Ệ Ệ

Ọ Ọ

Ễ Ễ

H C VI N CÔNG NGH B U CHÍNH VI N THÔNG Ệ Ư H C VI N CÔNG NGH B U CHÍNH VI N THÔNG Ệ Ư KHOA VI N THÔNG I Ễ KHOA VI N THÔNG I Ễ

Đ ÁN T T NGHI P Đ I H C

Ạ Ọ

Ố

Ồ

Ệ

ềĐ tài: ề Đ tài: T NG QUAN V MÃ OCDMA VÀ M T S NG D NG Ổ T NG QUAN V MÃ OCDMA VÀ M T S NG D NG Ổ

Ộ Ố Ứ Ộ Ố Ứ

Ụ Ụ

Ề Ề

Giáo viên h Giáo viên h ướ ướ Sinh viên th c hi n: B Vi Sinh viên th c hi n: B Vi ự ự ng d n: TS. Bùi Trung Hi u ế ng d n: TS. Bùi Trung Hi u ế ế ế t Khuy n ế t Khuy n ế

ẫ ẫ ế ệ ế ệ ớL p: D2002VT L p: D2002VT ớ

Hà N i 2006 ộ Hà N i 2006 ộ

N i dung chính c a đ án

ủ ồ

ộ

 Ch

 Ch

ng I: Gi i thi u h th ng thông tin quang OCDMA. ươ ớ ệ ố ệ

ng II: Đa truy nh p phân chia theo mã quang (OCDMA- Optical ươ ậ

 Ch

Code Division Multiple Access).

 K t lu n. ế

ươ ng III: M t s ng d ng. ộ ố ứ ụ

ậ

ng I. Gi

i thi u h th ng thông tin quang

ớ

ệ ố

ệ

Ch ươ OCDMA

 Các thành ph n c a m t m ng quang nói chung. ộ

 Thành ph n b xung cho m ng OCDMA.

ầ ủ ạ

ầ ạ ổ

ng I. Gi

i thi u h th ng thông tin quang

ớ

ệ ố

ệ

Ch ươ OCDMA

TÝn hiÖu § iÖn vµo

M¹ch ®iÒu khiÓn

Nguån ph¸t quang

Bé ph¸t quang

C¸p sî i quang

 B phát quang.

ầ ủ ệ ố Các thành ph n c a h th ng

 B thu quang.

ộ

L pặ /Khu ch đ i ạ

ế

 B khu ch đ i.

ộ

C¸p sî i quang

 S i quang.

ế ạ ộ

 Tr m l p. ạ

ợ

TÝn hiÖu § iÖn ra

K §

§ Çu thu quang

Xö lý tÝn hiÖu

Bé thu quang

S đ kh i c a h th ng thông tin quang ệ ố

ố ủ

ơ ồ

ặ

ng I. Gi

i thi u h th ng thông tin quang

ớ

ệ ố

ệ

Ch ươ OCDMA

Thành ph n b xung cho m ng OCDMA:

ầ ổ

ạ

 Máy thu t

 B tr i ph và gi

ng quan. t ự ươ

 Cách t

ộ ả ổ ả ả i tr i ph . ổ

 B gi

s i quang. ử ợ

i h n c ng quang. ộ ớ ạ ứ

Ch

ng II. Đa truy nh p phân chia theo mã quang.

ươ

ậ

 Truy n thông tr i ph . ổ

 Mã tr c giao quang OOC.

ề ả

 H th ng DS-OCDMA.

ự

 H th ng TH-OCDMA.

ệ ố

 H th ng FH-OCDMA.

ệ ố

 H th ng FFH-OCDMA.

ệ ố

ệ ố

Ch

ng II. Đa truy nh p phân chia theo mã quang.

ươ

ậ

 Tr i ph tr c ti p (DSSS: Direct Squence

ổ ự ế

ả

Spread Spectrum).

 Tr i ph nh y t n (FHSS: Frequency

ả ầ

ả

ổ

Hopping Spread Spectrum).

 Tr i ph nh y th i gian (THSS: Time ờ

ả

ả

ổ

Hinh 2.3

Hopping Spread Spectrum).

 H th ng k t h p.

ệ ố

ế ợ

Truy n thông tr i ph ổ ề ả

Ch

ng II. Đa truy nh p phân chia theo mã quang.

ươ

ậ

Gi i thi u v OCDMA ớ ệ ề

OCDMA là ph ng th c đa truy nh p trong thông tin quang. K t h p nh ng ươ ế ợ ứ ữ ậ

đ c tính u vi t c a ph ng th c đa truy nh p phân chia theo mã CDMA và ư ặ ệ ủ ươ ứ ậ

TÝn hiÖu ®iÖn hoÆc quang

TÝn hiÖu truy n d n s i quang. ẫ ợ ®iÖn hoÆc quang

Bé gi¶i m· OCDMA

Nguån d÷ liÖu #1

D÷ liÖu thu #1

Bé m· ho¸ OCDMA

...

