LỜI CẢM ƠN
Sau gần 2 tháng nghiên cứu em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Tập đồ án này là kết quả ba năm học tập tại khoa CNTT Ứng dụng, trường Cao đẳng CNTT Hữu nghị Việt – Hàn. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất của em đến tất cả các thầy cô giáo trong khoa, những người đã tận tâm, nhiệt tình giúp đỡ, giảng dạy tất cả các môn học để em có kiến thức thực hiện tốt đề tài.
Qua đây em gửi lời cảm ơn đến cô Phan Thị Lan Anh, người đã tận tình hướng dẫn em trong suốt thời gian qua.
Bên cạnh đó, em xin gửi lời cảm ơn của mình đến gia đình, những người đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong việc học tập và động viên giúp đở em cố gắng làm tốt đề tài tốt nghiệp.
Đà Nẵng, tháng 06 năm 2013 Sinh viên thực hiện
Phan Thị Kim Thoa
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC ii
CÁC TỪ VIẾT TẮT v
DANH MỤC HÌNH ẢNH vii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ix
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYẾN 3
1.1. GIỚI THIỆU CHƯƠNG 3
1.2. THÔNG TIN QUANG [1] 3
1.2.1. Ưu nhược điểm của hệ thống thông tin sợi quang 3
1.2.1.1. Ưu điểm 3
1.2.1.2. Nhược điểm 4
1.2.2. Mô hình tuyến truyền dẫn sợi quang hiện tại 5
1.2.2.1. Sợi quang 5
1.2.2.2. Bộ phát quang 9
1.2.2.3. Bộ thu quang 10
1.2.2.4. Bộ khuếch đại quang 11
1.3. THÔNG TIN VÔ TUYẾN 11
1.3.1. Giới thiệu thông tin vô tuyến 11
1.3.2. Các đặc tính của sóng vô tuyến 12
1.3.2.1. Sự lan truyền của băng tần số thấp 13
1.3.2.2. Sự lan truyền của băng tần số cao 13
1.3.3. Thực trạng của thông tin vô tuyến hiện nay 13
1.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 15
CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ TRUYỀN SÓNG VÔ TUYẾN TRÊN SỢI QUANG - RoF 16
2.1. GIỚI THIỆU CHƯƠNG 16
2.2. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TRUYỀN SÓNG VÔ TUYẾN TRÊN SỢI QUANG 16
2.2.1. Khái niệm về công nghệ RoF 16
2.2.2. Các thành phần cơ bản của tuyến quang sử dụng công nghệ RoF 17
2.2.3. Kỹ thuật truyền dẫn RoF 18
2.2.4. Ưu và nhược điểm của công nghệ RoF 19
2.2.4.1. Ưu điểm của công nghệ 19
2.2.4.2. Những nhược điểm của công nghệ 19
2.3. CÁC KỸ THUẬT TRUYỀN TÍN HIỆU VÔ TUYẾN QUA SỢI QUANG 20
2.3.1. Tạo tín hiệu RF bằng IM-DD 20
2.3.1.1. Giới thiệu về kỹ thuật IM- DD 20
2.3.1.2. Ưu điểm của kỹ thuật IM- DD 21
2.3.1.3. Nhược điểm của kỹ thuật IM- DD 22
2.3.2. Tạo tín hiệu RF bằng bộ điều chế ngoài 22
2.3.3. Tạo tín hiệu RF bằng kỹ thuật điều chế trộn nhiều sóng quang (optical heterodyne) 25
2.3.3.1. Giới thiệu về kỹ thuật optical heterodyne 25
2.3.3.2. Nguyên lý của optical heterodyne 25
2.3.3.3. Ưu điểm và nhược điểm của optical heterodyne 27
2.3.4. So sánh các kỹ thuật truyền sóng vô tuyến qua sợi quang 28
2.4. CÁC KỸ THUẬT GHÉP KÊNH TRONG ROF 29
2.4.1. Kỹ thuật ghép kênh sóng mang con SCM 29
2.4.2. Ghép kênh phân chia theo bước sóng WDM 30
2.5. CẤU HÌNH TUYẾN ROF 32
2.6. KẾT LUẬN CHƯƠNG 35
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RoF CHO MẠNG TRUY NHẬP KHÔNG DÂY 36
3.1. GIỚI THIỆU CHƯƠNG 36
