thoại di động tương ứng với các hệ số tán sắc của sợi quang khác nhau
50 100 150 200 250 300
Khoang cach vo tuyen[m]
10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 100 B E R
Line Of Sight (LoS) f= 45GHz P-Phat=4dBm
D = 19ps/(km.nm) D = 16ps/(km.nm) D = 12ps/(km.nm) D = 8ps/(km.nm)
Hình 4. 6 Đồ thị BER theo khoảng cách truyền vô tuyến tầm nhìn thẳng (LoS) tương ứng với các hệ số tán sắc khác nhau.
- Hình 4.6. biểu diễn mối quan hệ giữa BER và khoảng cách truyền trong không gian của kênh truyền LoS tương ứng với các hệ số tán sắc của sợi quang khác nhau. Nhìn vào đồ thị ta thấy với cùng một khoảng cách truyền dẫn, khi tăng giá trị tán sắc D lần lượt từ 8 ps/(km.nm), 12 ps/(km.nm), 16 ps/(km.nm) đến 19 ps/(km.nm) tỉ lệ bit lỗi BER tăng vì khi D tăng làm cho độ rộng xung của tín hiệu tăng làm cho nhiễu tăng theo dẫn đến tỉ số SNR giảm làm giảm chất lượng tín hiệu dẫn đến BER tăng.
50 100 150 200 250 300
Khoang cach vo tuyen[m]
10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 100 B E R
Non Line Of Sight (NLoS) f= 45GHz P-Phat=4dBm
D = 19ps/(km.nm) D = 16ps/(km.nm) D = 12ps/(km.nm) D = 8ps/(km.nm)
Hình 4. 7 Đồ thị BER theo khoảng cách truyền vô tuyến bị che chắn (NLoS) tương ứng với hệ số tán sắc khác nhau.
- Hình 4.7. biểu diễn mối quan hệ giữa BER và khoảng cách truyền trong không gian của kênh truyền bị che chắn NLoS tương ứng với các hệ số tán sắc của sợi quang khác nhau. Các đường đặc tính BER trong trường hợp này đều xấu hơn so với trường hợp kênh tuyền không bị che chắn, tầm nhìn thẳng (LoS). Lý do là kênh truyền NLoS có sóng phản xạ sinh ra nhiễu đa đường, xuyên ký tự làm chất lượng tín hiệu thu được giảm đi.
4.4. Kết luận chương
Trong chương này đã sử dụng phần mềm Matlab để tiến hành mô phỏng và khảo sát, đã phân tích đưa ra mô hình biểu diễn sự phụ thuộc của các tham số hệ thống lên hiệu năng hệ thống MMW-RoF qua đó thấy được các thông số chất lượng của hệ thống , thấy được ảnh hưởng của các yếu tố như tán sắc của sợi quang vô tuyến khác nhau khi truyền thẳng và khi bị che chắn , ảnh hưởng của tần số , cũng như ảnh hưởng từ khoảng cách từ một tram BTS đến điện thoại di động . Thực tế thì hệ thống RoF kết hợp vô tuyến còn bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác, nhưng trong mô phỏng này còn hạn chế .
Kết luận chung và hướng phát triển đề tài
Kết luận chung
Đồ án đã tìm hiểu các thành phần cơ bản của một tuyến MMW/RoF truy cập quang - vô tuyến băng tần cao, kết hợp bộ khuếch đại quang EDFA và máy thu sử dụng kỹ thuật tách sóng trực tiếp. Sơ đồ hệ thống được xây dựng và phân tích thông qua các mô hình tính toán và các biểu thức toán học. Từ đó, luận văn cũng đã khảo sát được sự biến thiên của tỉ lệ lỗi bit (BER) tương ứng với nhiều trường hợp thay đổi khác nhau về tán sắc, tần số, công suất phát và khoảng cách truyền trong không gian tự do của kênh truyền tầm nhìn thẳng (LoS) và kênh truyền bị che chắn (NLoS)
Đồ án đã chọn cấu hình hệ thống sử dụng máy thu tách sóng trực tiếp kết hợp bộ khuếch đại EDFA để tận dụng ưu điểm là cấu hình đơn giản, giá thành rẻ (so với việc sử dụng máy thu Coherence), tăng được khoảng cách (đến 150 km), đáp ứng với yêu cầu chất lượng tín hiệu truyền dẫn có băng thông rộng, tốc độ bít cao (thể hiện qua tỉ lệ lỗi bít BER đạt được).
