Tải bản đầy đủ (.pdf) (5 trang)

Ảnh hưởng của tán sắc và các hiệu ứng phi tuyến đến hiệu năng của hệ thống RoF dựa trên SCM/WDM sử dụng bộ thu APD

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.3 MB, 5 trang )

Hội nghị Quốc gia lần thứ 23 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2020)

Ảnh Hưởng Của Tán Sắc Và Các Hiệu Ứng
Phi Tuyến Đến Hiệu Năng Của Hệ Thống RoF
Dựa Trên SCM/WDM Sử Dụng Bộ Thu APD
Bùi Trung Ninh
Khoa Điện tử Viễn thông,
Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN
Email:
cập không dây băng rộng tại dải bước sóng milimet tới
các mạng giao thơng đường bộ (RVC) cho hệ thống vận
tải thông minh (ITS) [3, 4].
Kỹ thuật SCM là sự kết hợp của hai bước điều chế.
Trước tiên điều chế xảy ra tại miền RF, một vài kênh
RF băng thơng thấp mang tín hiệu tương tự hoặc số
được cộng lại với nhau bằng bộ ghép kênh, do đó tín
hiệu sẽ rất gần nhau trong miền tần số tùy thuộc vào tần
số của bộ dao động nội đưa vào phân hệ điều chế. Tín
hiệu kết hợp này sau đó được điều chế vào sóng mang
có tần số cao hơn. Quá trình điều chế thứ hai xảy ra
trong miền quang, tín hiệu điều chế sau đó được chuyển
sang miền quang sử dụng laser và bộ điều chế quang.

Abstract— Trong bài báo này, chúng tôi khảo sát ảnh
hưởng của tán sắc màu, công suất phát, khoảng cách kênh,
hiệu ứng trộn bốn bước sóng FWM và diện tích vùng hiệu
dụng của sợi quang đến hiệu năng của hệ thống Radio over
Fiber (RoF) sử dụng kết hợp kỹ thuật ghép kênh sóng
mang con (SCM), ghép kênh theo bước sóng (WDM) và
bộ thu APD - SCM/WDM-based RoF. Các kết quả mơ
phỏng cho thấy có thể đạt được tỉ lệ lỗi bít (BER) và cơng


suất FWM thấp nhất khi lựa chọn hệ số khuếch đại dòng
của bộ thu APD (M=2) và lựa chọn khoảng cách kênh
không bằng nhau tại các tần số 193.1, 193.2, 193.35, 193.6
THz. Ngồi ra kết quả mơ phỏng cũng cho thấy khi giảm
công suất phát hoặc tăng hệ số tán sắc hoặc tăng diện tích
vùng hiệu dụng của sợi quang cũng làm cho công suất
FWM giảm và giúp cải thiện được hiệu năng của hệ thống.
Keywords- Truyền tín hiệu vơ tuyến trên sợi quang RoF,
ghép kênh sóng mang con SCM, ghép kênh theo bước sóng
WDM, bộ tách sóng quang Photodiode thác lũ APD.

I. GIỚI THIỆU
Công nghệ RoF sử dụng các tuyến sợi quang để phân
phối tín hiệu vơ tuyến RF từ trạm trung tâm (CS) đến
các trạm cơ sở (BS), nó hỗ trợ cả mạng không dây và
mạng quang [1, 2]. RoF đơn giản, tốn ít chi phí và điện
năng, cho phép tín hiệu điện điều chế nguồn quang và
truyền nó đi trên sợi quang đến trạm ở xa (RAU). Khi
tín hiệu RF được điều chế thẳng sang miền quang, công
suất tiêu thụ sẽ giảm trong khi tại anten phát lại có tần
số vơ tuyến cao. Khi sử dụng cơng nghệ ngày, CS được
chia sẻ bởi nhiều trạm BS bằng các sợi quang, BS chỉ
hoạt động như một bộ chuyển đổi tín hiệu quang thành
tín hiệu khơng dây và ngược lại, trong khi tại CS sẽ diễn
ra tất cả các hoạt động như điều chế, giải điều chế, mã
hóa và định tuyến…. Hình 1 trình bày cấu trúc cơ bản
của một hệ thống truyền dẫn RoF.