3.2. ROF TRONG WLAN Ở BĂNG TẦN 60GHz – GIAO THỨC MAC 36
3.2.1. Giới thiệu 36
3.2.2. Kiến trúc mạng 37
3.2.3. Mô tả giao thức MAC – Giao thức bàn cờ 38
3.2.3.1. Gới thiệu về giao thức MAC 38
3.2.3.2. Hoạt động cơ bản của giao thức MAC 39
3.2.3.3. Sự chuyển giao trong giao thức MAC 40
3.2.3.4. Các thông số quan trọng của giao thức MAC 43
3.3. ROF TRONG MẠNG TRUYỀN THÔNG ROAD VEHICLE (RVC) 44
3.3.1. Giới thiệu 44
3.3.2. Kiến trúc mạng 45
3.3.3. Hoạt động cơ bản trong mạng 46
3.4. ROF ỨNG DỤNG CHO MẠNG TRUY NHẬP VÔ TUYẾN Ở NGOẠI Ô, NÔNG THÔN 48
3.4.1. Giới thiệu 48
3.4.2. Kiến trúc mạng 48
3.4.3. Hoạt động của mạng 49
3.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 50
CHƯƠNG 4: KHẢO SÁT HOẠT ĐỘNG CỦA TUYẾN ROF CỤ THỂ SỬ DỤNG SIMULINK TRONG MATLAB 52
4.1. GIỚI THIỆU CHƯƠNG 52
4.2. MỘT TUYẾN ROF CỤ THỂ 53
4.2.1. Cấu hình hệ thống 53
4.2.2. Các thành phần của hệ thống 53
4.2.3. Hoạt động của hệ thống 53
4.3. PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG CỦA TUYẾN DOWNLINK 54
4.3.1. Bộ điều chế “dual Mach-Zehnder” – Kỹ thuật điều chế OSSBC 54
4.3.2. Tác động sợi quang 57
4.3.3. Tách sóng tại BS – các sản phẩm RF 58
4.4. TUYẾN UPLINK 59
4.5. MÔ PHỎNG TUYẾN DOWNLINK 59
4.5.1. Giới thiệu 59
4.5.2. Mô hình hóa và các thông số 60
4.5.3. Các kết quả mô phỏng và phân tích 61
4.6. PHÂN TÍCH BER CỦA TUYẾN 65
4.7. KẾT LUẬN CHƯƠNG 66
KẾT LUẬN 67
HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO 69
CÁC TỪ VIẾT TẮT
Second Generation Third Generation Fourth Generation | Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ tư | |
ASK | Amplitude Shift Keying | Điều chế số theo biên độ tín hiệu |
BB BPSK BS | Base Band Binary Phase Shift Keying Base Station | Băng tần cơ sở Khóa dịch pha nhị phân Trạm gốc |
CDMA CS | Code Division Multiple Access Central Station | Đa truy cập phân chia theo mã Trạm trung tâm |
DFB DWDM | Distributed Feed Back( laser) Density Wavelength Division Multiplexing | Laser hồi tiếp phân tán Ghép kênh phân chia theo bước sóng mật độ cao |
EA EAM EDFA EOM ETSI | Electro Absorption Electro Absorption Modulator Erbium Doped Fiber Amplifier External Optical Modutators European Telecommunications standards Institute | Bộ hấp thụ electron Bộ điều chế hấp thụ electron Khuêch đại quang sợi có pha tạp Erbium Bộ điều chế quang ngoài Viện các tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu |
FSK | Frequency Shift Keying | Điều chế số theo tần số tín hiệu |
IEEE IF IM-DD | Institute of Electrical and Electronics Engineers Intermediate Frequency Intensity Modulation – Direct Detection | Viện kỹ nghệ Điện và Điện Tử Tần số trung tần Điều chế cường độ và tách sóng trực tiếp |
LAN LO | Local Area Network Laser Ocsillator | Mạng nội bộ Bộ dao động laser |
Có thể bạn quan tâm!
-
nghiên cứu về kỹ thuật truyền sóng vô tuyến qua sợi quang Radio over Fiber - RoF - 2 -
Minh Họa Sự Giản Nở Xung Do Tán Sắc Khi Ánh Sáng Được Truyền Trong Sợi -
Công Nghệ Truyền Sóng Vô Tuyến Trên Sợi Quang - Rof
Xem toàn bộ 89 trang tài liệu này.
