Mục tiêu của đề tài là tìm hiểu tổng quan về hệ thống thông tin quang và thông tin vô tuyến, nhằm mục đích hiểu rõ hơn về ưu, nhược điểm của hệ thống. Tìm hiểu, nghiên cứu sâu về kỹ thuật Radio over Fiber, nêu lên được các ưu, nhược điểm, các đặc tính cơ bản của kỹ thuật; ứng dụng kỹ thuật Radio over Fiber và mạng truy nhập không dây; phân tích hoạt động của 1 tuyến RoF cụ thể, nhằm biết được quá trình làm việc cụ thể của các thành phần trong tuyến.
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG – VÔ TUYẾN
GIỚI THIỆU CHƯƠNG
Nội dung chương này nhằm giới thiệu tổng quan về:
+ Hệ thống thông tin quang
+ Hệ thống thông tin vô tuyến
THÔNG TIN QUANG [1]
Khác với thông tin hữu tuyến và vô tuyến, các loại thông tin sử dụng môi trường truyền dẫn tương ứng là dây dẫn và không gian, thông tin quang là một hệ thống truyền tin thông qua sợi quang Điều đó có nghĩa là thông tin được chuyển thành ánh sáng và sau đó ánh sáng được truyền qua sợi quang Tại nơi nhận, nó lại được biến đổi trở lại thành thành thông tin ban đầu
1.2.1 Ưu nhược điểm của hệ thống thông tin sợi quang
Trong thông tin sợi quang các ưu điểm sau của sợi quang đã được sử dụng một cách hiệu quả: độ suy hao truyền dẫn thấp và băng thông lớn Thêm vào đó, chúng có thể sử dụng để thiết lập các đường truyền dẫn nhẹ và mỏng, không có xuyên âm với các đường sợi quang bên cạnh và không chịu ảnh hưởng của nhiễu hiệu ứng sóng điện từ Trong thực tế sợi quang là phương tiện truyền dẫn thông tin hiệu quả và kinh tế nhất đang có hiện nay
Trước hết, nó có dung lượng cực lớn: Băng thông(BW) gấp khoảng 10000 lần so với thông tin vi ba (BW thường chọn khoảng vài % tần số sóng mang(f), f của ánh sáng cỡ 200 THz, f của vi ba cỡ 20 GHz)
Thứ hai, độ tổn hao rất thấp: Tổn hao sợi quang có thể đạt 0,2 dB/km, so với cáp đồng trục 10 - 30 dB/km
Thứ ba, kích thước nhỏ và gọn nhẹ: trong một dây cáp quang có nhiều sợi quang vì kích thước của nó rất nhỏ
Thứ tư, tính chống nhiễu cao: sợi quang được cấu tạo từ thủy tinh oxit (trong đó SiO 2 là loại oxit thông dụng dùng để tạo ra sợi) nên không bị ảnh hưởng của điện từ trường bên ngoài và các loại nhiễu từ nhà máy điện nguyên tử, sấm sét
Phan Thị Kim Thoa – Lớp: CCVT03C Trang 4
Thứ năm, giá thành sợi quang thấp: vì thạch anh là nguyên liệu chính để sản xuất sợi quang có sẵn trong thiên nhiên, so với kim loại thì nguồn nguyên liệu này dồi dào Thứ sáu, khoảng cách truyền dẫn lớn: kết hợp khả năng khuếch đại của các bộ khuếch đại quang trên đường truyền cùng với sự suy hao thấp của cáp quang và độ nhảy thu cao của máy thu cho phép tăng khoảng cách truyền dẫn lên cực lớn Hiện nay, người ta đã triển khai nhiều hệ thống cáp sợi quang vượt đại dương có khoảng cách hàng chục ngàn km với dung lượng đến hàng ngàn Gb/s
Thứ bảy, tốc độ cao, hiệu suất lớn: các linh kiện thu và phát quang có khả năng điều chế tốc độ cao, kích thước nhỏ, hiệu suất biến đổi quang điện cao
Thứ tám, khả năng truyền tín hiệu với các bước sóng khác nhau: thông tin sợi quang cũng cho phép truyền đồng thời các tín hiệu có bước sóng khác nhau Đặc tính này cũng góp phần rất lớn làm tăng dung lượng truyền dẫn
Bên cạnh những ưu điểm vượt trội như trên thì hệ thống thông tin quang còn có những nhược điểm sau:
- Hiệu suất ghép nguồn quang vào sợi thấp
- Không thể truyền mã lưỡng cực
- Hàn nối sợi quang khó khăn, yêu cầu kỹ thuật cao
- Nếu có khí ẩm, nước lọt vào trong cáp thì sợi quang chóng bị lão hóa, suy hao tăng lên, mối hàn quang nhanh bị hỏng
Phan Thị Kim Thoa – Lớp: CCVT03C Trang 5
Những nhược điểm này phần lớn mang tính khách quan và có thể giải quyết được bằng khoa học công nghệ Tuy nhiên với những ưu điểm vượt trội thì hệ thống thông tin quang ngày càng được ứng dụng rộng rãi và phát triển nhanh vì những lợi ích thiết thực trong cuộc sống con người
1.2.2 Mô hình tuyến truyền dẫn sợi quang hiện tại
Tuyến truyền dẫn quang tổng quát được mô tả như hình 1.2 Tín hiệu được sử dụng để truyền qua sợi quang trong trường hợp chung thường là tín hiệu xung số Một tuyến quang tổng quát bao gồm các thành phần cơ bản là sợi quang, một bộ phát quang, một bộ thu quang và các bộ khuếch đại quang
Hình 1.2: Sơ đồ khối của hệ thống thông tin sợi quang tiêu biểu
Sợi quang đóng vai trò truyền tín hiệu từ máy phát đến máy thu, trong hệ thống thông tin sợi quang, rất ít gây méo tín hiệu so với hệ thống thông tin vi ba và vệ tinh Một trong những ưu điểm chủ yếu của sợi quang là tổn hao ánh sáng trong sợi rất nhỏ, chẳng hạn khi hoạt động trong vùng bước sóng 1550 nm, tổn hao trong sợi đơn mode SMF chỉ khoảng 0,2 dB/km Tổn hao sợi là cơ sở để xác định khoảng lặp trong các hệ thống thông tin sợi quang Một thông số quan trọng khác trong sợi quang là tán sắc sợi gây ra vấn đề giản nở xung tín hiệu tại máy thu Nếu các xung quang bị trải rộng vượt quá khe thời gian cho phép thì chất lượng tín hiệu sẽ bị suy giảm nghiêm trọng Tán sắc trở thành vấn đề quan trọng trong hệ thống sử dụng sợi quang đa mode vì các xung bị trải rộng do ánh sáng truyền trong sợi theo các mode khác nhau với tốc độ khác nhau Chính vì vậy, hiện nay người ta chỉ dùng sợi đơn mode để truyền dẫn Ở tốc độ bít cao, trong sợi này cũng xảy ra tán sắc vật liệu do chiết xuất của sợi thay đổi theo bước sóng ánh sáng, cũng gây nên sự giản nở xung Để giảm ảnh hưởng này, người ta sử dụng biện pháp bù tán sắc và dùng các nguồn phát quang có độ rộng phổ hẹp