Với những ưu điểm kết hợp từ kỹ thuật thông tin vô tuyến và thông tin sợi quang, hệ thống MMW/RoF sẽ được ứng dụng rộng rãi vào thực tiễn và sẽ là cơ sở để xây dựng nên thế hệ thông tin di động thế hệ mới trong tương lai.
Hướng phát triển đề tài
Do thời gian hạn hẹp và kiến thức chuyên sâu của chúng em trong lĩnh vực này chưa nhiều nên đề tài chưa thể trình bày hết nội dung của hệ thống MMW/RoF và chỉ mới thể hiện hiệu năng hệ thống (BER) bằng các đồ thị thông qua phần mềm Matlab chứ chưa được đưa vào thực tế. Một số hướng nghiên cứu sau đây được đề xuất để tiếp tục phát triển đề tài như sau:
- Nghiên cứu MMW/RoF truy cập quang - vô tuyến băng tần cao, kết hợp bộ khuếch đại quang EDFA và máy thu sử dụng kỹ thuật tách sóng Coherence.
- Khảo sát vị trí đặt các bộ khuếch đại EDFA để có thể mang lại hiệu quả cao hơn nhằm tăng khoảng cách truyền dẫn nhưng vẫn đảm bảo được tỉ lệ lỗi bit BER nằm trong khoảng cho phép.
- Khảo sát tăng số lượng của anten phát và thu để tăng khoảng cách truyền sóng nhằm nâng cao vùng phủ để các thiết bị di động có thể xem truy cập các nội dung số chất lượng cao theo thời gian thực.
Cuối cùng, chúng em mong nhận được sự giúp đỡ và đóng góp ý kiến của tất cả quý thầy cô trong Hội đồng bảo vệ cũng như các bạn và những ai quan tâm để đồ án được hoàn thiện hơn.
Tài Liệu Tham Khảo
[1] PGS.TS Nguyễn Văn Tuấn, “Thông tin sợi quang”, Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam, 2010.
[2] Thu A. Pham, Hien T. T. Pham, Hai-Chau Le, and Ngoc T. Dang “Performance Analys of MMW/RoF Link in Broadband Optical-Wireless Access Network” Posts and Telecommunications Institute of Technology Hanoi City, Vietnam.
[3] Thu A. Pham, Hien T. T. Pham, Hai-Chau Le and Ngoc T. Dang* Numerical Analysis of the Performance of Millimeter-Wave RoF-Based Cellular Backhaul Links
[4] Thu A. Pham, Hien T. T. Pham, Hai-Chau Le, and Ngoc T. Dang Faculty of Telecommunications, Posts and Telecom. Inst. of Technol., Hanoi, Vietnam .” Effects of Noise and Distortion on Performance of OFDM Millimeter-wave RoF Systems”
[5] Radio-over-fiber technology and devices for 5G: An overview Stavros Iezekiel Department of Electrical and Computer Engineering, University of Cyprus,
Kallipoleos Avenue 75, Nicosia 1678, Cyprus.
[6] G. Fettweis, S. Alamouti, “5G: Personal mobile internet beyond what cellular did to telephony”, IEEE Communications Magazine, vol. 52, no. 2, pp.140-145, Feb. 2014.
[7] J. Guillory et al., “Radio-over-fiber architectures – Future multigigabit wireless systems in the home-area network”, IEEE Vehicular Technology Magazine, vol. 5, no. 3, pp. 30-38, Sep. 2010.
[8] OFDM and Its Wireless Applications: A Survey Taewon Hwang, Chenyang Yang, Senior Member, IEEE, Gang Wu, Member, IEEE, Shaoqian Li, and Geoffrey Ye Li, Fellow, IEEE.
[9] R. A. Shafik et al., “On the extended relationships among EVM, BER and SNR as performance metrics,” in Proc. Int. Conf. Electr. Comput. Eng., 2006, pp. 408–411. [10] Direct and External Intensity Modulation in OFDM RoF Links Sinan A. Khwandah,1 John P. Cosmas,1 Ian A. Glover,2 Pavlos I. Lazaridis,2 Neeli R. Prasad,3 and Zaharias D. Zaharis4 1 Department of Electronic and Computer Engineering, College of Engineering, Design and Physical Sciences, Brunel University London, Uxbridge UB8 3PH, U.K. 2 Department of Engineering and Technology, University of Huddersfield, Huddersfield HD1 3DH, U.K.