Hình 2. Cấu hình của hệ thống SCM/WDM


WDM là kỹ thuật ghép nhiều bước sóng với nhau và
truyền đi trên cùng một sợi quang đơn mốt. WDM cũng
được sử dụng trong các hệ thống RoF để tăng hiệu năng
truyền dẫn, băng thông và phạm vi bao phủ của các hệ
thống mạng quang và mạng di động [5, 6]. Có hai kiến
trúc WDM: ghép kênh theo bước sóng mật độ thấp
(CWDM) và ghép kênh theo bước sóng mật độ cao
(DWDM).
Khi tín hiệu RF được chuyển sang miền quang sử
dụng bộ điều chế quang, hai hài (side-band) sẽ được tạo
ra trong miền tần số, các tín hiệu này bị ảnh hưởng bởi
tán sắc màu, chiều dài sợi quang, bước sóng và tần số
điều chế sẽ tạo ra một sự dịch pha khác nhau giữa hai
hài làm suy giảm hiệu năng hệ thống. Ngoài ra, việc sử
dụng kỹ thuật WDM tại mức công suất cao cũng làm
tăng các hiệu ứng phi tuyến trong sợi quang như tự điều

Hình 1. Hệ thống truyền dẫn RoF

Các ứng dụng của RoF bao gồm các mạng điện thoại
di động, mạng cục bộ không dây (WLAN), mạng truy

ISBN: 978-604-80-5076-4

97


Hội nghị Quốc gia lần thứ 23 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2020)

chế pha, điều chế xuyên pha, và đặc biệt là FWM [7].

Để giảm thiểu những ảnh hưởng này chúng ta có thể sử
dụng một số kỹ thuật như: sử dụng sợi bù tán sắc, bộ lọc
quang, các kỹ thuật điều chế tiên tiến để loại bỏ bớt một
hài (side-band) hoặc sử dụng cơ chế cấp phát kênh với
khoảng cách không bằng nhau…

Hiệu ứng FWM xảy ra khi ghép các bước sóng gần
nhau trong hệ thống WDM, các bước sóng này sẽ kết
hợp với nhau và tạo ra bước sóng mới. Nó phụ thuộc vào
công suất phát, khoảng cách kênh, tán sắc màu và diện
tích vùng hiệu dụng của sợi quang theo phương trình:
2

𝑃ijk

Trong bài báo [8] chúng tơi đã đề xuất mơ hình hệ
thống SCM/WDM-based RoF sử dụng 4 bước sóng
quang với khoảng cách kênh không đều nhau (193.1,
193.2, 193.35 và 193.6 THz) cùng một bộ khuếch đại
sợi pha tạp Erbium (EDFA) được đặt tại khoảng cách 1
km so với bộ phát, kết hợp với điều chế đơn hài quang
(OSSB) đã giúp cải thiện được hiệu năng của hệ thống,
tuy nhiên bài báo vẫn chưa khảo sát cụ thể về ảnh hưởng
của tán sắc màu, FWM, cũng như sự phụ thuộc của
FWM vào cơng suất phát trên kênh, và diện tích vùng
hiệu dụng của sợi quang.