...

Bé nèi quang h×nh sao NxN

D÷ liÖu thu #N

Bé m· ho¸ OCDMA

Bé gi¶i m· OCDMA

Nguån d÷ liÖu #N

MiÒn quang

ề

S đ h th ng OCDMA ơ ồ ệ ố

Ch

ng II. Đa truy nh p phân chia theo mã quang.

ươ

ậ

 M t ph ộ

Ư ể u đi m n i b t c a OCDMA ổ ậ ủ

ươ ng th c truy nh p ng u nhiên và đ ng th i. Không c n s ầ ự ứ ẫ ậ ồ ờ

 Không c n đi u khi n b

đ ng b ch t ch v th i gian. ẽ ề ờ ộ ặ ồ

ể ướ ề ầ c sóng ch t ch . ẽ ặ

 Không c n đi u khi n m ng t p trung, ph ể

ng th c đ n l ề ầ ạ ậ ươ ứ ơ ẻ (ví d ụ

 Đ nh tuy n t

ph ng th c tell-and-go). ươ ứ

 B o m t cao, thi ậ

ế ự ộ đ ng b i chu i mã. T n d ng hi u qu băng thông. ậ ụ ệ ả ở ỗ ị

ả t b r . ế ị ẻ

Ch

ng II. Đa truy nh p phân chia theo mã quang.

ươ

ậ

Mã tr c giao quang OOC (Orthogonal Optical Code)

ự

T ng t nh mã CDMA trong thông tin vô tuy n, t mã OCDMA cũng ươ ự ư ế ừ

ph i là các mã gi ng u nhiên và t o ra t ả ả ạ ẫ ừ ữ nh ng hàm tr c giao. T mã ự ừ

mã CDMA quang có đ dài g p nhi u l n so v i mã CDMA. M t lo i t ề ầ ạ ừ ấ ộ ớ ộ

l

l

,

)

OCDMA c b n đó là mã tr c giao quang (OOC). ơ ả ự

awn ,( ,

c

M t t ộ ừ mã OOC ký hi u ệ là h các chu i ỗ ọ

(0,1) có chi u dài n, tr ng s w th a mãn đi u ki n: ệ ề ề ố ọ ỏ

Ch

ng II. Đa truy nh p phân chia theo mã quang.

ươ

ậ

t ng ệ ự ươ

- 1. Đi u ki n t ề quan: n 1

l

a

(cid:229)

= 0 t V i m i ọ

+ £ t xx t 1 Cx ˛

và b t kỳ s nguyên t,0

2. Đi u ki n t ng quan chéo: ề

- ệ ươ 1 n

l

£ (cid:229) + t t yx t c

= t

,

˛ 0 Cyx ,và m i s nguyên t b t kỳ. V i m i ọ ớ ỗ ố ấ

Ch

ng II. Đa truy nh p phân chia theo mã quang.

ươ

ậ

5

5

4

4

3

3

2

2

1 0.5

1 0.5

0

10

20

30

0

40

50

60

10

20

30

40

50

60

5

5

4

4

3

3

2

2

1 0.5

1 0.5

0

0

10

20

30

40

50

60

10

20

30

40

50

60

(a) Mã OOC th nh t, (b) mã OOC th 2, (c) t ng quan ứ ấ ứ t ự ươ

(d) T ng quan chéo. ươ

Ch

ng II. Đa truy nh p phân chia theo mã quang.

ươ

ậ

=

+

+

s

Ph ng trình bi u di n kênh đ ng b hai ng i dùng ươ ồ ộ ể ễ ườ

(cid:0)

[

]

y t ( )

n t

( ) A =A =1,t

0,T

Ab s t ( ) 1 1 1

A b s t ( ) 2 2 2

1

2

=

w s , 1

s 2

T

(cid:0)

r

=<

>=

= (cid:0)

(cid:0)

( )

( )

0

s s , 1 2

s t s t dt 1 2

,

0

s 1

s 2

1

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

Chip A là khe th i gian quang có th nh n giá tr ON ho c OFF. Gi thi t ể ậ ặ ờ ị ả ế

i u C(32,4,1,1) v i hai t mã (gi s {{0,10,13,28}, s d ng m t mã t ử ụ ộ ố ư ớ ừ ả ử

{0,5,12,31}}mod 32)

Ch

ng II. Đa truy nh p phân chia theo mã quang.

