là các bộ thu quang tách sóng trực
tiếp như PIN hoặc Coherrent. Tín hiệu điện thu được sau bộ giải điều chế quang sẽ được khuếch đại và đưa qua bộ giải điều chế vô tuyến để đưa tín hiệu về băng tần cơ sở. Tín hiệu băng tần cơ sở sẽ được giải điều chế OFDM. Quá trình giải điều chế OFDM được thực hiện ngược lại so với phía phát. Cuối cùng tín hiệu sẽ được đưa qua bộ giải điều chế số để thu lại dạng bit ban đầu.
Tóm lại, có thể thấy, mặc dù kỹ thuật OFDM bắt nguồn từ trong thông tin vô tuyến, tuy nhiên, khi áp dụng kỹ thuật này vào thông tin quang có thể tăng hiệu năng truyền dẫn quang, giảm thiểu được ảnh hưởng của tán sắc do tín hiệu được chia nhỏ và được truyền đồng thời trên các sóng mang con.
3.6. Kết luận.
Nội dung chương 3 đã trình bày chi tiết về nguyên lý của truyền dẫn OFDM, cơ sở toán học và cấu trúc của tín hiệu OFDM, sơ đồ điều chế OFDM trong miền RF, chức năng của các khối trong sơ đồ và nguyên lý của phương pháp chèn CP nhằm hạn chế tối đa ảnh hưởng của nhiễu ISI và ICI. Phần cuối chương là tổng quan về nguyên lý áp dụng OFDM trong truyền dẫn quang. Ta thấy về cơ bản, nguyên lý của kỹ thuật OFDM sử dụng trong hệ thống vô tuyến cũng giống kỹ thuật OFDM sử dụng trong hệ thống thông tin quang. Trong chương tiếp theo, ta sẽ tìm hiểu phương thức áp dụng kỹ thuật OFDM vào trong truyền dẫn RoF.