trong đó 𝐿eff là chiều dài hiệu dụng của sợi quang được
tính bởi:
1 − 𝑒 −𝛼𝐿

(5)
𝐿eff =
𝛼
với 𝛼 là hệ số suy hao có đơn vị là 1/km, và ƞ là hiệu
suất của FWM được xác định theo công thức [9]:
𝑛2
ƞ=
(6)
𝐴eff 𝐷∆𝜆2
3. Sử dụng bộ thu APD
Như chúng ta đã biết, khi sử dụng bộ thu APD, dòng
quang điện tại lối ra của bộ tách sóng quang cho kênh
thứ 𝑖 sẽ được nhân thêm với hệ số M (hệ số khuếch đại
dòng bên trong do cơ chế thác lũ của APD) so với dòng
quang điện khi sử dụng bộ thu PIN, vì vậy ta có:
(7)
𝐼𝐴𝑃𝐷 (𝑖𝑡ℎ) = 𝑀𝐼𝑃𝐼𝑁 (𝑖𝑡ℎ) = 𝑀𝑅𝑃𝑖𝑛 (𝑖𝑡ℎ)
trong đó, 𝑃𝑖𝑛 (𝑖𝑡ℎ) là cơng suất quang tới bộ thu của
kênh thứ 𝑖, 𝑅 là hệ số đáp ứng (Responsivity) của bộ thu.
Mặt khác do sử dụng bộ khuếch đại EDFA nên dòng
nhiễu ASE tại lối ra của bộ thu cũng được khuếch đại
lên 𝑀 lần theo cơng thức:

Phần cịn lại của bài báo được tổ chức như sau: trong
phần II, chúng tơi phân tích lý thuyết mơ hình hệ thống.
Trong phần III, chúng tơi trình bày cài đặt mô phỏng và
các kết quả đạt được. Cuối cùng, chúng tôi kết luận bài
báo trong phần IV.
PHÂN TÍCH LÝ THUYẾT


1. Điều chế đơn hài (OSSB)
Như đã trình bày trong [8] chúng tôi vẫn sử dụng kỹ
thuật OSSB để loại bỏ bớt một hài của tín hiệu quang
sau điều chế. Trong kỹ thuật này có hai bộ điều chế
MZM điều khiển kép được đặt ở hai nhánh, kết hợp với
bộ dịch pha 900 và bộ cộng/trừ tín hiệu để tạo ra tín hiệu
điều chế chỉ có 1 hài. Phổ tương ứng của tín hiệu OSSB
tại lối ra là:
𝑠(𝑓)𝐿𝑜𝑤𝑆𝐵 =

𝑠(𝑓)𝑈𝑝𝑆𝐵 =

2.

𝐴𝑐 𝐴0
{𝑆[𝜔 − (𝜔0 − 𝜔𝑐 )]
2
+ 𝑆[𝜔 + (𝜔0 − 𝜔𝑐 )]}

𝐴𝑐 𝐴0
{𝑆[𝜔 − (𝜔0 + 𝜔𝑐 )]
2
+ 𝑆[𝜔 + (𝜔0 + 𝜔𝑐 )]}

𝐼𝐴𝑆𝐸−𝐴𝑃𝐷 = 𝑀𝑅ℎ𝑓𝑛𝑠𝑝 (𝐺 − 1)𝐵𝑜 10−𝛼𝐿2/10

(8)

với ℎ là hằng số Planck’s, 𝑓 là tần số quang tương ứng,
𝐵𝑜 là băng thông quang và 𝑛𝑠𝑝 là hệ số phát xạ tự phát

và 𝐿2 là khoảng cách từ bộ khuếch đại đến bộ thu và 𝐺
là hệ số khuếch đại của EDFA.
Như đã trình bày trong [8], các thành phần nhiễu
trong hệ thống bao gồm nhiễu nhiệt, nhiễu lượng tử và
nhiễu phát xạ tự phát ASE, khi đó phương sai tổng cộng
của dịng nhiễu, BER và tỉ số SNR được tính lần lượt
theo các cơng thức:
2
2
2
(9)
𝜎 2 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝜎𝑡ℎ
+ 𝜎𝑠ℎ
+ 𝜎𝑏𝑒𝑎𝑡

(1)

(2)

1
𝐵𝐸𝑅 = 𝑒𝑟𝑓𝑐(𝑆𝑁𝑅)
2

Ảnh hưởng của FWM

ISBN: 978-604-80-5076-4

(3)

trong đó 𝑃i , 𝑃j , 𝑃k là cơng suất của các tín hiệu có tần số

𝜔i , 𝜔j , 𝜔k ; 𝑛eff là chiết suất hiệu dụng, 𝐴eff là diện tích
vùng hiệu dụng, 𝑑ijk là tham số suy biến, 𝒳 (3) là ten xơ
phi tuyến bậc ba, 𝜔ijk là tần số thứ tư được tạo ra từ ba
tần số gốc, 𝑐 là vận tốc ánh sáng, 𝐿 là chiều dài sợi
quang.
Cơng suất của FWM được tính theo cơng thức [9]:
𝛾2
2
(4)
𝑃ijk = ( ) (𝑑ijk ) (𝑃i 𝑃j 𝑃k )exp(−𝛼𝐿)𝐿2eff ƞ
9