ươ

ậ

ộ

B mã hoá quang

B ộ C ngộ

ộ

B mã hoá quang

B gi i ộ ả mã quang

Tín hi u ệ thu

Đi nệ

Quang

B gi i ộ ả mã quang

Tín hi u ệ thu

5

5

4

4

3

3

Quang

Đi nệ

2 1.5 1 0.5 0

2 1.5 1 0.5 0

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 2 3 4 5 6 7 8 9

5

5

4

4

3

3

60

2 1.5 1 0.5 0

2 1.5 1 0.5 0

5 10 15 20 25 30

5 10 15 20 25 30

5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0

5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0

50 100 150 200 250 300 350

50 100 150 200 250 300 350

5

5

4

4

3

3

2 1.5 1 0.5 0

2 1.5 1 0.5 0

5 10 15 20 25 30

5 10 15 20 25 30

5

4

5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0

5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0

3

50 100 150 200 250 300 350

50 100 150 200 250 300 350

2 1.5 1 0.5 0

5 10 15 20 25 30

L c đ phía phát và phía thu ượ ồ

Ch

ng II. Đa truy nh p phân chia theo mã quang.

ươ

ậ

d

[

]

h t (

)

h t ( )

t ( )

d

h t ( )

t ( )

d

( )t

B truy n ề ộ vòng

B truy n ề ộ vòng

a

[

]

h t ( )

A x ( )

a

- ˜ ˜ ˜

[

]

h t ( )

A x (

)

Mã hoá

Gi

i mã

ả

-

ệ ố H th ng DS-OCDMA

Ch

ng II. Đa truy nh p phân chia theo mã quang.

ươ

ậ

S i quang

ợ

B c ng ộ ộ

Laser

B mã hoá ộ CDMA quang

B ộ đ mệ

Ngu n ồ d li u ữ ệ

B t o ộ ạ mã

Tín hi u c a nh ng ủ

ữ

ng

i dùng khác

ệ ườ

ờ

Nh y th i ả gian

B gi

i mã

B đ mộ ệ

S i quang

ợ

ộ ả CDMA quang

D li u ữ ệ khôi ph cụ

B t o ộ ạ mã

H th ng TH-OCDMA ệ ố

Ch

ng II. Đa truy nh p phân chia theo mã quang.

ươ

ậ

Mã hoá

Ngu n băng r ng

ồ

ộ

Gi

i mã

ả

H th ng FH-OCDMA ệ ố

Ch

ng II. Đa truy nh p phân chia theo mã quang.

ươ

ậ

Ph ng t o t n s

ạ ầ

ỏ

ố

Tín hi u ệ truy nề

Ngu n ồ d ữ li uệ

B t o mã

ộ ạ

Sóng mang

Xung ban đ uầ

Xung tr l

đ n

ả ờ ủ

i c a m t cách t ộ

ử ơ

Ngu n ồ d ữ li uệ

ố

ắ

l

Nh ng cách t ữ cùng m t b ộ ướ

ữ

B

ể ....

l l ,

Bragg gi ng nhau kh c cho ử c sóng và đi u khi n nh ng ề c sóng khác b

ướ

1

2

Ngu n ồ băng r ngộ

(Xung ng nắ )

H th ng FFH-OCDMA ệ ố

Ch

ng III. M t s ng d ng c a OCDMA

ươ

ộ ố ứ

ủ

ụ

 Ngày nay nh ng ng d ng đòi h i băng thông r ng nh gi

ng d ng trong LAN quang Ứ ụ

i trí đa ữ ứ ư ả ụ ỏ ộ

ph ươ ng ti n và video đòi h i công ngh truy nh p công su t cao. Ki n ệ ệ ế ậ ấ ỏ

 Đã có nh ng nghiên c u ch ra r ng t c đ m ng LAN s d ng OCDMA

trúc OCDMA là m t ki n trúc r t thu hút đ i v i m ng LAN t c đ cao. ố ộ ố ớ ế ấ ạ ộ

ố ộ ạ ử ụ ứ ữ ằ ỉ

đã đ t đ c là 32 ng i dùng và 10 Gb/s cho m i ng i, nghĩa là dung ạ ượ ườ ỗ ườ

ng là 320 Gb/s. l ượ

K t lu n ậ

ế

 Tìm hi u v khái quát v OCDMA, t

mã s d ng trong OCDMA. ề ề ể ừ ử ụ

 Xem xét xu h

Ứ ng d ng c a OCDMA. ủ ụ

ướ ng phát tri n nh ng d ch v băng r ng trong đó có m t ụ ữ ể ộ ộ ị

s d ch v s phát tri n trên c s thông tin quang. ố ị ụ ẽ ơ ở ể

 Nghiên c u kĩ l

M t s h ng nghiên c u ti p theo: ộ ố ướ ứ ế

mã s d ng trong OCDMA, t đó ứ ưỡ ng v nh ng t ề ữ ừ ử ụ ừ

nghiên c u cách th c s d ng nh ng lo i mã ph c t p h n đó là nh ng ứ ử ụ ứ ạ ữ ứ ữ ạ ơ

lo i mã s a l i đ tăng hi u su t c a h th ng OCDMA và gi m nh ử ỗ ể ấ ủ ệ ố ả ả ệ ạ

t nhi u truy nh p nhi u ng i dùng MAI. h ưở ng c a nhi u, đ c bi ễ ủ ặ ệ ễ ề ậ ườ