Thông tin quang đỀ tàI 8
tải về 1.09 Mb. Chế độ xem pdf
|
| Hình 2. 1 Hệ thống OFM DWDM
ĐỀ TÀI 8 20
điều chế OFDM có sóng mang con OFDM 512, FFT point 1024. Tín hiệu đó được truyền qua bộ điều chế I/Q trực tiếp, có bộ chia công suất quang, bộ kết hợp nguồn và Bộ điều chế Mach-Zehnder (MZM). Bộ điều chế MachZehnder chuyển đổi dữ liệu RF thành dữ liệu quang. Và những tín hiệu từ các MZM đang kết hợp và truyền đến liên kết sợi quang.
Hình 2. 2 OFDM Transmitter
2.2. Optical Fiber Link Dữ liệu từ máy phát được truyền đi thông qua DWDM. Kỹ thuật này sử dụng sợi quang (linh kiện quang) để mang nhiều kênh quang độc lập riêng rẽ. Mỗi bước sóng biểu thị cho một kênh quang trong sợi, sử dụng các bước sóng ánh sáng để truyền dẫn số liệu song song theo bit hoặc nối tiếp theo ký tự. Có nhiều cách tạo nên một hệ thống DWDM, chẳng hạn sử dụng bước sóng 1310nm và bước sóng 1550nm hoặc sử dụng bước sóng 850nm và bước sóng 1310nm.
ĐỀ TÀI 8 21
DWDM ghép bốn tín hiệu OFDM và sau đó được chuyển qua liên kết sợi quang gồm 240 km sợi đơn chế độ (SMF). Cấu hình SMF được đưa ra trong Bảng 2.2. Độ phân tán được bù bằng bộ lọc quang. EDFA được sử dụng để bù tổn thất trong liên kết sợi quang.
Attenuation
0.2 dB/km Dispersion
16 Ps/nm/km Dispersion Slope
0.08Ps/nm^2/km
2.3. Receiver Dữ liệu từ liên kết sợi quang được truyền qua máy thu trước khi dữ liệu đó được phóng tới ghép kênh DE phân chia bước sóng. Hình 2.3 là hệ thống máy thu OFDM. Máy thu có 4 máy dò ảnh PIN và laser. Ta cung cấp cùng tần số với máy phát để đồng bộ hóa tần số với máy phát. Và sau đó tín hiệu đi qua bộ giải mã OFDM và tín hiệu kết quả được truyền qua bộ tạo chuỗi QAM.
ĐỀ TÀI 8 22
CHƯƠNG 3: THỰC HIỆN MÔ PHỎNG 3.1. Optisystem 14.0 Phần mềm Optisystem 14.0 là một phần mềm thiết kế mạng thông tin quang tương đối toàn diện, được phát triển bởi OptiWave. Nó là một công cụ hữu ích để lập kế hoạch, mô phỏng, thiết kế, các phần tử của mạng thông tin quang. Optisystem có giao diện đồ họa thân thiện, khả năng hiển thị trực quan và hỗ trợ thư viện các phần tử. Và đặc biệt, phần mềm có thể dễ dàng mở rộng do người sử dụng có thể đưa thêm các phần tử tự định nghĩa vào. Optisystem cho phép thiết kế tự động hầu hết các loại tuyến thông tin quang ở lớp vật lý, từ hệ thống đường trục cho đến các mạng LAN, MAN quang. Các ứng dụng cụ thể bao gồm: - Thiết kế hệ thống thông tin quang từ mức phần tử đến mức hệ thống ở lớp vật lý
- Thiết kế mạng TDM/WDM và CATV - Thiết kế mạng FTTx dựa trên mạng quang thụ động (PON) - Thiết kế hệ thống ROF (radio over fiber) - Thiết kế bộ thu, bộ phát, bộ khuếch đại quang - Thiết kế sơ đồ tán sắc - Đánh giá BER và penalty của hệ thông với các mô hình bộ thu khác nhau - Tính toán BER và quĩ công suất tuyến của các hệ thống có sửng dụng khuếch đại quang… Optisystem có một thư viện các phần tử phong phú với hàng trăm phần tử được mô hình hóa để có đáp ứng giống như các thiết bị trong thực tế. Ngoài các phần tử đã được định nghĩa sẵn, Optisystem còn có: - Các phần tử Measured components: với các phần tử này, Optisystem cho phép