Truyền dẫn quang trong sợi quang Ánh sáng có thể truyền trong môi trường trong suốt, nhưng với vận tốc nhỏ hơn
Phan Thị Kim Thoa – Lớp: CCVT03C Trang 6 vận tốc trong chân không Tỉ số giữa vận tốc ánh sáng trong chân không và trong vật liệu được gọi là chỉ số khúc xạ (n) và tính bởi công thức n=c/v , với c là vận tốc trong chân không còn v là vận tốc trong vật liệu Khi ánh sáng truyền từ một môi trường có chỉ số khúc xạ cho trước sang một môi trường khác có chỉ số khúc xạ khác (ví dụ: khúc xạ xảy ra), góc khúc xạ sẽ phụ thuộc vào chỉ số khúc xạ của cả 2 vật liệu cũng như góc tới Theo định luật Snell, ta có: n a sinθ a = n b sinθ b với n a , n b tương ứng là chỉ số khúc xạ của môi trường tới và môi trường khúc xạ, θ a ,θ b là góc tới và góc khúc xạ Hình 1.3 minh họa cấu trúc sợi quang bao gồm một lõi được bao quanh hoàn toàn bởi một lớp vỏ (cả 2 đều chứa thủy tinh với các chỉ số khúc xạ khác nhau) Với sợi chiết xuất phân bậc SI, sự thay đổi chỉ số khúc xạ tại ranh giới lõi- vỏ là theo bậc Nếu như chỉ số khúc xạ của vỏ nhỏ hơn của lõi thì sẽ xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần trong lõi và ánh sáng có thể truyền lan dọc theo sợi như trên hình 1.4 Hiện tượng phản xạ toàn phần sẽ xảy ra với góc tới lớn hơn góc tới hạn θ c , được tính bởi công thức: sin c = lõi võ n n
Hình 1.3:Mặt cắt sợi quang (a) đơn mode (b) đa mode (đơn vị μm)
Với nvỏ và n lõi tương ứng là chỉ số khúc xạ của vỏ và lõi Vì vậy, để ánh sáng có thể truyền dọc theo sợi thì góc tới của tia sáng phải lớn hơn góc tới hạn θc c
Hình 1.4: Truyền ánh sáng trong sợi quang bằng hiện tượng phản xạ toàn phần
Phan Thị Kim Thoa – Lớp: CCVT03C Trang 7
Suy hao trên sợi quang
Hình 1.5 : Suy hao ánh sáng trên sợi quang
Suy hao của ánh sáng khi nó truyền dọc theo sợi là một yếu tố quan trọng cần được xem xét khi thiết kế hệ thống thông tin sợi quang vì nó đóng vai trò chủ yếu xác định khoảng cách truyền dẫn cực đại giữa phần phát và phần thu hoặc quyết định có đặt bộ khuếch đại trên đường truyền hay không Cơ chế suy hao chủ yếu trên sợi là suy hao do hấp thụ, tán xạ và bức xạ năng lượng ánh sáng Suy hao công suất tín hiệu trên sợi quang P có chiều dài L được tính theo biểu thức :
(1.2) Trong đó : P in , P out là công suất đầu vào và đàu ra của sợi quang α: là suy hao tín hiệu trên 1 km sợi quang, α được tính theo công thức sau :
(1.3) Một sợi quang lý tưởng không gây suy hao tín hiệu ánh sáng, nghĩa là:
P in = P out Điều này có nghĩa là suy hao bằng 0 Điều này không thể có được Trong thực tế, sợi quang hoạt động tại bước sóng 900 nm có suy hao trung bình 3 dB/km Nghĩa là công suất quang giảm 50% khi truyền được 1 km và giảm 75% (tương ứng 6 dB) khi truyền qua 2 km
Tán sắc trong sợi quang
THÔNG TIN VÔ TUYẾN
1.3.1 Giới thiệu thông tin vô tuyến
Thông tin vô tuyến sử dụng khoảng không gian làm môi trường truyền dẫn Phương pháp thông tin là: phía phát bức xạ các tín hiệu thông tin bằng sóng điện từ, phía thu nhận sóng điện từ phía phát qua không gian và tách lấy tín hiệu gốc
Thông tin vô tuyến đã có được sự phát triển nhanh chóng trong những năm qua Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU) dự báo, số thuê bao di động trên khắp thế giới sẽ
Phan Thị Kim Thoa – Lớp: CCVT03C Trang 12 ngang với dân số toàn cầu ngay trong năm tới Đến cuối năm 2013, tỉ lệ đăng kí thuê bao di động chung toàn cầu sẽ lên tới 98%, trong đó tỉ lệ ở các nước phát triển là 128%, còn ở các nước đang phát triển là 89%.[2]
1.3.2 Các đặc tính của sóng vô tuyến
Tần số sử dụng cho sóng điện từ như vai trò sóng mang trong thông tin vô tuyến được gọi riêng là "tần số vô tuyến" (RF) Tần số này chiếm một dải rất rộng từ VLF (tần số cực thấp) tới sóng milimét
Bảng 1.2 trình bày băng tần số vô tuyến được phân loại theo tiêu chuẩn quốc tế hiện hành và theo cơ chế và phương thức sử dụng sóng vô tuyến
Bảng 1.2: Phân loại, cơ chế và sử dụng sóng vô tuyến
Tần số Phân loại băng tần
Cơ chế truyền sóng vô tuyến
Cự ly thông tin và lĩnh vực sử dụng
3KHz–30KHz VLF Sóng đất – điện ly
Thông tin đạo hàng quân sự khắp thế giới
30KHz–300KHz LF Sóng đất 1500Km đạo hàng vô tuyến 300KHz–3Mhz MF Sóng ngắn (cự ly ngắn) – sóng dài (cự ly dài)
Phát thanh cố định Hàng không, đạo hàng, liên lạc nghiệp dư