Trong bài báo này chúng tôi đề xuất thay thế bộ thu
PIN bằng bộ thu APD, tìm giá trị khuếch đại dịng thích
hợp của bộ thu APD để đạt được hiệu năng tốt nhất đồng
thời cũng phân tích ảnh hưởng của hệ số tán sắc màu,
công suất phát quang trên kênh đầu vào và diện tích
vùng hiệu dụng của sợi quang đến FWM và hiệu năng
của hệ thống. Chúng tơi nhận thấy rằng nếu hệ số khuếch
dại dịng được chọn bằng 2, cùng với mức cơng suất đầu
vào thích hợp hoặc khi tăng hệ số tán sắc màu, diện tích
vùng hiệu dụng của sợi quang trong trường hợp sử dụng
khoảng cách kênh không bằng nhau tại các tần số 193.1,
193.2, 193.35 và 193.6 THz sẽ giúp cải thiện thêm được
hiệu năng của hệ thống.

II.

𝜔ijk 𝑑ijk 𝒳 (3)
=(

) 𝑃i 𝑃j 𝑃k 𝐿2
8𝐴eff 𝑛eff 𝑐

98

(10)


Hội nghị Quốc gia lần thứ 23 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2020)

SNR =

IAPD (ith)

hệ thống sử dụng phương thức điều chế đơn hài (OSSB)
trong một số kịch bản khác nhau. Các tham số được cài
đặt trong mô phỏng được liệt kê trong Bảng 1.

(11)

σtotal √2
trong đó 𝑒𝑟𝑓𝑐(. ) là hàm bù lỗi và 𝐼𝐴𝑃𝐷 (𝑖𝑡ℎ) là dòng
quang điện của kênh thứ 𝑖 tại lối ra của APD.
III.
1.

Trong Hình 4, chúng tơi đặt điện áp chuyển mạch và
điện áp phân cực của bộ điều chế MZM điều khiển kép
lần lượt là 6V và 3V (để lối ra của bộ điều chế cho tín
hiệu đơn hài OSSB), hệ số khuếch đại của bộ EDFA

bằng 10 dB, chiều dài sợi quang 10 km. Chúng tôi khảo
sát sự phụ thuộc của BER vào công suất phát trên kênh
cho hai trường hợp có và khơng có nhiễu phát xạ tự phát
ASE khi sử dụng bộ thu PIN và APD cho kênh RF1 (1,5
GHz) và kênh RF4 (3 GHz). Chúng ta có thể thấy khi
cơng suất phát tăng thì BER giảm, tuy nhiên khi công
suất phát lớn hơn 0 dBm thì đường cong BER có xu
hướng bão hịa (khơng tăng mà nằm ngang) điều này là
do ở mức công suất cao, trong sợi quang sẽ xuất hiện các
hiệu ứng phi tuyến, đặc biệt là khi nó truyền đồng thời
nhiều bước sóng (WDM). Ngồi ra, ta cũng có thể thấy
khi thay bộ thu PIN bằng bộ thu APD thì hiệu năng hệ
thống đã được cải thiện đáng kể, cụ thể là tại BER=10-10
mức công suất được lợi cho kênh RF1 là gần 2 dB, trong
khi với kênh RF4 lên đến 8 dB.

MƠ PHỎNG VÀ KẾT QUẢ

Cài đặt mơ phỏng

Trong phần này, chúng tơi cài đặt mơ hình hệ thống
RoF dựa trên kỹ thuật SCM/WDM với bộ thu APD bằng
việc sử dụng phần mềm Optisystem 17 để đánh giá ảnh
hưởng của FWM, hệ số tán sắc màu, công suất phát trên
kênh và diện tích vùng hiệu dụng của sợi quang đến hiệu
năng của hệ thống (Hình 3).

