Tóm tắt Luận án Tiến sĩ kỹ thuật: Nghiên cứu giải pháp cải thiện hiệu năng hệ thống truyền thông quang không dây

Nội dung của bản tóm tắt luận án trình bày tổng quan về vấn đề nghiên cứu, mô hình kênh truyền thông quang không dây, các giải pháp cải thiện hiệu năng hệ thống FSO điểm - điểm, đề xuất mô hình và giải pháp cải thiện hiệu năng hệ thống FSO điểm - đa điểm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ kỹ thuật: Nghiên cứu giải pháp cải thiện hiệu năng hệ thống truyền thông quang không dâyBỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNGHỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNGITPHẠM THỊ THÚY HIỀNPTNGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CẢI THIỆN HIỆU NĂNG HỆTHỐNG TRUYỀN THÔNG QUANG KHÔNG DÂYILCChuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thôngMã số: 62.52.02.08TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN S Ĩ KỸ THUẬTHà Nội - 2016Công trình hoàn thành tại:HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNGNgười hướng dẫn khoa học:1. PGS.TS. Bùi Trung HiếuPTIT2. TS. Vũ Tuấn LâmPhản biện 1: PGS.TS. Trương Vũ Bằng GiangPhản biện 2: PGS.TS. Hồ Quang QuýILCPhản biện 3: PGS.TS. Đỗ Trọng TuấnLuận án được bảo vệ trước hội đồng chấm luận án cấp Học viện họp tại:HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNGvào hồi: 8 giờ 30, ngày 25 tháng 11 năm 2016Có thể tìm hiểu luận án tại:1. Thư viện Quốc gia Việt Nam2. Thư viện Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông1MỞ ĐẦUILCPTITTruyền thông quang không dây là công nghệ sử dụng sóng mangquang để truyền tải số liệu qua không gian. Các ưu điểm mà hệ thốngtruyền thông quang không dây có được bao gồm tốc độ truyền bit cao,không bị ảnh hưởng của nhiễu điện từ, không yêu cầu xin cấp phép tần số,triển khai nhanh và linh hoạt, chi phí hiệu quả. Truyền thông quang khôngdây đang nổi lên như là một công nghệ có thể phát triển cho các ứng dụngkhông dây băng rộng trong nhà và ngoài trời cho truyền thông tương lai.Các hệ thống truyền thông quang không dây (FSO – Free SpaceOptics) ngoài trời chỉ sử dụng các kết nối LOS (Line of Sight) trực tiếp từbộ phát đến bộ thu. Do cự ly truyền dẫn xa, chịu ảnh hưởng nhiều của môitrường truyền dẫn ngoài trời nên việc triển khai hệ thống FSO vẫn còn hạnchế. Để có thể đáp ứng yêu cầu truyền thông băng rộng, cự ly xa; hệ thốngFSO cần vượt qua các thách thức đến từ những ảnh hưởng của môi trườngkhông gian tự do như suy hao truyền dẫn lớn và phụ thuộc môi trường, thờitiết; sự thăng giáng cường độ tín hiệu và phân cực tín hiệu do các ảnhhưởng của nhiễu loạn không khí và sự lệch hướng. Ngoài ra còn có các ảnhhưởng của nhiễu và tạp âm tại các bộ phát/thu. Do ảnh hưởng của các yếutố nêu trên, hiệu năng của các hệ thống FSO còn bị hạn chế khi truyền dẫnsố liệu tốc độ cao, cự ly xa.Mục tiêu chính mà luận án hướng tới là nghiên cứu tìm kiếm các giảipháp cải thiện hiệu năng hệ thống truyền thông quang không dây dưới ảnhhưởng của môi trường truyền dẫn khí quyển (suy hao, nhiễu loạn…) và cácloại nhiễu. Để đạt được mục tiêu chính này, luận án phải xây dựng đượcmô hình giải tích để mô hình hóa kênh truyền khí quyển và khảo sát hiệunăng hệ thống truyền thông quang không dây sử dụng các kỹ thuật cải thiệnhiệu năng đã đề xuất.Đối tượng nghiên cứu của luận án là hệ thống truyền thông quangkhông dây và hiệu năng của hệ thống này. Phạm vi nghiên cứu giới hạn vớicác hệ thống truyền thông quang không dây ngoài trời. Đồng thời, các hệthống được nghiên cứu trong kịch bản truyền thông đơn hướng. Tham số2hiệu năng của hệ thống được đánh giá, khảo sát trong luận án này là tỉ sốtín hiệu trên nhiễu và tỉ lệ lỗi bit.Để đạt được mục tiêu nghiên cứu nêu trên, các nhiệm vụ nghiên cứutrong quá trình thực hiện luận án được xác định bao gồm: (1) nghiên cứutổng quan về FSO, (2) đề xuất các giải pháp cải thiện hiệu năng hệ thốngFSO và (3) kiểm chứng các giải pháp đã đề xuất. Phương pháp nghiêncứu được sử dụng trong luận án là nghiên cứu lý thuyết dựa trên mô hìnhgiải tích với các công cụ toán học kết hợp với mô phỏng.Luận án được bố cục thành bốn chương nội dung như sau:Chương 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứuITChương 2: Mô hình kênh truyền thông quang không dâyChương 3: Các giải pháp cải thiện hiệu năng hệ thống FSO điểm-điểmPTChương 4: Đề xuất mô hình và giải pháp cải thiện hiệu năng hệ thốngFSO điểm-đa điểmCHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨUILC1.1 HỆ THỐNG FSOSơ đồ khối của một tuyến FSO được thể hiện trên hình 1.1.Bộ phátThấu kínhphátKênh truyền FSOHấp thụTán xạBộ thuThấu kínhthuNhiễuloạn Nhiễubức xạnềnBộ lọcquangNguồn quang(LED/LASER )Bộ táchsóng quangSố liệuphátBộđiều chếXử lýsau tách sóngHình 1.1. Sơ đồ khối hệ thống FSOSố liệukhôi phục3ITBộ phát có nhiệm vụ chính là điều chế dữ liệu băng gốc thành tín hiệuquang sau đó truyền qua không gian tới bộ thu. Phương thức điều chế đượcsử dụng rộng rãi tại bộ phát là điều chế cường độ (IM), trong đó cường độphát xạ của nguồn quang được điều chế bởi số liệu cần truyền đi. Ánh sángtừ nguồn quang được tập hợp bởi một thấu kính và phát trực tiếp qua khônggian đến phía thu. Kênh truyền FSO chứa các phân tử khí, các hạt bụi, khóivà có những hình thái thời tiết khác nhau như mưa, sương mù,… và là mộtmôi trường không đồng nhất, trường quang khi truyền qua bầu khí quyển sẽbị tán xạ hoặc bị hấp thụ dẫn đến suy giảm công suất. Một điểm quan trọngkhác của kênh truyền FSO là tính nhiễu loạn. Các phần tử chính ...