ĐỀ TÀI 8 23
nhập các tham số được đo từ các thiết bị thực của các nhà cung cấp khác nhau. - Các phần tử do người sử dụng tự định nghĩa (User-defined Components) Optisystem có đầy đủ các thiết bị đo quang, đo điện. Cho phép hiển thị tham số, dạng, chất lượng tín hiệu tại mọi điểm trên hệ thống. Ngoài ra, Optisystem còn hỗ trợ nhiều các tính năng khác như: Mô phỏng phân cấp với các hệ thống con (subsystem), ngôn ngữ Scipt, Thiết kế nhiều lớp (multiple layout), trang báo cáo (report page), Quét tham số và tối ưu hóa (parameter sweeps and optimizations… 3.2. Thực hiện mô phỏng và đánh giá kết quả Sơ đồ bộ loop, tổng chiều dài là 240km .
ĐỀ TÀI 8 24
Hình dưới thấy trước khi được truyền đi, phổ RF không bị biến dạng. Đọc phổ RF lấy từ máy phát có công suất 43 dBm.
ĐỀ TÀI 8 25
Sau khi truyền qua sợi quang dài 240km, phổ RF có hình dạng bị méo, đồng thời công suất giảm xuống còn -8dBm.
Chúng ta sử dụng 16 QAM, nên có sơ đồ chòm sao ở bộ phát như sau: Hình 3. 4. Sơ đồ chòm sao sau khi điều chế QAM
ĐỀ TÀI 8 26
Phổ tín hiệu trước khi vào bộ WDM MUX, có thể thấy nhiễu rất nặng: Hình 3. 5. Optical Spectrum Analyzer trước MUX (truyền) Phổ tín hiệu sau DEMUX WDM, ít nhiễu hơn: Hình 3. 6. Optical Spectrum Analyzer sau DEMUX (thu)
ĐỀ TÀI 8 27
Để bù tán sắc, sử dụng bộ lọc quang và phân tích đầu ra. Hình sau cho thấy sơ đồ chòm sao và cho thấy máy phân tích BER. Ta có thể thấy, sự biến dạng của tín hiệu là rất ít và tín hiệu truyền được nhận với tỷ lệ lỗi bit nhỏ, thất thoát tín hiệu ít hơn. Chúng ta có thể phục hồi tín hiệu gần như ban đầu một cách dễ dàng.
ĐỀ TÀI 8 28
KẾT LUẬN Trong bài tập lớn này, chúng em đã thiết kế và phân tính hệ thống thông tin quang ghép kênh OFDM theo bước sóng DWDM bằng việc sử dụng các bộ Modulator/Demodulator OFDM và Mux/Demux WDM và trạm lặp. Thông qua những kết quả ở trên, ta có thể thấy hệ thống OFDM DWDM rất đáng tin cậy trong việc giữ được dạng tín hiệu, loại bỏ nhiễu và làm tăng cao tốc độ truyền kể cả trên những chặng cáp quang dài. Đồng thời, thông qua bài tập này, nhóm chúng em có thêm những kiến thức về kỹ thuật OFDM, hệ thống WDM, DWDM cũng như việc sử dụng phần mềm OptiSystem. Nhờ sự giảng dạy và giúp đỡ nhiệt tình của thầy Trương Cao Dũng mà nhóm 8 có thể hoàn thành bài tập lớn này. Trong quá trình tìm hiểu lý thuyết và mô phỏng, nhóm em còn có nhiều sai sót, em mong thầy góp ý giúp nhóm em để bài làm có thể hoàn thiện hơn. tải về 1.09 Mb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|