Bảng 1. Các tham số mơ phỏng
Name
Chiều dài của sợi quang

Diện tích vùng hiệu dụng

Hình 3. Hệ thống RoF dựa trên SCM/WDM

Trong sơ đồ này chúng tôi sử dụng 4 bộ phát, mỗi bộ
mang 78 kênh tín hiệu tương tự và một kênh tín hiệu số
ASK. Các nguồn tín hiệu laser phát ra các bước sóng liên
tục tại các tần số 193,1; 193,2; 193,3 và 193,4 THz (cho
trường hợp khoảng cách kênh bằng nhau) và 193,1;
193,2; 193,35 và 193,6 THz (cho trường hợp khoảng
cách kênh không bằng nhau) được điều chế bởi các bộ
MZM dưới sự hỗ trợ của các bộ dịch pha 900 (nhằm tạo
ra tín hiệu đơn hài OSSB) và các bộ dao động nội với
các tần số lần lượt là 10, 20, 30 và 40 GHz. Bộ ghép
kênh WDM được sử dụng để ghép các tín hiệu từ 4 bộ
phát, tín hiệu quang sau khi ghép kênh được khuếch đại
bởi một bộ khuếch đại EDFA với hệ số khuếch đại bằng
10 dB và hệ số nhiễu NF=5 dB và được truyền đi trên
sợi quang đơn mốt (SMF) có chiều dài 10 km. Tại phía
thu, bộ phân kênh sẽ tách các bước sóng ra trước khi nó
được đưa tới các bộ thu riêng lẻ. Tín hiệu quang của các
kênh thành phần sau đó được biến đổi thành dịng quang
điện nhờ bộ tách sóng photodiode thác lũ (APD). Tỉ lệ
lỗi bit BER của tín hiệu thu được quan sát sử dụng bộ
phân tích BER kết hợp với bộ lọc thông thấp (Low pass
Bessel filter).
2. Kết quả mơ phỏng

Value
10 km

60 - 80 𝜇𝑚2

Tốc độ bít
Tần số quang
Tần số sóng mang
Hệ số suy hao

𝑅𝑏
𝑓𝑜
𝑓𝑐
𝛼𝑑𝐵

Hệ số tán sắc màu

D

Hệ số khuếch đại dòng APD

M

1 Gbps
193,1 – 193,6 THz
1,5; 2; 2,5; 3 GHz
0,2 dB/km
10 – 16,75
ps/ nm.km
2

Hệ số khuếch đại của EDFA


G

10

Tần số của bộ dao động nội

fn

10, 20, 30, 40 GHz

Hệ số đáp ứng bộ thu APD

R

1 A/W

Dòng tối bộ thu

Id

Nhiễu nhiệt

Mô phỏng được thực hiện để xem xét ảnh hưởng của
khoảng cách kênh, công suất phát trên kênh, hệ số tán
sắc màu và diện tích vùng hiệu dụng của sợi quang đến
hiệu ứng phi tuyến FWM và cụ thể là đến hiệu năng của

ISBN: 978-604-80-5076-4

Symbol

L
𝐴𝑒𝑓𝑓

10 nA
10-22 W/Hz

Hình 4. BER theo công suất phát cho kênh 1 và kênh 4 khi sử
dụng bộ thu PIN và APD

99


Hội nghị Quốc gia lần thứ 23 về Điện tử, Truyền thơng và Cơng nghệ Thơng tin (REV-ECIT2020)

Trong Hình 5 chúng tơi giữ ngun các thơng số
giống như trong Hình 4 để khảo sát sự phụ thuộc của
BER vào hệ số khuếch đại dòng của bộ thu APD cho các
kênh RF1 và RF4 khi có và khơng có nhiễu ASE. Từ
hình vẽ ta thấy để đạt được giá trị BER tốt nhất chúng ta
nên chọn hệ số khuếch đại dòng bằng 2. Điều này có thể
được giải thích từ phương trình (7) và (8), khi sử dụng
bộ thu APD dịng quang điện của tín hiệu sẽ được tăng
lên M lần, tuy nhiên dòng nhiễu ASE cũng tăng lên
tương ứng, nếu M càng lớn thì giá trị nhiễu càng tăng,
mặt khác dòng nhiễu ASE cũng phụ thuộc vào khoảng
cách 𝐿2 (khoảng cách từ bộ khuếch đại EDFA đến bộ
thu) nên EDFA càng gần phía bộ phát thì càng tốt [8] do
đó trong cấu hình này giá trị M thu được bằng 2 là tối
ưu.