3MHz–30MHz HF Sóng trời 3 - 6MHz : Thông tin liên tục lục địa
6 - 30Mhz : Thông tin di động Thông tin kinh doanh và nghiệp dư, dân sự quốc tế 30MHz–300MHz VHF Sóng trời
Thông tin trực thi, VHF, FM Đa thông tin 300MHz–3GHz UHF Sóng trời
Radar, đa thông tin Thông tin di động 300MHz–30GHz SHF, Viba Sóng trời Thông tin vệ tinh, thông tin cố định Radar 30GHz–300GHz EHF,
Sóng trời Thông tin cho tương lai
Phan Thị Kim Thoa – Lớp: CCVT03C Trang 13
1.3.2.1 Sự lan truyền của băng tần số thấp
Sự lan truyền của băng tần số thấp là nhờ vào sóng đất Nó được thực hiện nhờ nhiễu xạ sóng điện từ Hiện tượng nhiễu xạ có mối quan hệ chặt chẽ với độ dẫn điện và hằng số điện môi của đất trong đường lan truyền Vì cự ly truyền sóng trên mặt biển dài hơn so với mặt đất cho nên tần số thấp được sử dụng rộng rãi trong thông tin vô tuyến đạo hàng Trong trường hợp tần số cực thấp, bước sóng lớn hơn nhiều so với chiều cao từ bề mặt trái đất lên tới tầng điện ly Cho nên, mặt đất và tầng điện ly đóng vai trò như hai bức tường Nó được gọi là chế độ ống dẫn sóng mặt đất – điện ly mà nhờ nó, có thể thông tin tới toàn thế giới Băng tần số cực thấp được sử dụng chủ yếu cho thông tin hàng hải và thông tin đạo hàng
1.3.2.2 Sự lan truyền của băng tần số cao
Thông tin cự ly xa bằng băng tần số cao được thực hiện nhờ sự phản xạ của sóng trời trên tầng điện ly Trong phương thức thông tin này, mật độ thu sóng trời phụ thuộc vào tần số vô tuyến và trạng thái của tầng điện ly, trạng thái này thay đổi theo thời gian, theo ngày, theo mùa và theo điều kiện thời tiết
1.3.3 Thực trạng của thông tin vô tuyến hiện nay
Hình 1.9: Sơ đồ chỉ ra các thành phần của mạng truy nhập vô tuyến băng hẹp
Hình 1.9 mô tả cấu hình của một hệ thống truy nhập vô tuyến băng hẹp (ví dụ như GSM) Trạm trung tâm (CS) chịu trách nhiệm xử lý cuộc gọi và chuyển mạch, trong khi trạm gốc (BS) hoạt động với các giao diện vô tuyến với các thiết bị di động (MU) hoặc thiết bị đầu cuối vô tuyến (WTU) Các BSs có thể được kết nối tới CS thông qua rất nhiều công nghệ: cáp đồng trục, sóng vi ba hoặc là liên kết sợi quang Khi tín hiệu tới BS, chúng sẽ được xử lý và điều chế lên sóng mang thích hợp Bán kính vùng phủ bởi tín hiệu phát ra từ BS chính là bán kính ô của mạng Tất cả MU/WTU trong ô đó sẽ chia sẻ phổ tần vô tuyến Đối với mạng WLAN sẽ được cấu
Phan Thị Kim Thoa – Lớp: CCVT03C Trang 14 hình ở trong một mô hình tương tự, với giao diện vô tuyến được gọi là Radio Access Point (RAP)
Các tần số sóng mang thấp sẽ cho băng thông thấp Do đó, một trong những lý do tại sao hệ thống truy nhập vô tuyến lại cung cấp dung lượng hạn chế là bởi vì chúng hoạt động ở các tần số thấp GSM hoạt động ở các tần số 900 MHz hoặc 1800 MHz với độ rộng kênh là 200 kHz UMTS hoạt động tại các tần số xung quanh 2GHz và có độ rộng kênh là 5 MHz Tuy nhiên, bên cạnh đó cũng có sự cạnh tranh mạnh mẽ cho phổ tần số giữa rất nhiều hệ thống thông tin vô tuyến sử dụng các tần số sóng mang dưới 6GHz, bao gồm quảng bá TV và radio, và các hệ thống cho các dịch vụ thông tin quan trọng như sân bay, cảnh sát, cứu hỏa, các cá nhân sử dụng radio, wireless LANs và rất nhiều hệ thống khác… Các tần số thấp giúp cho đầu cuối vô tuyến chi phí thấp (tại BS và MU/WTU)
Bảng 1.3: Phân bổ tần số đối với các hệ thống truy nhập vô tuyến băng rộng
Tần số Hệ thống vô tuyến
28 GHz Fixed wireless access – Local point to Multipoint (LMDS)
38 GHz Fixed wireless access – Picocellular
Do đó, để gia tăng dung lượng của hệ thống thông tin vô tuyến là sử dụng các ô có kích thước nhỏ hơn (gọi là micro và picocells) Điều này rất khó thực hiện đối với các sóng mang vi ba tần số thấp Ngược lại, các sóng vô tuyến tại tần số sóng mm các suy hao truyền lan lớn cùng với các đòi hòi về LOS sẽ tạo điều kiện để hình thành nên các ô nhỏ
Một cách khác để gia tăng dung lượng của hệ thống thông tin vô tuyến là gia tăng tần số sóng mang, để tránh cho các tần số ở băng ISM bị nghẽn Các tần số sóng mang
Phan Thị Kim Thoa – Lớp: CCVT03C Trang 15 cao hơn sẽ đưa ra băng thông điều chế lớn hơn, song có thể dẫn tới các chi phí gia tăng cho đầu cuối vô tuyến tại các BSs và MUs/WTUs
Các cell nhỏ hơn sẽ giúp cho cải thiện hiệu suất trải phổ thông qua việc tái sử dụng tần số nhiều hơn Nhưng đồng thời kích cỡ ô nhỏ hơn đồng nghĩa với việc số lượng lớn hơn các BSs hoặc RAPs cần thiết để bao phủ một vùng rộng lớn Hơn thế nữa, các mạng truyền dẫn (feeder) phải đủ lớn cần thiết để phục vụ số lượng lớn các BSs/RAPs đó Vì thế, trừ phi chi phí cho các BSs/RAPs, và mạng truyền dẫn giảm một cách rõ rệt nếu không việc cài đặt hệ thống rộng và bảo trì các hệ thống kể trên sẽ là rất lớn Đó là lý do ra đời của công nghệ Radio-over-Fiber (RoF) Với các thành quả trong việc đơn giản hóa các BSs thông qua việc tổng hợp các chức năng hệ thống vô tuyến tại CS.
