Tóm tắt Luận án tiến sĩ Kỹ thuật viễn thông: Đánh giá hiệu năng hệ thống FSO chuyển tiếp sử dụng điều chế SC-QAM dưới ảnh hưởng của lỗi lệch tia

Mục tiêu chính của luận án hướng tới là nghiên cứu tìm kiếm các giải pháp cải thiện hiệu năng của hệ thống truyền thông quang không dây dưới ảnh hưởng của nhiễu loạn khí quyển và lỗi lệch tia.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án tiến sĩ Kỹ thuật viễn thông: Đánh giá hiệu năng hệ thống FSO chuyển tiếp sử dụng điều chế SC-QAM dưới ảnh hưởng của lỗi lệch tia BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI DƢƠNG HỮU ÁI ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG HỆ THỐNG FSOCHUYỂN TIẾP SỬ DỤNG ĐIỀU CHẾ SC-QAM DƢỚI ẢNH HƢỞNG CỦA LỖI LỆCH TIA Ngành: Kỹ thuật viễn thông Mã số: 9520208TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VIỄN THÔNG Hà Nội – 2018 Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Hà Duyên Trung 2. PGS.TS. Đỗ Trọng Tuấn Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Quốc Bình Phản biện 2: PGS.TS. Trịnh Anh Vũ Phản biện 3: PGS.TS. Vũ Văn SanLuận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩcấp Trường họp tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Vào hồi……giờ, ngày …. tháng …. năm……Có thể tìn hiểu luận án tại thư viện: 1. Thư viện Tạ Quang Bửu - Trường ĐHBK Hà Nội 2. Thư viện Quốc gia Việt Nam MỞ ĐẦU1. Bối cảnh nghiên cứu Truyền thông quang không dây (WOC) là công nghệ sửdụng sóng mang quang để truyền tải số liệu qua không gian.Các ưu điểm nổi bật mà hệ thống truyền thông quang khôngdây có được bao gồm tốc độ truyền bit cao, không bị ảnhhưởng của nhiễu điện từ, không yêu cầu xin cấp phép tần số,chi phí hiệu quả, triển khai nhanh và linh hoạt. Trong thời giangần đây, các hướng nghiên cứu đối với truyền thông quangkhông dây đang nổi lên như là một công nghệ có thể phát triểncho các ứng dụng không dây băng rộng trong nhà và ngoài trờicho truyền thông không dây tương lai. Các hệ thống truyền thông quang không dây trong nhàđiển hình bao gồm hệ thống truyền thông hồng ngoại (IR) vàhệ thống truyền thông sử dụng bước sóng ánh sáng nhìn thấy(VLC), các hệ thống này do được triển khai trong nhà và cự lytruyền dẫn ngắn nên ít chịu ảnh hưởng của môi trường khôngkhí như suy hao, nhiễu loạn không khí, sự lệch tia giữa máyphát và máy thu. Các hệ thống truyền thông quang không dâyngoài trời hay thường được gọi là truyền thông quang trongkhông gian tự do (FSO), là công nghệ truyền thông tin, dữ liệugiữa hai điểm sử dụng bức xạ quang như là tín hiệu mang tinvà được truyền qua các kênh truyền tự do. Dữ liệu cần truyềnđược điều chế vào cường độ, pha, hoặc tần số của bức xạquang mang tin. Một đường truyền dẫn FSO về cơ bản làđường truyền dẫn thẳng (LOS). Do cự ly truyền dẫn xa, chịunhiều ảnh hưởng của môi trường truyền dẫn nên việc triển khaihệ thống FSO vẫn còn hạn chế. Kênh truyền tự do có thể làtrong không gian vũ trụ giữa các vệ tinh, dưới nước, trong khíquyển hoặc là sự kết hợp của các loại môi trường trên trongcùng một tuyến thông