Hình 6. BER theo hệ số tán sắc của sợi quang

Hình 7 trình bày sự phụ thuộc của BER vào diện tích
vùng hiệu dụng của sợi quang. Chúng ta thấy, khi diện
tích vùng hiệu dụng tăng thì BER giảm, điều này cũng
nghiệm đúng với công thức số (6) và (4): diện tích vùng
hiệu dụng tăng làm ƞ giảm và kéo theo công suất FWM
giảm, làm tăng hiệu năng của hệ thống.
Hình 8 khảo sát sự phụ thuộc của công suất FWM
vào công suất phát trên kênh cho hai trường hợp khoảng
cách kênh bằng nhau và không bằng nhau. Từ hình vẽ ta
thấy khi cơng suất phát tăng thì công suất FWM tăng
nhanh phù hợp với công thức số (3). Trong trường hợp
sử dụng khoảng cách kênh không bằng nhau, ở cùng
mức công suất phát, công suất FWM sẽ giảm đi khoảng
2 dB, điều này cho phép cải thiện hiệu năng của hệ thống
so với trường hợp sử dụng khoảng cách kênh bằng nhau.

Hình 5. BER theo hệ số khuếch đại dòng của bộ thu APD

Từ kết quả của Hình 5 chúng tơi đặt hệ số khuếch đại
dịng của APD bằng 2, công suất phát trên kênh Ptx=-5
dBm, bộ điều chế MZM hoạt động ở chế độ tạo ra tín
hiệu đơn hài OSSB và khảo sát ảnh hưởng của hệ số tán
sắc màu D đến hiệu năng của hệ thống. Hình 6 trình bày
sự phụ thuộc của BER vào hệ số tán sắc trong trường
hợp có và khơng có nhiễu ASE khi thiết lập khoảng cách
kênh WDM bằng nhau (193,1; 193,2; 193,3 và 193,4
THz) và không bằng nhau (193,1; 193,2; 193,35 và
193,6 THz). Ta thấy, khi hệ số tán sắc tăng thì BER có

xu hướng giảm điều này đúng với cơng thức số (6) và
(4): D tăng thì ƞ sẽ giảm dẫn đến công suất FWM giảm
nên hiệu năng được cải thiện, tuy nhiên nếu hệ số tán sắc
màu mà tăng cao thì sẽ làm các xung quang bị giãn ra và
giới hạn khoảng cách truyền dẫn, hiệu năng hệ thống bị
giảm sút. Ngoài ra, trong trường hợp sử dụng khoảng
cách kênh không bằng nhau hiệu năng hệ thống cũng
được cải thiện, điều này là do các tín hiệu FWM sau khi
được tạo ra không rơi vào băng tần của bộ thu các kênh
tín hiệu lân cận. Cũng giống như đã phân tích trong [8]
một lần nữa chúng ta thấy ảnh hưởng của nhiễu ASE là
đáng kể khi sử dụng bộ khuếch đại EDFA.

