CHƯƠNG 4. MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
4.3.3. Đánh giá kết quả
Chạy chương trình mô phỏng cho sơ đồ thiết kế mô phỏng ở mục 4.2.2. Thiết lập các giá trị PRBG, đọc giá trị BER tính toán được trên các phần tử. Thay đổi các giá trị tăng dần trên hệ thống FSO, đọc giá trị BER và biểu diễn trên biểu đồ,. Sử dụng các phần tử đo để kiểm tra và quan sát sự thay đổi: ‘WDM Analyzer’, ‘Optical Power Meter’, ‘BER Analyzer’ và ‘Electrical Constellation Visualizer’.
Ta thấy trong trường hợp tín hiệu truyền qua sợi quang, khi loại bỏ các tham số đường truyền trên sợi quang như: tán sắc, hiệu ứng phi tuyến… chỉ thiết lập thông số ảnh hưởng là suy hao tuyến tính 0.88dB/km và khoảng cách chiều dài sợi quang sao cho mức công suất đến đầu thu trong dải phù hợp với link kiện thu quang. Kết quả BER của hệ thống trong trường hợp chiều dài sợi quang thay đổi tương ứng với cùng một giá trị OSNR là xấp xỉ như nhau.
Hình 4.7 Giá trị của BER đạt được
Bảng giá trị Ber đạt được cho ta thấy được công suất phát của mỗi kênh và độ nhiễu ảnh hưởng đến từng kênh một, ảnh hướng đến mỗi kênh là khác nhau.
Công suất phát của mỗi kênh lớn như nhau để truyền qua kênh truyền đến đầu thu nằm trong dải làm việc của bộ thu quang thì giá trị OSNR trên đường truyền không bị ảnh hưởng trực tiếp bởi khoảng cách và suy hao trên sợi quang. Nên gì vậy ta thấy giá
SVTH: Nguyễn Lê Minh Trí GVHD: Ngô Thị Minh Hương 57
trị nhận được của OSNR xấp xỉ 100(dB) ko bị suy hao quá nhiều trong khi truyền thông tin trong hệ thống.
Hình 4.8 Sơ đồ chòm sao liên kết FSO
Ta thấy mỗi tín hiệu ở phương phân cực X và Y,các điểm bản tin nằm ở các góc phần tư tương ứng phân bố tràn về phía trục gốc 0, và có rất nhiều điểm có xu hướng nằm chồng vào góc phần tư lân cận. Từ sơ đồ chòm sao, rõ ràng là khi phạm vi tăng thì các điểm dữ liệu sẽ tiếp cận ranh giới quyết định như trong Hình 4.9.
Hình 4.9 Công suất liên kết FSO và FSO liên kết phân tập
Phổ tín hiệu trước sau khi di qua kênh FSO như ta thấy trên hình thì áp dụng kỹ thuật phân tập vào hệ thống FSO khiến cho thu được lượng băng thông dày làm giảm độ suy hao tín hiệu sau khi thu được và ổn định hơn.
SVTH: Nguyễn Lê Minh Trí GVHD: Ngô Thị Minh Hương 58
Hình 4.10 Bảng hiển thị miền thời gian quang học
Bộ hiển thị miền thời gian quang học sau chiều dài cáp quang 50 km dành cho bộ tạo xung Hyperbolic Secant với bộ điều chế Mach-Zehnder dựa trên giá trị chuỗi 8bit là 11001010 ở giá trị tốc độ dòng chảy là 100 Gbps.
Hình 4.11 Bảng miền thời gian của 2 nguồn X,Y
Biểu đồ hình mắt của tín hiệu giải điều chế được đọc bởi phần tử “Ber Analysis”
được thể hiện trong hình 4.12.
SVTH: Nguyễn Lê Minh Trí GVHD: Ngô Thị Minh Hương 59
Hình 4.12 Sơ đồ hình mắt tín hiệu của hệ thống, legth(km)=10
Hình 4.13 Sơ đồ hình mắt tín hiệu của hệ thống, legth(km)=30
Tín hiệu BER nhiễu và lỗi tín hiệu nhiều hơn khi ở khoảng cách là 10km, 30km vì khi tốc độ càng cao thì khoảng cách càng ngắn sẽ gây ra tăng tỷ lệ lỗi bit nên chúng ta phải có cự ly phù hợp và áp dụng các phương pháp điều chế thích hợp.
SVTH: Nguyễn Lê Minh Trí GVHD: Ngô Thị Minh Hương 60
Hình 4.14 Sơ đồ hình mắt tín hiệu của hệ thống, legth(km)=50
So sánh sơ đồ hình mắt của hệ thống FSO, trên hình 4.13, 4.14, 4.15 thì ta thấy được khi chiều dài của độ dài truyền tín hiệu càng dài thì Ber càng tăng lên. Như ta thấy được hình trên thì tỷ lệ lỗi bit trên hệ thống khi chiều dài là 50km thì tỷ lệ nhiễu và tỷ lệ lỗi bit giảm dần. Đồng nghĩa là tín hiệu thu được sau giải điều chế QPSK có số bit lỗi ít hơn hay BER nhỏ hơn. Do đó, tín hiệu được nhận dạng và giải mã hóa có độ tin cậy cao hơn.
Ta thấy trên hình 4.8 tại vùng giao giữa các góc hay tại vùng quanh trục gốc 0 trên sơ đồ chòm sao tín hiệu của các phương truyền tín hiệu có các điểm bản tin xuất hiện, và các điểm bản tin khác cũng có xu hướng trải rộng ra trên góc vuông của phương truyền tín hiệu. Nên tín hiệu sau khi giải điều chế DP-QPSK gửi đến bộ giải mã hóa, để giải mã hóa và sửa lỗi tín hiệu sẽ có những bit lỗi không nhận dạng được là những bit ở vùng tiếp giáp giữa các góc vuông. Và như vậy sẽ rất khó để có thể giải mã hóa, khôi phục được bản tin gốc như ban đầu ở hướng phát đi nếu không có các mã sửa sai hướng đi phù hợp. Số lượng các điểm bản tin tập trung ở vùng tiếp giáp giữa các góc vuông sẽ trở nên nhiều hơn khi gía trị OSNR giảm xuống, tức là giá trị BER trở nên cao hơn. Và đương nhiên, tín hiệu có BER cao hơn, khi quan sát vào sơ đồ hình mắt, dạng của tín hiệu sẽ bị méo dạng.
SVTH: Nguyễn Lê Minh Trí GVHD: Ngô Thị Minh Hương 61