KẾT LUẬN CHƯƠNG
Qua tìm hiểu tổng quan về thông tin quang và thông tin vô tuyến ta thấy được những ưu điểm to lớn của chúng về khả năng truyền dẫn, dung lượng, băng thông, ngày càng đáp ứng đầy đủ các dịch vụ thông tin băng rộng, đa phương tiện, trở thành nền tảng cho việc xây dựng các xa lộ thông tin toàn cầu
Phan Thị Kim Thoa – Lớp: CCVT03C Trang 16
CÔNG NGHỆ TRUYỀN SÓNG VÔ TUYẾN TRÊN SỢI QUANG -
GIỚI THIỆU CHƯƠNG
Nội dung của chương này nhằm giới thiệu về tổng quan công nghệ truyền sóng vô tuyến trên sợi quang, cũng như phân tích cụ thể các kỹ thuật truyền sóng vô tuyến qua sợi quang, các kỹ thuật ghép kênh trong RoF như thế nào Chương gồm các phần chính sau:
Tổng quan về Công nghệ truyền tín hiệu vô tuyến trên sợi quang RoF
Các kỹ thuật truyền tín hiệu vô tuyến qua sợi quang
Các kỹ thuật ghép kênh trong RoF
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TRUYỀN SÓNG VÔ TUYẾN TRÊN SỢI
2.2.1 Khái niệm về công nghệ RoF
RoF là công nghệ truyền tải tín hiệu vô tuyến sử dụng đường truyền là sợi quang nhằm phân phối tín hiệu tần số vô tuyến (RF) từ trạm đầu cuối trung tâm (CS) tới các trạm gốc (BS) và ngược lại Trong hệ thống thông tin băng hẹp và WLANs, các chức năng xử lí tín hiệu RF như nâng tần, điều chế sóng mang và ghép kênh được thực hiện ở các trạm gốc BS và ngay sau đó được đưa tới anten Đối với công nghệ RoF cho phép tập trung các chức năng xử lí tín hiệu RF tại một vị trí chung (trạm đầu cuối trung tâm CS), sau đó sử dụng sợi quang có suy hao thấp (khoảng 0,3 dB/km cho bước sóng 1550 nm, 0,5 dB/km cho bước sóng 1310 nm) để phân phối tín hiệu RF tới các trạm gốc BS như minh họa trong hình 2.1
Hình 2.1: Mô hình khái niệm về hệ thống RoF
Phan Thị Kim Thoa – Lớp: CCVT03C Trang 17
Nhờ công nghệ RoF các BS được đơn giản hóa đáng kể, chúng chỉ còn chức năng chuyển đổi quang - điện và khuếch đại Việc tập trung các chức năng xử lý tín hiệu RF cho phép chia sẻ thiết bị, phân bổ rộng tài nguyên và đơn giản hóa vận hành, bảo dưỡng hệ thống Những ưu điểm này làm giảm chi phí lắp đặt và vận hành của hệ thống, đặc biệt trong các hệ thống thông tin vô tuyến băng rộng cần mật độ các trạm gốc (BS) cao
2.2.2 Các thành phần cơ bản của tuyến quang sử dụng công nghệ RoF
Tuyến quang sử dụng công nghệ RoF ở đây bao gồm một số thành phần cơ bản như: MH (Mobile host), BS (Base station), CS (Central station) và sợi quang…
Hình 2.2: CS và một microcell (BS và MS) trong kiến trúc RoF
Mobile Host (MH): là các thiết bị đi động trong mạng, nó là các thiết bị đầu cuối Các MH có thể là điện thoại đi động, máy tính xách tay, các PDA, hay các máy chuyên dụng khác có tích hợp chức năng truy nhập vào mạng không dây
Base Station (BS): có nhiệm vụ phát sóng vô tuyến nhận được từ CS đến các
MH, nhận sóng vô tuyến nhận được từ MH truyền về CS Mỗi BS sẽ phục vụ một microcell BS không có chức năng xử lý tín hiệu, nó chỉ đơn thuần biến đổi từ thành phần chuyển đổi điện/quang và ngược lại để chuyển về hoặc nhận từ CS BS gồm 2 thành phần quan trọng nhất là antenna và thành phần chuyển đổi quang điện ở tần số
RF Tùy vào bán kính phục vụ của mỗi BS mà số lượng BS để phủ sóng một vùng là nhiều hay ít Bán kính phục vụ của BS rất nhỏ (vài trăm mét hoặc thấp hơn nữa chỉ vài chục mét) và phục vụ một số lượng vài chục đến vài trăm các MH Trong kiến trúc mạng RoF thì BS phải rất đơn giản
Central Station (CS): là trạm xử lý trung tâm Tùy vào khả năng của kỹ thuật
RoF mà mỗi CS có thể phục vụ các BS ở xa hàng chục km, nên mỗi CS có thể nối đến
Phan Thị Kim Thoa – Lớp: CCVT03C Trang 18 nhiều BS Do kiến trúc mạng tập trung nên tất cả các chức năng như định tuyến, cấp phát kênh,… đều được thực hiện và chia sẻ ở CS vì thế có thể nói CS là thành phần quan trọng nhất trong mạng RoF (cũng giống như tổng đài trong mạng điện thoại) CS được nối đến các tổng đài, server khác
Sợi quang: Là môi trường truyền tải thông tin giữa các CS và BS dưới dạng ánh sáng truyền trong sợi quang (sợi đơn mode hoặc đa mode) bằng hiện tượng phản xạ toàn phần
2.2.3 Kỹ thuật truyền dẫn RoF
Hình 2.3: Sử dụng phương pháp điều chế với sóng mang quang
Hình 2.3 giới thiệu một trong những cách truyền sóng vô tuyến trên sợi quang đơn giản nhất Đầu tiên, tín hiệu dữ liệu được điều chế lên tần số vô tuyến RF Tín hiệu ở tần số RF này được đưa vào điều chế (cường độ) sang dạng quang để truyền đi Ở đây, ta sử dụng phương pháp điều chế cường độ đơn giản nhất là điều chế trực tiếp Như vậy, sóng vô tuyến được điều chế lên tần số quang, sử dụng tần số quang để truyền đi trong sợi quang Tại phía thu, ta sử dụng phương pháp tách sóng trực tiếp, tách thành phần sóng mang quang, đưa tín hiệu quang trở lại dạng điện dưới tần số RF Một bộ lọc thông thấp ở phía cuối đầu thu nhằm lọc những nhiễu gây ra trên đường truyền
Cường độ trường điện từ E(t) trên sợi quang được biểu diễn bởi công thức sau đây:
E ( t ) S RF ( t ) e j opt (2.1) Trong đó S RF (t) là tín hiệu cần truyền ở tần só vô tuyến chưa điều chế, ω opt là tần số quang và φ là góc pha của tín hiệu quang