LTE | Long Term Evolution | Công nghệ tiến hóa lâu dài |
MH MZM | Mobile Host Mach- Zehnder Modulator | Thiết bị di động trong mạng Bộ điều chế Mach- Zehnder |
OFDM | Orthogonal Frequency- Division Multiplexing | Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao |
OSSBC PD PDA PSK PSTN | Optical Single-Side-Band Modulation Photo Detector Personal Digital Assistant Phase Shift Keying Public Switched Telephone Network | Điều chế quang đơn biên Tách sóng quang Thiết bị kĩ thuật số hỗ trợ cá nhân Điều chế số theo phase tín hiệu Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng |
QoS | Quality of Service | Chất lượng dịch vụ |
RF RAP WDM Wi-Fi Wimax WLAN | Radio Frequency Radio Access Point Wavelength Division Multiplexing Wireless Fidelity Worldwide Interoperability for Microwave Access Wireless Local Area Networks | Tần số vô tuyến Giao diện truy cập vô tuyến Ghép kênh phân chia theo bước sóng Là mạng 802.11 là hệ thống mạng không dây sử dụng sóng vô tuyến Là tiêu chuẩn IEEE 802.16 cho việc kết nối Internet băng thông rộng không dây ở khoảng cách lớn Mạng LAN không dây |
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Số hiệu hình vẽ | Tên hình vẽ | Trang | ||
1.1 | Cáp Corning sử dụng dưới biển có thể có đến 144 sợi quang | 4 | ||
1.2 | Sơ đồ khối của hệ thống thông tin sợi quang tiêu biểu | 5 | ||
1.3 | Mặt cắt sợi quang (a) đơn mode (b) đa mode (đơn vị μm) | 6 | ||
1.4 | Truyền ánh sáng trong sợi quang bằng hiện tượng phản xạ toàn phần | 6 | ||
1.5 | Suy hao ánh sáng trên sợi quang | 7 | ||
1.6 | Minh họa sự giản nở xung do tán sắc khi ánh sáng được truyền trong sợi | 8 | ||
1.7 | Cấu trúc chung của một Laser | 9 | ||
1.8 | Sơ đồ khối tổng quát của máy thu quang | 10 | ||
1.9 | Sơ đồ chỉ ra các thành phần của mạng truy nhập vô tuyến băng hẹp | 13 | ||
2.1 | Mô hình khái niệm về hệ thống RoF | 16 | ||
2.2 | CS và một microcell (BS và MS) trong kiến trúc RoF | 17 | ||
2.3 | Sử dụng phương pháp điều chế với sóng mang quang | 18 | ||
2.4 | Tạo tín hiệu RF bằng điều chế cường độ trực tiếp | 21 | ||
2.5 | Sơ đồ khối bộ điều chế ngoài | 23 | ||
2.6 | Bộ điều chế Mach-Zehnder LiNbO3 | 23 | ||
2.7 | Bộ điều chế Mach-Zehnder LiNbO3 (a) không có điện áp. (b) có điện áp điều khiển | 24 | ||
2.8 | Sơ đồ khối kỹ thuật tách sóng hetorodyne | 25 | ||
2.9 | Ghép kênh sóng mang con giữa tín hiệu số và tín hiệu tương tự | 29 | ||
2.10 | Sự kết hợp truyền dẫn DWDM và RoF | 30 | ||
2.11 | DWDM trong RoF | 31 | ||
2.12 | Kiến trúc vòng ring RoF dựa trên DWDM. | 32 | ||
2.13 | Các cấu hình trong tuyến RoF | 34 | ||
3.1 | Kiến trúc mạng RoF tiêu biểu dùng trong WLAN | 37 | ||
3.2 | Hoạt động cơ bản của giao thức MAC | 39 | ||
3.3 | Độ trễ chuyển giao trong giao thức MAC | 41 | ||
3.4 | MH dùng cặp tần số (ƒ1,ƒm +1) khi di chuyển từ picocell 1 sang picocell 2 | 42 | ||
3.5 | Phân bổ băng thông | 43 | ||
3.6 | Mạng RVC dựa trên kỹ thuật RoF. | 45 | ||
3.7 | Kiến trúc mạng RVC dựa trên kỹ thuật RoF | 46 | ||
3.8 | Ấn định khung trong khi di chuyển. | 47 | ||
3.9 | Kiến trúc mạng RoF bao gồm K bộ thu phát (TRX) và N trạm BS. | 49 | ||
4.1 | Cấu hình một tuyến RoF | 53 | ||
4.2 | Bộ điều chế ngoài “Dual Mach-Zehnder” | 54 | ||
4.3 | Phổ biên độ | 57 | ||
4.4 | Sơ đồ mô phỏng tuyến downlink | 60 | ||
4.5 | Sản phẩm tại BS của bộ điều chế nhánh trên. | 62 | ||
4.6 | Sản phẩm tại BS của bộ điều chế nhánh dưới. | 62 | ||
4.7 | Sản phẩm ngõ ra của tuyến downlink. | 62 | ||
4.8 | BS với bộ lọc thông dải để lấy tín hiệu dữ liệu ở tần số RF | 63 | ||
4.9 | Phổ tín hiệu tại BS | 63 | ||
4.10 | Hình dáng tín hiệu với bit 1 | 64 | ||
4.11 | Bộ điều chế có dữ liệu | 64 | ||
4.12 | Hình dáng tín hiệu dữ liệu với các bit 1-0 lần lượt (isignal). | 65 | ||
4.13 | Phổ của tín hiệu dữ liệu | 65 | ||