Tổng quan về mã OCDMA và một số ứng dụng

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNGKHOA VIỄN THÔNG I Đề tài: TỔNG QUAN VỀ MÃ OCDMA VÀ MỘT SỐ ỨNG DỤNG Giáo viên hướng dẫn: TS. Bùi Trung Hiếu Sinh viên thực hiện: Bế Viết Khuyến Lớp: D2002VT Hà Nội 2006 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Nội dung chính của đồ án Chương I: Giới thiệu hệ thống thông tin quang OCDMA. Chương II: Đa truy nhập phân chia theo mã quang (OCDMA- Optical Code Division Multiple Access). Chương III: Một số ứng dụng. Kết luận. Chương I. Giới thiệu hệ thống thông tin quang OCDMA Các thành phần của một mạng quang nói chung. Thành phần bổ xung cho mạng OCDMA. Chương I. Giới thiệu hệ thống thông tin quang OCDMA Các thành phần của hệ thống Bộ phát quang. Bộ thu quang. Bộ khuếch đại. Sợi quang. Trạm lặp. Sơ đồ khối của hệ thống thông tin quang Chương I. Giới thiệu hệ thống thông tin quang OCDMA Thành phần bổ xung cho mạng OCDMA: Máy thu tự tương quan. Bộ trải phổ và giải trải phổ. Cách tử sợi quang. Bộ giới hạn cứng quang. Chương II. Đa truy nhập phân chia theo mã quang. Truyền thông trải phổ. Mã trực giao quang OOC. Hệ thống DS-OCDMA. Hệ thống TH-OCDMA. Hệ thống FH-OCDMA. Hệ thống FFH-OCDMA. Chương II. Đa truy nhập phân chia theo mã quang. Truyền thông trải phổ Trải phổ trực tiếp (DSSS: Direct Squence Spread Spectrum). Trải phổ nhảy tần (FHSS: Frequency Hopping Spread Spectrum). Trải phổ nhảy thời gian (THSS: Time Hopping Spread Spectrum). Hệ thống kết hợp. Chương II. Đa truy nhập phân chia theo mã quang. Giới thiệu về OCDMA OCDMA là phương thức đa truy nhập trong thông tin quang. Kết hợp những đặc tính ưu việt của phương thức đa truy nhập phân chia theo mã CDMA và truyền dẫn sợi quang. Sơ đồ hệ thống OCDMA Chương II. Đa truy nhập phân chia theo mã quang. Ưu điểm nổi bật của OCDMA Một phương thức truy nhập ngẫu nhiên và đồng thời. Không cần sự đồng bộ chặt chẽ về thời gian. Không cần điều khiển bước sóng chặt chẽ. Không cần điều khiển mạng tập trung, phương thức đơn lẻ (ví dụ phương thức tell-and-go). Định tuyến tự động bởi chuỗi mã. Tận dụng hiệu quả băng thông. Bảo mật cao, thiết bị rẻ. Chương II. Đa truy nhập phân chia theo mã quang. Mã trực giao quang OOC (Orthogonal Optical Code) Tương tự như mã CDMA trong thông tin vô tuyến, từ mã OCDMA cũng phải là các mã giả ngẫu nhiên và tạo ra từ những hàm trực giao. Từ mã CDMA quang có độ dài gấp nhiều lần so với mã CDMA. Một loại từ mã OCDMA cơ bản đó là mã trực giao quang (OOC). Một từ mã OOC ký hiệu là họ các chuỗi (0,1) có chiều dài n, trọng số w thỏa mãn điều kiện: 1. Điều kiện tự tương quan: Với mọi và bất kỳ số nguyên t,0<t<n. 2. Điều kiện tương quan chéo: Với mọi ,và mỗi số nguyên t bất kỳ. Chương II. Đa truy nhập phân chia theo mã quang. Chương II. Đa truy nhập phân chia theo mã quang. Mã OOC thứ nhất, (b) mã OOC thứ 2, (c) tự tương quan (d) Tương quan chéo. Chương II. Đa truy nhập phân chia theo mã quang. Chip A là khe thời gian quang có thể nhận giá trị ON hoặc OFF. Giả thiết sử dụng một mã tối ưu C(32,4,1,1) với hai từ mã (giả sử {{0,10,13,28}, {0,5,12,31}}mod 32) Phương trình biểu diễn kênh đồng bộ hai người dùng Chương II. Đa truy nhập phân chia theo mã quang. Lược đồ phía phát và phía thu Chương II. Đa truy nhập phân chia theo mã quang. Hệ thống DS-OCDMA Chương II. Đa truy nhập phân chia theo mã quang. Hệ thống TH-OCDMA Chương II. Đa truy nhập phân chia theo mã quang. Hệ thống FH-OCDMA Chương II. Đa truy nhập phân chia theo mã quang. Hệ thống FFH-OCDMA Chương III. Một số ứng dụng của OCDMA Ứng dụng trong LAN quang Ngày nay những ứng dụng đòi hỏi băng thông rộng như giải trí đa phương tiện và video đòi hỏi công nghệ truy nhập công suất cao. Kiến trúc OCDMA là một kiến trúc rất thu hút đối với mạng LAN tốc độ cao. Đã có những nghiên cứu chỉ ra rằng tốc độ mạng LAN sử dụng OCDMA đã đạt được là 32 người dùng và 10 Gb/s cho mỗi người, nghĩa là dung lượng là 320 Gb/s. Kết luận Tìm hiểu về khái quát về OCDMA, từ mã sử dụng trong OCDMA. Ứng dụng của OCDMA. Xem xét xu hướng phát triển những dịch vụ băng rộng trong đó có một số dịch vụ sẽ phát triển trên cơ sở thông tin quang. Một số hướng nghiên cứu tiếp theo: Nghiên cứu kĩ lưỡng về những từ mã sử dụng trong OCDMA, từ đó nghiên cứu cách thức sử dụng những loại mã phức tạp hơn đó là những loại mã sửa lỗi để tăng hiệu suất của hệ thống OCDMA và giảm ảnh hưởng của nhiễu, đặc biệt nhiễu truy nhập nhiều người dùng MAI.