4 Mô hình kênh thông tin trong VLC
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.89 MB, 89 trang )
53
Tuy nhiên, đáp ứng kênh h(t) là một vấn đề rất phức tạp vì nó liên quan đến rất
nhiều vấn đề như: thông số vị trí, kích thước và hướng truyền dẫn của hai máy thu và
phát.
2.4.1 Mô hình kênh truyền VLC trong nhà
Đối với mô hình trong nhà, yêu cầu về độ sáng đầy đủ là vô cùng cần thiết. Để
vừa thực hiện chức năng truyền tin, vừa thực hiện chức năng chiếu sáng thì ta cần một
số lượng đèn LED khá lớn làm nhiệm vụ này. Mô hình được để xuất sau đây phù hợp
với hệ thống VLC trong nhà với nLED, mỗi LED có một đường k để đi tới một
Photodiode và một con đường khác thông qua phản xạ j. Đối với mô hình này, ta cần
xem xét tới 3 đường chính. Đầu tiên từ CAP tới LAAP, thứ hai từ LAAP tới đèn LED
và cuối cùng là từ LED tới các PD theo hai con đường: truyền thẳng và phản xạ, như
trong hình 2.34. với CAP là điểm truy cập thông tin (Communication Access Point),
LAAP là điểm truy cập bảng đèn LED (LED Array Access Point), PD là kết cuối
người dùng như điện thoại, laptop… với bộ phận thu là các Photodiode (PD).
Hình 2.34: Mô hình kênh VLC trong nhà.
Đường từ CAP tới LAAP và từ LAAP tới LED sử dụng đường truyền là cáp kết
nối, còn đường truyền từ LED tới PD là đường truyền vô tuyến, sử dụng sóng mang là
sóng ánh sáng. Ánh sáng được sử dụng có thể là ánh sáng trắng hoặc 3 màu cơ bản là
đỏ, lục và xanh dương. Đối với việc sử dụng sóng mang là 3 màu cơ bản, ta lại cần
phải xem xét thêm một mô hình kênh khác , đó là mô hình dải kênh màu.
GVHD: TH. S. Phan Thị Thanh Ngọc
SVTH: Nghiên Văn Toản
54
2.4.2 Mô hình dải kênh màu
Việc sử dụng kênh màu đối với hệ thống truyền thông VLC là vô cùng cần thiết,
vì qua mỗi kênh màu ta có thể truyền một luồng thông tin khác nhau. Trong mô hình
này sử dụng sự khác nhau của mỗi kênh màu để truyền thông tin và máy thu có nhiệm
vụ nhận đúng kênh màu mà mình đang sử dụng. Điều này gây khó khăn vì yêu cầu
máy thu phải có độ nhạy rất cao.
Hình 2.35: Mô hình dải kênh màu.
Một số phương pháp sử dụng dải kênh màu:
Một màu trong một thời gian: Máy thu chỉ nhận được một màu trong một
khoảng thời gian.
• Màu duy nhất cho một đèn: Máy thu nhận được nhiều màu sắc phát ra từ nhiều
đèn khác nhau. Khi đó một máy thu VLC phải hỗ trợ mọi kênh màu, khi đó các
dịch vụ như audio, video và các dịch vụ điều hướng được truyền bởi các kênh
R, G, B tương ứng.
•
Hình 2.36: Mô hình một màu cho một đèn.
GVHD: TH. S. Phan Thị Thanh Ngọc
SVTH: Nghiên Văn Toản
55
•
Nhiều màu cho một đèn: Trong trường hợp này, máy thu có hỗ trợ công nghệ
WDM cũng như khả năng tiếp nhận nhiều màu sắc.
Hình 2.37: Mô hình nhiều màu cho một đèn.
Mô hình dải kênh màu phải đạt được một số yêu cầu cơ bản sau: Thứ nhất là một
bộ thu VLC phải hỗ trợ các kênh màu khác nhau theo kế hoạch băng thông. Hai là bộ
thu VLC phải nhận biết được một dải màu sắc tương ứng (vì mỗi màu có một dải bước
sóng riêng), việc nhận biết tốt dải màu sẽ làm cho việc truyền thông tin được tốt hơn.
Phần lớn, các Si-photodetectors có độ nhạy khác nhau tùy thuộc vào vùng bước sóng
ánh sáng.
Bảng 2.7: Sự khác biệt đầu vào của các dải kênh màu.
Bảng 2.7 trên tính toán sự khác biệt mức năng lượng của đầu vào tương ứng với
mỗi kênh màu sắc khác nhau. V(�) là mức nhạy của mắt đối với bước sóng trung tâm,
chúng ta có thể tính toán ra năng lượng đầu vào cho mỗi bước sóng trung tâm với mỗi
lumen vào bộ thu.
GVHD: TH. S. Phan Thị Thanh Ngọc
SVTH: Nghiên Văn Toản
56
Bảng 2.8: Sự khác biệt đầu ra giữa các kênh màu.
GVHD: TH. S. Phan Thị Thanh Ngọc
SVTH: Nghiên Văn Toản
57
Mô hình kết nối trong VLC
2.5
Hiệu năng của quá trình truyền dẫn thông tin trong VLC phụ thuộc rất nhiều vào
mô hình kết nối. Trong VLC được phân ra thành hai loại mô hình kết nối:
•
•
Mô hình đường nhìn thấy Line of Sight- LOS.
Mô hình đường không nhìn thấy None Light of Sight- NLOS.
Hình 2.38: Mô hình kết nối trong VLC.
2.5.1 Mô hình kết nối Line of Sight
Đặc điểm của mô hình này là ánh sáng từ máy phát sẽ được truyền thẳng đến
máy thu (tùy theo trường nhìn thấy Field of View- FOV). Mô hình này có nhiều ưu
điểm như suy hao, tán sắc thấp nhưng lại khó có thể bao phủ cho không gian cần sử
dụng rộng. Mô hình kết nối LOS không chịu ảnh hưởng của nhiễu đa đường. Có hai
loại mô hình LOS tương ứng với trường nhìn thấy FOV là:
•
•
Mô hình đường truyền LOS với FOV hẹp (Narrow- NLOS).
Mô hình dường truyền LOS với FOV rộng (Wide- WLOS).
Hình 2.39: Mô hình kết nối Narrow-LOS.
GVHD: TH. S. Phan Thị Thanh Ngọc
SVTH: Nghiên Văn Toản
58
Hình 2.40: Mô hình kết nối Wide-WLOS.
GVHD: TH. S. Phan Thị Thanh Ngọc
SVTH: Nghiên Văn Toản
