Hệ thống thông tin quang tốc độ cao Hiệu ứng phi tuyến Tán sắc III.. Ứng dụng của mã kênh cho hệ thống thông tin quang tốc độ cao IV... Mã xoắn◦ Cho chuỗi thông tin truyền qua
Trang 1NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÃ KÊNH CHO HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG
TỐC ĐỘ CAO
Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Lê Nhật Thăng
SV thực hiện: Lê Hoài Thanh – D09VT2 Nguyễn Thành Vinh – D09VT2
Nguyễn Tuấn Tài – D09VT2
Hà Nội, tháng 11 năm 2013
Đề tài Khoa học Công nghệ Cấp Học sinh – Sinh viên năm 2013
1
Trang 2 I Tổng quan về mã kênh
Mã xoắn
Mã lưới TCM
Mã Turbo
II Hệ thống thông tin quang tốc độ cao
Hiệu ứng phi tuyến
Tán sắc
III Ứng dụng của mã kênh cho hệ thống thông tin
quang tốc độ cao
IV Vướng mắc và hướng giải quyết
Nội dung
Hà Nội, tháng 11 năm 2013
2
Trang 3 Mã xoắn
◦ Cho chuỗi thông tin truyền qua hệ thống các thanh ghi dịch tuyến tính có số trạng thái hữu hạn
◦ Sản sinh ra một chuỗi bit có khả năng sửa lỗi
◦ Có bộ nhớ
Hà Nội, tháng 11 năm 2013
I Tổng quan về mã kênh
3
Trang 4 Mã lưới TCM
◦ Sử dụng mã chập tỷ lệ mã nhỏ hơn ½ chiều dài hạn chế
◦ Bảo tồn băng thông: tăng gấp đôi số điểm constellation của tín hiệu, do đó tốc độ bit tăng nhưng tốc độ symbol vẫn như cũ
Hà Nội, tháng 11 năm 2013
4
I Tổng quan về mã kênh
Trang 5 Mã Turbo
◦ Kết nối hai hay nhiều bộ mã xoắn hồi quy (RCS) để tạo
ra một mã tốt hơn và cũng lớn hơn
Hà Nội, tháng 11 năm 2013
5
I Tổng quan về mã kênh
Trang 6 Bộ mã xoắn hồi quy
Cho ra ít từ mã có trọng số thấp và cũng dẫn đến việc thực hiện sửa sai tốt hơn.
Hà Nội, tháng 11 năm 2013
6
I Tổng quan về mã kênh
Trang 7 Mã Turbo – Giải mã
Hà Nội, tháng 11 năm 2013
7
I Tổng quan về mã kênh
Trang 8 Mã Turbo – Giải mã
Hà Nội, tháng 11 năm 2013
8
I Tổng quan về mã kênh
Trang 9 Tốc độ bit cao (từ 10 Gb/s trở lên)
Hà Nội, tháng 11 năm 2013
9
II Hệ thống TTQ tốc độ cao
Trang 10 Ảnh hưởng bởi hiệu ứng phi tuyến
sáng với các photon trong môi trường silica
Do kích thích Brillouin (SBS), kích thích Raman (SRS)
độ điện trường hoạt động
Tự điều pha SPM (Self Phase Modulation), điều chế xuyên pha CPM (Cross Phase Modulation), trộn 4 bước sóng
FWM (Four Wave Mixing).
Hà Nội, tháng 11 năm 2013
10
II Hệ thống TTQ tốc độ cao
Trang 11 Ảnh hưởng bởi tán sắc
◦ Phần lớn hoạt động ở vùng bước sóng 1550nm để sử dụng các bộ khuếch đại quang sợi pha tạp Erbium
(EDFA) để tăng cự ly truyền dẫn
◦ Sợi quang đơn mode tiêu chuẩn (sợi G.652) có hệ số tán sắc tại vùng bước sóng 1550nm rất lớn
◦ Xảy ra hiện tượng méo tín hiệu, giao thoa giữa các ký tự ISI làm xuống cấp chất lượng truyền dẫn
Hà Nội, tháng 11 năm 2013
11
II Hệ thống TTQ tốc độ cao
Trang 12 Nhu cầu muốn nâng cao tốc độ truyền dẫn, hiệu suất phổ.
Hiệu suất phổ sẽ được cải thiện thông qua việc tăng số bít cho mỗi ký tự (symbol) gợi ý việc sử dụng điều chế mã kênh.
Sử dụng các mã kênh (TCM, Turbo) giúp cải thiện hiệu suất phổ, sửa lỗi.
Hà Nội, tháng 11 năm 2013
12
III Ứng dụng mã kênh cho hệ thống thông tin quang tốc độ cao
Trang 13 Mô phỏng bằng OptiSystem
Simulink
Hà Nội, tháng 11 năm 2013
13
III Ứng dụng mã kênh cho hệ thống thông tin quang tốc độ cao
Trang 14 Đồ thị mắt BER
◦ Không sử dụng điều chế
mã kênh
Hà Nội, tháng 11 năm 2013
14
III Ứng dụng mã kênh cho hệ thống thông tin quang tốc độ cao
Trang 15 Vướng mắc:
◦ Tính toán, thiết lập thông số hiệu ứng phi tuyến, tán sắc cho kênh quang
◦ Đưa mô phỏng mã kênh từ Simulink vào trong OptiSystem
Hướng giải quyết
◦ Nghiên cứu cách tính toán tán sắc và điều chỉnh thông
số trong OptiSystem
◦ Tìm tòi cách đưa mô hình từ Simulink thành code (Debug)
Hà Nội, tháng 11 năm 2013
15
IV Vướng mắc và hướng giải quyết