Thông tin quang đỀ tàI 8

 

 

 

 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 

VIỆN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG 

 

 

 

Báo cáo Bài tập lớn 

THÔNG TIN QUANG 

 

ĐỀ TÀI 8: THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG GHÉP 

KÊNH OFDM SỬ DỤNG BƯỚC SÓNG DWDM 

 

GVHD: TS. Trương Cao Dũng 

Nhóm sinh viên thực hiện: Nhóm 8 

Đỗ Mai Hương 

20151896  Nguyễn Văn Nghĩa 

20152664 

Luyện Văn Thiện 

20153581  Nguyễn Quang Thịnh  20153598 

Nguyễn Văn Quang 

20152972  Dương Thị Thảo 

20153430 

Phạm Hương Yến 

20154454  Ngô Quốc Yên 

20154439 

Nguyễn Minh Đức 

20151041  Nguyễn Trọng Tài  

20153267 

Tạ Thị Ngọc Mai 

20152379  Bùi Thị Ngọc Ánh 

20150211 

 

 

Hà Nội, 05/2019 

 

 

 

ĐỀ TÀI 8

 

2 

 

MỤC LỤC 

MỤC LỤC ....................................................................................................................... 2 

DANH MỤC HÌNH VẼ .................................................................................................. 3 

LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................................. 4 

CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT CHUNG ............................................................................. 5 

1.1. Tổng quan về hệ thống thông tin quang ................................................................ 5 

1.2. Công nghệ OFDM ................................................................................................. 7 

1.2.1. Khái niệm và đặc điểm của OFDM ................................................................ 7 

1.2.2. Nguyên lý cơ bản của OFDM ......................................................................... 8 

1.2.3. Điều chế tín hiệu sử dụng công nghệ OFDM ............................................... 11 

1.3. Kỹ thuật DWDM ................................................................................................. 12 

1.3.1. WDM ............................................................................................................ 12 

1.3.2. Kỹ thuật DWDM .......................................................................................... 14 

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ......................................................................... 19 

2.1. Transmitter .......................................................................................................... 19 

2.2. Optical Fiber Link ............................................................................................... 20 

2.3. Receiver ............................................................................................................... 21 

CHƯƠNG 3: THỰC HIỆN MÔ PHỎNG ..................................................................... 22 

3.1. Optisystem 14.0................................................................................................... 22 

3.2. Thực hiện mô phỏng và đánh giá kết quả ........................................................... 23 

KẾT LUẬN ................................................................................................................... 28 

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 29 

 

 

 

 

 

 

 

ĐỀ TÀI 8

 

3 

 

DANH MỤC HÌNH VẼ 

Hình 1. 1 Hệ thống thông tin quang điển hình ................................................................ 5 

Hình 1. 2 Cấu trúc đơn giản của hệ thống thông tin quang đơn hướng .......................... 6 

Hình 1. 3 Phổ của tín hiệu FDM (a) và OFDM (b) ......................................................... 9 

Hình 1. 4 Sơ đồ hệ thống OFDM ..................................................................................10 

Hình 1. 5 Hệ thống ghép kênh phân chia theo bước sóng DWM .................................13 

Hình 1. 6 DWDM - phân chia theo mật độ bước sóng ..................................................14 

Hình 1. 7 Lưới bước sóng ..............................................................................................15 

Hình 1. 8 Cửa sổ quang 1550nm ...................................................................................16 

Hình 1. 9 Bộ khuếch đại quang EDFA ..........................................................................16 

Hình 1. 10 Bộ xen/rẽ kênh quang OADM .....................................................................17 

Hình 2. 1 Hệ thống OFM DWDM .................................................................................19 

Hình 2. 2 OFDM Transmitter ........................................................................................20 

Hình 2. 3 OFDM Receiver ............................................................................................21 