Phan Thị Kim Thoa – Lớp: CCVT03C Trang 19
2.2.4 Ưu và nhược điểm của công nghệ RoF
2.2.4.1 Ưu điểm của công nghệ
Suy hao thấp: Sử dụng sợi quang có suy hao rất thấp Các sợi đơn mode (SMF) làm từ thủy tinh có suy hao dưới 0,2 dB/km và 0,5 dB/km tại các cửa sổ 1550 nm và
1300 nm Sợi quang chất dẻo (POF) công bố gần đây có suy hao từ 10-40 dB/km trong vùng 500-1300 nm Những suy hao này thấp hơn nhiều so với cáp đồng trục
Băng thông rộng: Sợi quang có băng thông khổng lồ Có ba cửa sổ truyền dẫn chính, suy hao thấp, cụ thể là các bước sóng 850 nm, 1310 nm, 1500 nm Với một sợi quang đơn mode, băng thông tổng của 3 cửa sổ này vượt quá 50 THz Tuy nhiên các hệ thống thương mại hiện nay mới chỉ tận dụng được một phần nhỏ dung lượng này (1,6 THz)
Không chịu ảnh hưởng của nhiễu tần số vô tuyến: Không chịu ảnh hưởng của nhiễu điện từ Chính đặc điểm này nên thông tin sợi quang có khả năng chống nghe trộm, đây là một đặc tính quan trọng của thông tin sợi quang khi cung cấp an ninh và bảo mật
Lắp đặt và bảo dưỡng dễ dàng: Trong hệ thống RoF, các thiết bị phức tạp và đắt tiền được đặt tại trạm điều khiển trung tâm (CS), khiến cho các trạm gốc (BS) trở nên đơn giản hơn Điều này giúp tiết kiệm được chi phí lắp đặt, bởi vì hệ thống cần nhiều
BS, các BS đơn giản hóa sẽ dễ dàng trong công việc bảo trì và quản lí thiết bị
Giảm công suất tiêu thụ: Giảm công suất tiêu thụ là kết quả của việc sử dụng RAU đơn giản và thiết bị rút gọn Hầu hết các thiết bị phức tạp đều được đặt tại các đầu cuối tập trung Trong một số ứng dụng các RAU hoạt động ở chế độ thụ động Việc giảm tiêu thụ năng lượng tại RAU rất quan trọng khi tính đến việc các RAU được đặt ở nơi xa, những nơi chưa có mạng lưới điện
2.2.4.2 Những nhược điểm của công nghệ
CÁC KỸ THUẬT TRUYỀN TÍN HIỆU VÔ TUYẾN QUA SỢI QUANG
Tần số sử dụng cho sóng điện từ như vai trò sóng mang trong thông tin vô tuyến được gọi riêng là "tần số vô tuyến" (RF) Tần số này chiếm một dải rất rộng từ VLF (tần số cực thấp) tới sóng milimét
Có 3 phương pháp để truyền dẫn tín hiệu RF trên sợi quang bằng phương pháp điều chế cường độ là: (1) điều chế cường độ trực tiếp (2) điều chế ngoài (3) điều chế trộn nhiều ánh sang kết hợp(heterodyne) Ở phương pháp thứ nhất, công suất nguồn laser phát ra được điều khiển trực tiếp bởi cường độ dòng điện của tín hiệu RF Ưu điểm phương pháp này là đơn giản và rẻ tiền được ứng dụng rộng rãi trong các mạch phát laser hiện nay Tuy nhiên, do đáp ứng của laser, tần số RF điều chế bị hạn chế ở tầm 10GHz Có một số laser có thể hoạt động ở tầm cao hơn 40Ghz nhưng nó có giá thành khá mắc và không phổ biến trên thị trường Phương pháp điều chế ngoài là phương pháp sử dụng một nguồn sáng chưa điều chế kết hợp với một bộ điều chế cường độ nguồn quang ngoài Ưu điểm của phương pháp này là cho phép điều chế ở tần số cao hơn so với phương pháp điều chế trực tiếp Tuy nhiên do suy hao chèn của phương pháp này lớn nên hiệu suất của nó không cao Phương pháp cuối cùng, tín hiệu
RF được điều chế sang dạng quang bằng phương pháp heterodyne, trộn các sóng ánh sáng kết hợp để đưa tín hiệu RF lên miền quang Hai phương pháp này sẽ được thảo luận ở các phần sau
2.3.1 Tạo tín hiệu RF bằng IM-DD
2.3.1.1 Giới thiệu về kỹ thuật IM- DD
Phương pháp đơn giản nhất để phân phối tín hiệu RF trong sợi quang là trực tiếp điều chỉnh cường độ của nguồn sáng với tín hiệu RF chính nó và sau đó sử dụng tách sóng trực tiếp tại bộ tách sóng quang để phục hồi tín hiệu RF Có 2 cách điều chỉnh nguồn sáng Một cách là để cho các tín hiệu RF trực tiếp điều chỉnh dòng điện của các diode laser Cách thứ 2 là để vận hành ở chế độ sóng laser liên tục (CW) và sau đó sử dụng một bộ điều biến bên ngoài điển hình như bộ điều chế MZM (Mach- Zehnder Modulator), để điều chỉnh cường độ ánh sáng Hai loại trên được hiển thị như trong
Phan Thị Kim Thoa – Lớp: CCVT03C Trang 21 hình 2.4 Trong cả 2 trường hợp, tín hiệu điều chỉnh là tín hiệu RF thực tế được phân phối Các tín hiệu RF phải được điều chế với dữ liệu trước khi phát đi Vì vậy RFoF đòi hỏi thiết bị quang điện ở tần số cao rất tốn kém tại các thiết bị đầu cuối (headend)
Hình 2.4:Tạo tín hiệu RF bằng điều chế cường độ trực tiếp (a) Sử dụng laser (b) Sử dụng bộ điều chế ngoài
Sau khi truyền qua sợi quang và tách sóng trực tiếp tại bộ tách sóng quang, dòng tách quang sẽ là một bản sao của tín hiệu RF đã điều chế tại trạm trung tâm Dòng quang điện phải qua bộ khuếch đại phối hợp trở kháng để làm tăng biên độ điện áp trước khi kích thích anten Nếu tín hiệu RF được sử dụng để điều chế ở máy phát là chính nó với dữ liệu, rồi tín hiệu RF được tách tại máy thu sẽ mang dữ liệu giống như vậy Các định dạng điều chế của dữ liệu được bảo toàn
Hầu hết các hệ thống RoF, bao gồm các hệ thống RoF IM-DD đều sử dụng sợi đơn mode Tuy nhiên, việc sử dụng kĩ thuật IMDD RoF cho việc truyền tải các tín hiệu