tin. Để có thể đáp ứng yêu cầu truyền thông băng rộng, cự lyxa, hệ thống FSO cần vượt qua các thách thức như sự suy haotrong không khí, nhiễu loạn khí quyển dưới sự tác động của các 1yếu tố thời tiết như sương mù, gió, mưa và tuyết, và có một sốvấn đề khó khăn trong việc triển khai các hệ thống FSO baogồm các tác động của sự tán xạ, hấp thụ, nhiễu loạn và sự lệchtia. Trong các yếu tố này, nhiễu loạn của khí quyển và lỗi lệchtia là yếu tố tác động lớn nhất và đây là vấn đề được nghiêncứu nhiều nhất về hệ thống truyền thông quang không dây.2. Những vấn đề còn tồn tại Các nghiên cứu trước đây cho việc cải thiện hiệu năng củahệ thống FSO thường tập trung vào việc sử dụng các giải phápkỹ thuật một cách riêng lẻ mà chưa có sự kết hợp nhiều giảipháp kỹ thuật đồng thời, dẫn đến khả năng cải thiện hiệu năngcòn hạn chế. Chẳng hạn, một số nghiên cứu chỉ tập trung vàocác kỹ thuật phân tập, một số tập trung vào các kỹ thuật điềuchế, hoặc chuyển tiếp. Gần đây có một số nghiên cứu đã có sựkết hợp sử dụng các kỹ thuật này nhưng thưc sự chưa nhiều,đặc biệt là các kỹ thuật điều chế như SC-QAM và OFDM. Các nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào hệ thốngFSO điểm-điểm, một số nghiên cứu về hiệu năng các hệ thốngFSO chuyển tiếp đa chặng đã được thực hiện gần đây. Tuynhiên, đối với các hệ thống này chưa đánh giá một cách đầy đủcác tham số đường truyền, chẳng hạn ảnh hưởng của lệch tia vàkỹ thuật phân tập MIMO ít được xét tới. Hệ thống FSO chuyển tiếp kết hợp nhiều giải pháp kỹ thuậtvà đánh giá đầy đủ các tham số đường truyền vẫn là một trongnhững thách thức lớn đối với các nhà nghiên cứu hiện nay.3. Mục tiêu của luận án - Mục tiêu chính của luận án hướng tới là nghiên cứu tìmkiếm các giải pháp cải thiện hiệu năng của hệ thống truyềnthông quang không dây dưới ảnh hưởng của nhiễu loạn khíquyển và lỗi lệch tia. - Nghiên cứu, xây dựng biểu thức toán học của các tham sốhiệu năng của hệ thống từ các kỹ thuật cải thiện hiệu năng đãđược đề xuất đối với hệ thống truyền thông quang không dâyFSO. 24. Đóng góp khoa học của luận án Đóng góp 1: Xây dựng mô hình giải tích và đánh giá hiệunăng hệ thống FSO chuyển tiếp sử dụng điều chế SC-QAMdưới ảnh hưởng của lỗi lệch tia. Đóng góp 2: Đề xuất sử dụng kỹ thuật MIMO nhằm làmgiảm ảnh hưởng của lỗi lệch tia lên hiệu năng hệ thống FSOchuyển tiếp sử dụng điều chế SC-QAM.5. Bố cục luận án Chương 1: Tổng quan về hệ thống FSO Chương 2: Ảnh hưởng của lỗi lệch tia lên hiệu năng hệthống FSO chuyển tiếp sử dụng điều chế SC-QAM Chương 3: Giảm ảnh hưởng của lỗi lệch tia lên hiệu năngcủa hệ thống FSO chuyển tiếp sử dụng kỹ thuật MIMO CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG FSO1.1. Giới thiệu chương Nội dung chính của chương sẽ tập trung khảo sát tham sốcấu trúc chỉ số khúc xạ thể hiện mức độ nhiễu loạn của khíquyển, mô hình trạng thái kênh L-N và G-G, mô hình pha-đinhdo lệch tia giữa máy phát và máy thu.1.2. Mô hình một hệ thống FSO1.2.1. Máy phát Chức năng chính của máy phát trong hệ thống FSO là điềuchế dữ liệu nguồn ...