Hình 3. 1 Phổ RF sau OFDM modulator…………………………………………...........................25 

Hình 3. 2 Phổ RF sau khi đưa qua low pass ……………………………………………………………..25 

Hình 3. 3 Phổ RF trước OFDM demodulator ở bên thu ……………………………………………26 

Hình 3. 4 Sơ đồ chòm sao sau khi điều chế QAM ………………………………………………..….26 

Hình 3. 5 Optical Spectrum Analyzer trước MUX (truyền) ……………………………..……….27 

Hình 3. 6 Optical Spectrum Analyzer sau DEMUX (thu) ………………………………..……….27 

Hình 3. 7 Chòm sao đầu ra với tín hiệu màu đỏ, nhiễu màu xanh ………………………….….28 

Hình 3. 8 BER: tỷ số lỗi bit …………………………………………………………………………..…………28 

 

 

 

 

 

 

ĐỀ TÀI 8

 

4 

 

LỜI MỞ ĐẦU

 

Trong hệ thống thông tin vô tuyến ngày nay cần thiết phải có sóng mang cao tần 

để truyền thông tin. Các kỹ thuật điều chế cho phép bố trí dữ liệu trên sóng mang. Các 

hệ thống thông tin một tần số hạn chế tốc độ dữ liệu và dung lương. Để giảm nhiễu thì 

cần thiết phải tăng công suất máy phát, băng tần rộng hiệu quả sử dụng băng tần thấp. 

Chính vì vậy, để truyền tín hiệu số mà vẫn tiết kiệm được băng tần thì ta nên sử dụng 

phương pháp OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). OFDM là kỹ thuật 

ghép kênh phân chia theo tần số trực giao, chia toàn bộ băng tần ra thành nhiều sóng 

mang nhánh mà các sóng mang này phải trực giao. Và OFDM là một giải pháp dùng để 

tránh được nhiễu giữa các sóng mang lân cận ICI (Inter-carrier Interference). 

Tốc độ truyền dữ liệu cao đối với OFDM và điều chế sóng mang con sử dụng các 

công  nghệ  điều  chế  khác  nhau  như  điều  chế  số  theo  pha  tín  hiệu  PSK  (Phase  Shift 

Keying) và điều chế biên độ vuông góc QAM (Quadrature Amplitude Modulation) là 

rất quan trọng. Ngoài ra, biến đổi IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) và FFT (Fast 

Fourier Transform) được sử dụng trong bộ điều chế và giải điều chế của OFDM rất hiệu 

quả.  Hiện  có  nhiều  hạn  chế  trong  thông  tin  quang  như  tán  sắc  mode,  tán  sắc  sắc  thể 

(Chromatic Dispersion – CD), tán sắc mode phân cực (Polarization Mode Dispersion – 

PMD). Do đó, OFDM đóng vai trò quan trọng trong việc loại bỏ những nhược điểm này 

bằng  cách  sử  dụng  các  công  nghệ  điều  chế  khác  nhau.  Bên  cạnh  đó,  kỹ  thuật  CO  – 

OFDM (Coherent optical OFDM) là một phương pháp quan trọng để tăng tốc độ truyền 

dữ liệu và giảm thiểu tán sắc sắc thể CD và tán sắc mode phân cực PMD. 

 

 

 

 

 

ĐỀ TÀI 8

 

5 

 

CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT CHUNG 

1.1. Tổng quan về hệ thống thông tin quang 

Ngày nay, song song với sự phát triển của xã hội, nhu cầu thông tin liên lạc của 

con người là không thể thiếu. Cùng với nó là sự phát triển của khoa học kỹ thuật, đã tạo 

ra  nhiều  các  loại  dịch  vụ  viễn  thông  như:  thoại,  truyền  hình  hội  nghị,  trò  chơi  trực 

tuyến… Đóng góp vào sự phát triển to lớn đó phải kể đến sự ra đời của cáp sợi quang 

và kỹ thuật thông tin trên sợi quang.  

Thông tin quang là một phương thức dùng ánh sáng để truyền dẫn thông tin. Hệ 

thống thông tin quang bao gồm một đầu phát dùng để mã hóa thông tin thành tín hiệu 

ánh sáng, kênh truyền dùng để truyền tín hiệu đến đích, đầu thu dùng để tái tạo lại thông 

tin từ tín hiệu nhận được. Kênh truyền sử dụng là cáp sợi quang là môi trường mang 

thông tin từ từ một điểm đến một điểm khác dưới dạng ánh sáng.