RF qua sợi đa mode, bằng việc trang bị dải thông truyền dẫn thứ tự cao hơn
2.3.1.2 Ưu điểm của kỹ thuật IM- DD Ưu điểm thứ nhất của phương pháp này là sự đơn giản Thứ hai, nếu như sợi tán sắc thấp được sử dụng cùng lúc với một bộ điều chế ngoài (tuyến tính), hệ thống sẽ trở nên tuyến tính Do đó, tuyến quang hoạt động chỉ như một bộ khuếch đại hay bộ suy hao và vì thế nó trong suốt với dạng điều chế của tín hiệu RF Điều đó có nghĩa là tín hiệu được điều chế theo biên độ (AM) hay theo các định dạng điều chế nhiều mức như xQAM đều có thể được truyền tải, dẫn đến hệ thống cần nâng cấp rất ít thậm chí là không cần bất kể khi nào có thay đổi trong việc điều chế tín hiệu RF diễn ra Ghép kênh theo sóng mang con SCM cũng có thể được sử dụng trong các hệ thống này Hơn nữa, không giống như điều chế trực tiếp thiên áp laser, bộ điều chế bên ngoài như
Phan Thị Kim Thoa – Lớp: CCVT03C Trang 22
Zehnder Mach Modulator (MZM) có thể được điều chế với tín hiệu sóng mm gần 100 GHz, mặc dù điều này đi kèm với một chi phí rất lớn về hiệu quả năng lượng và tuyến tính yêu cầu
2.3.1.3 Nhược điểm của kỹ thuật IM- DD
Nhược điểm của kĩ thuật RFoF hay IM-DD là rất khó để sử dụng cho các ứng dụng sóng mm Bởi vì để tạo ra các tín hiệu tần số cao hơn như các sóng mm thì tín hiệu điều chế phải ở cùng tần số cao đó Với điều chế trực tiếp thiên áp laser, điều đó là không thể vì lí do băng thông hạn chế và điều kiện phi tuyến, nó sẽ dẫn tới sự điều chế qua lại sẽ tạo ra các thành phần gây nên tán sắc Mặt khác, các bộ điều chế ngoài như MZM có thể hỗ trợ các tần số RF cao Tuy nhiên, chúng đòi hỏi điện áp điều khiển cao, dẫn tới các bộ khuếch đại điều khiển sẽ rất đắt
Một nhược điểm nữa của RFoF là sự nhạy cảm đối với tán sắc màu, gây ra sự triệt tiêu biên độ phụ thuộc của công suất RF vào tần số hoặc chiều dài nếu như sử dụng điều chế DSB Ảnh hưởng của việc suy giảm biên độ có thể mô hình hóa bởi hàm điều chế của hệ thống điều chế ngoài IM-DD, được cho bởi công thức sau:
Trong đó ωm là tần số điều chế, β 2 là đạo hàm bậc 2 của hằng số truyền lan β (vd β 2 = d 2 β/ d 2 ω), L f là chiều dài sợi và τ = t - (z/υ g ) với υ g là vận tốc nhóm Từ công thức này, chiều dài lớn nhất của sợi quang trước khi tín hiệu bằng 0 đối với hệ thống IM-DD 60 GHz hoạt động tại 1550 nm có thể bị giới hạn xuống chỉ 1.5 km Có thể khắc phục sự suy giảm biên độ bằng việc sử dụng các kĩ thuật tránh tán sắc như điều chế dải đơn biên quang OSSB, phương pháp sẽ loại trừ đi việc truyền dẫn dải biên thứ hai bằng việc lọc đi một dải biên hoặc sẽ sử dụng cả 2 bộ điều chế cường độ điều khiển Tất cả những điều này sẽ khiến cho hệ thống IM- DD RoF sử dụng điều chế OSSB trở nên phức tạp hơn
2.3.2 Tạo tín hiệu RF bằng bộ điều chế ngoài Ở kỹ thuật IM - DD ta đã thấy băng thông bị hạn chế bởi tần số của laser diode, để khắc phục tình trạng này ta sử dụng bộ điều chế ngoài Ở bộ điều chế ngoài, người ta cần một nguồn laser rất ổn định, vì vậy một vòng hồi tiếp với photodiode (PD) được thêm vào Vòng hồi tiếp này làm cho cường độ laser phát ra được ổn định, đồng thời hiện tượng chirp (là hiện tượng gây lên sự trải
Phan Thị Kim Thoa – Lớp: CCVT03C Trang 23 rộng của xung ánh sáng Chirp là một trong các vấn đề của Laser DFB và nó là nhân tố gây ra giới hạn về tốc độ truyền tín hiệu) được giảm thiểu Tuy nhiên vòng hồi tiếp này khiến cho hiệu suất làm việc của laser không cao vì một phần được đưa vào điều khiển hồi tiếp
Hình 2.5: Sơ đồ khối bộ điều chế ngoài
Bộ điều chế Mach-Zehnder LiNbO3
Hình 2.6: Bộ điều chế Mach-Zehnder LiNbO3
Nguyên lý hoạt động: Chiết suất của lớp lithium niobate thay đổi khi ta đặt vào một nhánh của nó một hiệu điện thế Nguồn sáng từ bộ điều chế được chia làm 2 nhánh khi nó đi qua ống dẫn sóng Khi không có hiệu điện thế đặt vào, cả 2 nữa của tia tới sẽ không bị dịch pha, tại ngõ ra chúng sẽ giao thoa với nhau và tái tạo lại dạng sóng tới ban đầu, hình 2.7(a) Khi có một hiệu điện thế đặt vào thì một tia tới sẽ bị dịch pha
CÁC KỸ THUẬT GHÉP KÊNH TRONG ROF
2.4.1 Kỹ thuật ghép kênh sóng mang con SCM
Ghép kênh sóng mang con là một phương pháp cốt yếu, đơn giản và hiệu quả về kinh tế đối với việc sử dụng băng thông sợi quang trong các hệ thống thông tin quang tương tự nói chung và trong các hệ thống RoF nói riêng Trong SCM, tín hiệu RF (sóng mang con) được sử dụng để điều chế một sóng mang quang tại phía phát Điều này dẫn tới một phổ quang bao gồm của tín hiệu sóng mang quang gốc f 0 cùng với hai side-tones tại các vị trí tương ứng f 0 ± f SC , trong đó f SC là tần số sóng mang con Nếu sóng mang con tự nó được điều chế với dữ liệu (tương tự hoặc số), thì các dải biên được tập trung xung quang f0 ± f SC sẽ được sinh ra như trong hình 2.9 mô tả
Hình 2.9 : Ghép kênh sóng mang con giữa tín hiệu số và tín hiệu tương tự Để ghép rất nhiều kênh trên một sóng mang quang, các sóng mang con trước tiên sẽ được kết hợp và được sử dụng để điều chế sóng mang quang như trong hình 2.9 Tại phía thu, các sóng mang con sẽ được khôi phục thông qua tách sóng trực tiếp và sau đó
Phan Thị Kim Thoa – Lớp: CCVT03C Trang 30 được phát xạ Các phương pháp điều chế khác nhau có thể được sử dụng trên các sóng mang con khác nhau Một sóng mang con có thể mang dữ liệu số, trong khi một sóng mang khác có thể được điều chế với một tín hiệu tương tự như lưu lượng video hoặc thoại Theo cách này, SCM hỗ trợ ghép kênh rất nhiều loại dữ liệu băng rộng Điều chế của sóng mang quang có thể đạt được bằng điều chế trực tiếp laser hoặc bằng việc sử dụng các bộ điều chế ngoài như MZM Ưu điểm : Một trong nhưng ưu điểm chính của SCM là nó hỗ trợ nhiều lưu lượng dữ liệu Mỗi sóng mang con có thể truyền tải một tín hiệu có một cách điều chế độc lập Vì thế, nó có thể được sử dụng trong rất nhiều ứng dụng như CATV, WLANs và một số các ứng dụng sóng mm Điều này là kết quả của thực tế là kĩ thuật điều chế được sử dụng và dữ liệu được tải trên mỗi sóng mang con là độc lập với các sóng mang được sử dụng Hơn thế nữa, bởi vì các sóng mang là các tần số thấp, các thành phần yêu cầu đối với hệ thống dựa trên SCM hầu hết là khả dụng Các bộ điều chế, các bộ trộn và các bộ khuếch đại được sử dụng trong CATV hay các hệ thống vệ tinh khác vẫn có thể được sử dụng trong các hệ thống SCM, dẫn đến giá thành hệ thống thấp
Nhược điểm: Nhược điểm của SCM là một kĩ thuật thông tin tương tự, nó sẽ nhạy cảm đổi với các tác động nhiễu và méo do các hiệu ứng phi tuyến Điều này dẫn tới các yêu cầu tuyến tính nghiêm ngặt trong hoạt động của các thành phần, đặc biệt là đối với các ứng dụng như video – các ứng dụng có thể đòi hỏi tỉ số sóng mang trên tạp âm CNR>55 dB Nhiễu cường độ tương đối RIN của nguồn sáng là nguồn chính của nhiễu và nên được giữ càng thấp càng tốt
2.4.2 Ghép kênh phân chia theo bước sóng WDM
Hình 2.10: Sự kết hợp truyền dẫn DWDM và RoF Ứng dụng WDM vào mạng RoF mang lại nhiều ưu điểm như đơn giản hóa mô
Phan Thị Kim Thoa – Lớp: CCVT03C Trang 31 hình mạng bằng cách ấn định các bước sóng khác nhau cho mỗi BS riêng biệt, cho phép nâng cấp mạng và các ứng dụng dễ dàng hơn và cung cấp một phương tiện quản lý mạng đơn giản Xem hình 2.10, là một ví dụ trong ứng dụng này cho tuyến đường xuống Như vậy, với mô hình dưới, thì chỉ cần một sợi quang thì kỹ thuật RoF đã có thể phục vụ được cho rất nhiều các BS Số lượng các BS được phục vụ là tùy thuộc vào số lượng kênh quang có thể truyền được trên sợi quang đó
Sóng mang quang Dỏi biên
Hình 2.11: DWDM trong RoF a Điều chế hai dải biên, b Điều chế triệt một dải biên
Tuy nhiên khó khăn trong ứng dụng kỹ thuật WDM ở đây là mỗi kênh quang truyền một sóng mm ở tần số 60GHz Do đó bề rộng phổ mỗi kênh quang vượt quá bề rộng phổ một kênh WDM Ví dụ như hình 2.11(a) sử dụng phương pháp đều chế 2 biên và 2.11(b) sử dụng phương pháp điều chế 1 biên để truyền một sóng mm ở băng tần 60Ghz tức phải tốn một kênh 100MHz vì bề rộng phổ trong lưới ITU–T có chuẩn là 100MHz Ở phương pháp sử dụng điều chế 2 biên thì ta cần phải sử dụng đến một kênh 200GHz Như vậy có một sự lãng phí lớn băng thông trong sợi quang hoặc là các thiết bị trong thế giới WDM cũ sẽ không tương thích được trong kỹ thuật RoF Hiện nay đang có nhiều nghiêng cứu trong lĩnh vực này Để gia tăng hiệu suất sử dụng phổ, khái niệm chèn tần số quang (optical frequency intterleaving) đã được đưa ra
Mặt khác, mối quan hệ giữa số lượng bước sóng yêu cầu cho mỗi BS, mỗi BS
Phan Thị Kim Thoa – Lớp: CCVT03C Trang 32 phải được cấp đủ số bước sóng để hoạt động song công hoàn toàn (full-duplex), nên cần phải đến có đến 2 bước sóng, một cho chiều đường xuống và một cho chiều ngược lại Trong một kỹ thuật tái sử dụng bước sóng đã được đề cập đến, dựa trên kỹ thuật khôi phục sóng mang quang dùng trong tín hiệu đường xuống và được sử dụng lại bướt sóng đó cho chiều truyền dẫn đường lên Như vậy chỉ tốn có 1 bước sóng cho cả hai chiều truyền dẫn Tăng hiệu quả sử dụng băng thông của sợi quang
Sóng mang quang vỏi dỏ liỏu Sóng mang quang không dỏ liỏu Đưỏng xuỏng sóng mm Đưỏng lên sóng mm
Hình 2.12: Kiến trúc vòng ring RoF dựa trên DWDM
Hình 2.12 thể hiện một kiến trúc sóng mang đơn hướng mà nó được sử dụng để cung cấp các dịch vụ vô tuyến băng thông rộng Ở CS, tất cả các nguồn sáng đường lên và đường xuống được ghép lại và khuyến đại lên truyền đi trong sợi quang Một bộ điều chế kênh đường xuống và giải điều chế đường lên sẽ đưa các tín hiệu quang vào trong sợi quang được nối với nhau theo mạng ring Tại mỗi BS, một cặp bước sóng đường xuống – đường lên sẽ được xen rẽ thông qua một bộ xen rẽ quang OADM bởi một bộ EAT, cả 2 thao tác diễn ra một cách đồng thời ở BS
Kênh đường lên đã được điều chế sẽ được thêm vào trong sợi quang và truyền vòng về CS, tại đó chúng sẽ được giải ghép và khôi phục tín hiệu Ưu điểm chính của mạng ring WDM P2MP này là khả năng tập trung tất cả các nguồn phát quang ở CS, cho phép có được một cấu hình BS đơn giản.
CẤU HÌNH TUYẾN ROF
Trong phần này chúng ta sẽ xét một số cấu hình của tuyến RoF được phân loại theo các băng tần (baserband (BB), IF, RF bands) được phát trên một tuyến quang với
Phan Thị Kim Thoa – Lớp: CCVT03C Trang 33 mục tiêu của mạng RoF là làm thế nào để cấu trúc của BSs càng đơn giản và hiệu quả là càng tốt Ở đây các BS không có thành phần thực hiện chức năng điều chế và giải điều chế mà chỉ có thành phần biến đổi điện-quang (E/O) và ngược lại, mà chỉ có CS mới chứa các thành phần trên
Trong tuyến downlink từ CS tới BS, tín hiệu mang thông tin được đưa từ mạng chuyển mạch điện thoại công cộng (PSTN), Internet, hoặc từ một CS khác đưa vào trong “Radio Modem ” và được điều chế lên dải tần RF, IF hay giữ nguyên ở băng tần gốc BB, sau đó chúng mới được điều chế lên miền quang bởi Laser và truyền đi trong sợi quang với suy hao nhỏ và nhiễu thấp tới BSs Nếu sử dụng phương pháp điều chế trực tiếp thì ta chỉ áp dụng cho các tín hiệu IF và BB, khi này tại BS cần có thêm thành phần nâng tần đưa lên tần số RF Còn nếu truyền ở tần số RF ở băng tần mm thì cần thêm bộ điều chế ngoài EOMs (External Optical Modutators) Ở BS, tín hiệu ở băng tần RF, IF hay BB sẽ được khôi phục lại bằng bộ tách sóng PD Tín hiệu được khôi phục lại sẽ được chuyển lên tần số RF nếu là các tín hiệu ở băng tần IF hoặc BB và phát tới MHs nhờ bức xạ bởi anten ra không gian.Chức năng giải điều chế và khôi phục thông tin sẽ được thực hiện tại các MH này Ở cấu hình (a), các bộ chuyển đổi tần số nằm ở CS nên cấu trúc của BS rất đơn giản, chỉ bao gồm bộ chuyển đổi điện /quang (E/O), quang/điện(O/E) Tuy nhiên sóng quang truyền từ CS đến BS có tần số cao (tần số RF) nên chịu ảnh hưởng của tán sắc lớn vì thế khoảng cách từ CS đến BS ngắn, chỉ khoảng vài chục km đến vài trăm mét, cấu hình này được gọi là “RF-over-Fiber ”
Tương tự cho cấu hình (b) chỉ khác là tại CS tạo ra tần số trung tần IF và phát tới
BS nên được gọi là “IF-over-Fiber ” và ở (c) được gọi là “BB-over-Fiber ” Cả hình (b) và (c) thì cấu trúc BS tuy phức tạp hơn vì có thêm thành phần nâng tần (up- conversion) chuyển đổi tần số BB/IF lên tần số vô tuyến RF nhưng bù lại khoảng cách từ CS đến BS lại xa hơn so với cấu hình (a) rất nhiều
Cấu hình (d) chỉ sử dụng cho các trạm BS sử dụng tần số thấp (IF) trong cấu hình
IF over Fiber truyền đi trên sợi quang Với tần số thấp nên bộ điều chế ngoài không cần được sử dụng Điều này chỉ giúp làm giảm giá thành của CS đi nhưng BS vẫn có cấu trúc tương đối phức tạp Cấu hình này chỉ sử dụng truyền sóng IF với phương pháp điều chế trực tiếp
Phan Thị Kim Thoa – Lớp: CCVT03C Trang 34
Hình 2.13: Các cấu hình trong tuyến RoF.(a) EOM, tín hiệu RF được điều chế (b) EOM, tín hiệu IF được điều chế.(c) EOM, tín hiệu băng tần cơ sở được điều chế
Phan Thị Kim Thoa – Lớp: CCVT03C Trang 35
KẾT LUẬN CHƯƠNG
Chương này đã cho chúng ta biết được rõ hơn về công nghệ truyền sóng vô tuyến qua sợi quang (RoF), nêu lên được những ưu, nhược điểm cơ bản của nó như: Ưu điểm: Độ suy hao thấp nên công suất giảm đi đáng kể và truyền đi với khoảng cách xa, băng tần quang lớn nó cho phép xử lý tín hiệu với tốc độ cao mà các hệ thống điện tử thực hiện rất khó khăn hoặc không thể thực hiện được, không chịu ảnh hưởng của tần số vô tuyến, không dẫn điện nên có tính bảo mật Các chức năng xử lí tín hiệu được thực hiện tại CS do đó cấu trúc BS trở nên rất đơn giản sẽ là giảm giá thành lắp đặt và bảo dưỡng hệ thống các sóng mm ngoài ra nó còn có khả năng phân phối dung lượng động tránh được sự lãng phí tài nguyên do lưu lượng trên mạng biến đổi thương xuyên
Nhược điểm: Các hệ thống sử dụng công nghệ RoF là hệ thống truyền dẩn tín hiệu tương tự do đó tín hiệu bị ảnh hưởng bởi nhiễu và méo, đây là hạn chế của các hệ thống thông tin tương tự cũng như các hệ thống sử dụng công nghệ RoF
Trong chương này còn phân tích các kỹ thuật truyền dẫn tín hiệu vô tuyến RF trên sợi quang bằng công nghệ RoF và đã đưa ra được sự so sánh đánh giá giữa các kỹ thuật nhằm tìm ra một giải pháp tối ưu cho công nghệ RoF, ngoài ra nhờ kĩ thuật ghép kênh phân chia theo bước sóng (WDM) khi nhu cầu tăng lên nên trong hệ thống phân phối RoF với lưu lượng GSM, dung lượng có thể được phân bổ thêm tới một vùng trong các thời gian cao điểm và sau đó phân bổ lại cho các vùng khác khi hết thời gian cao điểm
Phan Thị Kim Thoa – Lớp: CCVT03C Trang 36