ISBN: 978-604-80-5076-4

Hình 7. BER theo diện tích vùng hiệu dụng của sợi quang

100


Hội nghị Quốc gia lần thứ 23 về Điện tử, Truyền thơng và Cơng nghệ Thơng tin (REV-ECIT2020)

đại dịng bằng 2, hệ số tán sắc màu và diện tích vùng
hiệu dụng của sợi quang nên chọn đủ lớn (nhưng không
vượt quá 16,75 ps/nm.km) kết hợp với việc sử dụng
khoảng cách kênh không bằng nhau tại các tần số 193,1;
193,2; 193,35 và 193,6 THz để giảm thiểu ảnh hưởng
của FWM sẽ giúp cải thiện hiệu năng của hệ thống.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]


[2]

[3]

Hình 8. Cơng suất FWM theo cơng suất phát

[4]

Hình 9 trình bày kết quả tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu
quang (OSNR) tại đầu ra của sợi quang theo công suất
phát trên kênh cho hai kênh RF1 và RF4 với hai trường
hợp khoảng cách kênh bằng nhau và không bằng nhau.
Ta có thể thấy, khi cơng suất phát tăng thì tỉ số OSNR
tăng nhanh, tuy nhiên khi công suất phát vượt quá 10
dBm thì đường cong sẽ tăng chậm hơn và dự đốn sau
đó sẽ bão hịa vì sẽ xuất hiện các hiệu ứng phi tuyến làm
ảnh hưởng đến hiệu năng của hệ thống. Mặt khác, khi sử
dụng khoảng cách kênh không bằng nhau, tỉ số OSNR
cũng sẽ tăng thêm khoảng 1 dB so với trường hợp
khoảng cách kênh bằng nhau.

[5]

[6]

[7]

[8]


[9]

Hình 9. Tỉ số OSNR theo công suất phát

IV.

KẾT LUẬN

Trong bài báo này, chúng tôi đề xuất và khảo sát hiệu
năng của hệ thống RoF dựa trên kỹ thuật SCM/WDM 4
kênh sử dụng bộ thu APD. Các kết quả mô phỏng cho
thấy ảnh hưởng của tham số tán sắc màu 𝐷, cơng suất
phát, khoảng cách kênh và diện tích vùng hiệu dụng 𝐴eff
của sợi quang là đáng kể đến hiệu năng của hệ thống. Để
đạt được BER thấp nhất và tỉ số OSNR tốt nhất thì cần
thay thế bộ thu PIN bằng bộ thu APD với hệ số khuếch

ISBN: 978-604-80-5076-4

101

K. R. Prakasam S, "OFDM signal improvement using Radio
over Fiber," International Journal of Computer Networks and
Wireless Communications (IJCNWC), pp. 287-291, 2013.
Anthong No’oma, “Radio over Fiber Technology for
Broadband wireless communication systems” Master thesis,
Eindhoven University of Technology, 2005.
U. V. J. A. Kaur H, "Comparison of NRZ and RZ data
modulation formats in SAC-OCDMA system under introuced
clock timing jitter of laser diode," Int J Curr Eng Technol, Vol.

2, pp. 2549-2552, 2014.
R. R. K. R. Goyal R, "Single tone and multi tone microwave
over fiber communication system using direct detection
method," Optik - International Journal for Light and Electron
Optics, Vol. 123, No. 10, pp. 917-923, 2012.
Hyoung-Jun Kim and Jong-In Song, "All optical frequency
down-conversion technique utilizing a four wave mixing effect
in a single semiconductor optical amplifier for wavelength
division multiplexing radio-over-fiber applications", Opt.
Express, Vol. 20, Issue 7, pp.8047–8054, 2009.
Mustafa A. Jalil, Aied K. AL-Samarrie, "Radio-overfibersystem capacity improvements by using wavelength
division multiplexing and subcarrier multiplexing techniques",
Eng. Technol. J. Vol. 33, No. 6, pp. 1416–1428, 2015.
Surbhi Jain, Brintha Therese A., "Four wave mixing
nonlinearity effect in WDM radio over fiber system",
International Journal of Scientific Engineering and Technology,
Vol. 4, Issue 3, pp. 154-158, 2015.
Duc-Tan Tran, Ninh Trung Bui, “Improvements on the
performance of SCM/WDM-based RoF system”, International
Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE), Vol.
11, No. 2, 2021.
Ajung Kim, Young Hun Joo, and Yungsoo Kim, “60GHz
Wireless Communication Systems with Radio- over -Fiber
Links for Indoor Wireless LANs” Journal of lightwave
technology, Vol. 20, No. 4, pp. 517 -521, 2004.



×