Dữ liệu đầu vào nối tiếp được đưa vào bộ S/P (chuyển đổi nối tiếp song song), tại đây dữ liệu sẽ được chuyển thành Nsc “kí tự thơng tin” song song. Những kí tự này sẽ được đưa vào bộ mapper nhằm nâng cao dung lượng kênh truyền. Tín hiệu trong miền thời gian thu được sau khi qua bộ ánh xạ (mapper) sẽ được đưa đến bộ điều chế OFDM (IDFT). Khối IDFT này có nhiệm vụ rời rạc hóa tín hiệu OFDM trong miền thời gian, giả sử tín hiệu thu được sau khi biến đổi IDFT là cki và sau đó được chèn một khoảng bảo vệ nhờ bộ chèn GI để tránh phân tán kênh, chống nhiễu ISI (nhiễu liên kí tự) và nhiễu ICI (nhiễu kênh lân cận). Khoảng bảo vệ sẽ được thêm vào dạng sóng của tín hiệu OFDM. Tín hiệu băng gốc trong miền thời gian có thể được biểu diễn [1]:
37 / 2 2 ( ) / 2 1 ( ) ( ) sc k s sc k N j f t iT ki s i k N s t c t iT e (2.1) 1 k s k f t 1, ( ) ( ) 0, ( , ) G s G s t t t t t t Trong đó cki là kí hiệu mang thơng tin thứ i tại sóng mang con thứ k, fk là tần
số sóng mang con thứ k, Nsc là số sóng mang con, Ts là thời gian một kí hiệu OFDM, ts là thời gian kí tự OFDM hiệu dụng, ∆G là khoảng bảo vệ và ∏(t) là hàm xung đơn vị. Phần mở rộng dạng sóng trong khoảng thời gian (-∆G, 0) trong phương trình (2.2) đại diện cho chèn tiền tố lặp hay khoảng bảo vệ. Tín hiệu sau đó sẽ được chuyển đổi từ số sang tương tự qua bộ DAC và được lọc bởi một bộ lọc thơng thấp loại bỏ các tín hiệu khơng mong muốn.
2.1.2.2. Khối chuyển RF sang quang
Sau khi thu được tín hiệu băng gốc thì phần thực và phần ảo của tín hiệu này được bộ RTO điều chế quang để chuyển thành tín hiệu quang và sau đó đưa lên đường truyền quang.
Trong kỹ thuật OFDM quang có 3 giải pháp điều chế, đó là: điều chế quang trực tiếp, điều chế quang gián tiếp và điều chế I-Q (các giải pháp này sẽ được trình bầy ở phần sau).
2.1.2.3. Kênh truyền quang và bộ khuyếch đại quang
Kênh truyền quang
Tín hiệu sau khi được chuyển thành tín hiệu hiệu quang thì sẽ được đưa lên kênh truyền quang. Kênh truyền này có tác dụng truyền tín hiệu quang từ đầu phát tới đầu thu. Hầu hết các hệ thống quang mặt đất thì đều sử dụng sợi cáp quang làm kênh truyền quang. Dựa trên nguyên lý truyền dẫn của sợi quang. Cấu trúc cơ bản (2.2)
38
của một sơi quang bao gồm một lõi hình trụ làm bằng vật liệu thủy tinh có chỉ số chiết suất n1 và một lớp bọc bao quanh lõi bằng thủy tinh, hình ống đồng tâm với lõi có chiết suất n2 với n1 > n2. Hiện nay, sợi quang có 3 loại: sợi đơn mode chiết suất bậc, sợi đa mode chiết suất bậc và sợi đa mode chiết suất gradien. Tuy nhiên, trong kỹ thuật CO-OFDM-WDM quang người ta thường sử dụng sợi đơn mode chiết suất bậc.
Sợi đơn mode chiết suất phân bậc có đường kính sợi lõi rất nhỏ, cỡ khoảng 8.10m và chỉ truyền một mode sóng trong sợi (được mơ tả trong hình 2.2).
Hình 2.2 Sợi quang đơn mode (SM: Single Mode)
Bộ khuyếch đại quang
Đối với hầu hết các tuyến thông tin quang, khi cự ly truyền dẫn dài tới một mức nào đó mà suy hao vượt quá cơng suất dự phịng, mức phân bổ suy hao khơng đủ để thỏa mãn yêu cầu phía thu, cần phải sử dụng các bộ khuếch đại quang hay các trạm lặp. Các trạm lặp thực hiện khuếch đại quang trên đường truyền thông qua q trình biến đổi tín hiệu quang rất yếu tại đầu vào của bộ lặp thành tín hiệu điện khuếch đại lên, chỉnh lại thời gian, dạng tín hiệu đó sau biến đổi thành tín hiệu quang, lúc này đã được khuếch đại lên nhiều lần, tại đầu ra và phát vào đường truyền.
Tuy nhiên, gần đây cùng với sự phát triển ngày càng nhanh của khoa học kỹ thuật trong nhiều lĩnh vực, người ta đã thực hiện được quá trình khuếch đại quang trực tiếp gọi là kỹ thuật khuếch đại quang. Để khuếch đại quang, người ta đã có nhiều loại bộ khuếch đại quang khác nhau được chia thành 2 loại chính: Khuếch đại
n1 n2 n2
39
quang bán dẫn SOA (Optical Semiconduction Amplifier) và khuếch đại quang sợi OFA (Optical Fiber Amplifier).
Trong các loại OFA, có bộ khuếch đại quang EDFA và bộ khuếch đại quang Raman. Hiện nay, bộ khuếch đại quang EDFA được sử dụng khá phổ biến. Dưới đây là hình vẽ minh họa cho một bộ khuếch đại EDFA: