NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG QUANG VÔ TUYẾN FSO TRONG HỆ THỐNG GIAO THÔNG THÔNG MINH ITS

Ngày nay, hệ thống giao thông thông minh là xu thế của cả thế giới. ITS là một hệ thống giao thông mà ở đó người và phương tiện di chuyển sẽ biết được tất cả thông tin tức thời về những vấn đề trong lộ trình của hành trình, từ đó tạo nên sự chủ động trong việc đưa ra quyết định tối ưu trong quá trình tham gia giao thông.Sự thông minh tạo nên sự hiện đại, thuận tiện, và mỹ quan cho giao thông đô thị. Để xây dựng nên hệ thống giao thông thông minh thì các thành phần cấu thành nên nó cũng phải đảm bảo tính thông minh, hầu hết chúng được ứng dụng một cách tối ưu sự phát triển của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4.

Trong hệ thống giao thông thông mình, cơ sở hạ tầng thông tin liên lạc đóng vai trò cực kì quan trọng, đảm bảo cho thông tin dữ liệu được lưu thông một cách liên tục, an toàn và nhanh nhất có thể. Để đáp ứng được các tiêu chí cho ITS, thì FSO (Free Space Optical) -hệ thống truyền thông quang không dây là một lựa chọn tối ưu cho hạ tầng truyền dẫn. FSO chỉ sử dụng các kết nối trực tiếp từ bộ phát đến bộ thu trong môi trường không gian tự do. Do cự ly truyền dẫn xa, chịu ảnh hưởng nhiều của môi trường truyền dẫn ngoài trời nên việc triển khai hệ thống FSO vẫn còn hạn chế. Các tuyến FSO cự ly ngắn có thể sử dụng để thay thế cho các tuyến truyền dẫn vi ba nhằm cung cấp mạng truy nhập băng rộng, sử dụng làm đường kết nối thay thế tạm thời cho các tuyến cáp quang bị sự cố.Tuy nhiên, để có thể đáp ứng yêu cầu truyền thông băng rộng, cự ly xa; hệ thống FSO cần vượt qua các thách thức đến từ những ảnh hưởng của môi trường không gian tự do như suy hao truyền dẫn lớn và phụ thuộc môi trường, thời tiết (sương mù, mưa, tuyết); sự thăng giáng cường độ tín hiệu và phân cực tín hiệu do các ảnh hưởng của nhiễu loạn không khí và sự lệch hướng. Do ảnh hưởng của các yếu tố nêu trên, hiệu năng của các hệ thống FSO còn bị hạn chế khi truyền dẫn số liệu tốc độ cao, cự ly xa.
Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, em đã chọn đề tài NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG QUANG VÔ TUYẾN FSO TRONG HỆ THỐNG GIAO THÔNG THÔNG MINH ITScho đồ án tốt nghiệp của mình. Nội dung đồ án này được trình bày trong 3 chương và phần kết luận như sau:
Chương 1:Tổng quan về ITS. Trong chương này, đồ án sẽ giới thiệu về lịch sử ra đời, các lợi ích nổi bậc và cấu trúc của hệ thống giao thông thông minh. Bên cạnh đó, đồ án cũng giới thiệu về cơ sở hạ tầng thông tin liên lạc của ITS, và khái quát về thực tại của ITS ở Việt Nam.
Chương 2:Nghiên cứu cấu trúc, chức năng, hoạt động của hệ thống thông tin quang vô tuyền (FSO). Trong chương này, đồ án sẽ giới thiệu mô hình cấu trúc của FSO, các mô hình nhiễu loạn, các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng đường truyền, các thông số kĩ thuật đánh giá hệ thống, đồng thời trình bài một vài phương pháp cải thiện chất lượng đường truyền.
Chương 3:Khả năng ứng dụng của FSO trong ITS. Nội dung chính của chương này là thực hiện xây dựng một hệ thống truyền thông quang không dây trong một khu vực giao thông cụ thể. Việc tính toán bao gồm chi phí, các thông số kỹ thuật, vị trí lắp đặt. Đồng thời sẽ so sánh chúng với hệ thống truyền dẫn vô tuyến điện và quang sợi.
Phần kết luận: phần này, đồ án tóm tắt những nội dung chính đã thực hiện được, đồng thời nêu lên những hạn chếchưa giải quyết để đưa ra hướng nghiên cứu tiếp theo.
Đồ án này là kết quả của quá trình tìm hiểu, học tập, nghiên cứu, và chọn lọc nội dung kiến thức dựa trên những nghiên cứu của các bài báo, tạp chí, công trình nhiên cứu khoa học được công bố quốc tế. Trong quá trình đọc, nếu phát hiện các điểm chưa đúng hoặc thiếu sót, thì rất mong nhận được sự góp ý, đánh giá của mọi người.
Xin chân hành cảm ơn.

NỘI DUNG:

DANH MỤC HÌNH VẼ VIII
DANH MỤC BẢNG BIỂU X
LỜI NÓI ĐẦU XI
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ITS 1
1.1 GIớI THIệU CHUNG 1
1.1.1 Khái niệm ITS 1
1.1.2 Lịch sử hình thành và phát triển. 1
1.1.3 Cấu trúc cơ bản của ITS. 2
1.1.3.1 Phương tiện giao thông thông minh 3
1.1.3.2 Hạ tầng giao thông thông minh 5
1.1.4 Lợi ích của ITS. 7
1.2 Hệ THốNG THÔNG TIN LIÊN LạC TRONG ITS 9
1.2.1 Hệ thống thuyền dẫn. 9
1.2.1.1 Truyền dẫn vô tuyến 9
1.2.1.2 Truyền dẫn hữu tuyến 13
1.2.2 Hệ thống điều khiển 14
1.2.2.1 Chức năng 14
1.2.2.2 Công nghệ. 16
1.3 ITS ở VIệT NAM 17
1.3.1 Các công trình đã đang thực hiện 17
1.3.2 Các công trình sẽ thực hiện. 19
1.4 KếT LUậN CHƯƠNG 19
CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG, HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG VÔ TUYẾN (FSO) 22
2.1 LịCH Sử RA ĐờI CủA FSO 22
2.2 MÔ HÌNH CấU TRÚC 22
2.2.1 Các loại sóng ánh sáng 23
2.2.2 Các nguồn sáng được nghiên cứu và sử dụng trong FSO 24
2.3 Bộ PHÁT 24
2.3.1 Chức năng 24
2.3.2 Cấu tạo 25
2.3.2.1 Sơ đồ khối 25
2.3.2.2 Các thành phần trong khối 25
2.3.3 Các thông số yêu cầu 32
2.4 Bộ THU 32
2.4.1 Chức năng 32
2.4.2 Cấu tạo 32
2.4.2.1 Sơ đồ khối 32
2.4.2.2 Các thành phần trong khối 33
2.4.3 Điều chế 35
2.4.4 Giải điều chế 36
2.5 MÔI TRƯờNG TRUYềN 37
2.5.1 Mã hóa kênh truyền 39
2.5.2 Các mô hinh nhiễu loạn trên đường truyền. 40
2.5.2.1 Mô hình nhiễu loạn log-normal 42
2.5.2.2 Mô hình nhiễu loạn gamma-gamma 45
2.5.3 Các hiện tượng và yếu tố ảnh hưởng lên đường truyền 47
2.5.3.1 Các hiện tượng 48
2.5.3.2 Các yếu tố ánh hưởng đến chất lượng kênh truyền. 51
2.6. MộT VÀI THÔNG Số ĐÁNH GIÁ HIệU NĂNG 52
2.7 PHƯƠNG PHÁP CảI THIệN HIệU NĂNG 55
2.7.1 Sử dụng các phương pháp điều chế khác 55
2.7.2 Kết hợp nhiều phương pháp 56
2.8 KếT LUậN CHƯƠNG 57
CHƯƠNG 3. KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA FSO TRONG ITS 58
3.1 CÁC TÍNH TOÁN CHO VIệC TRIểN KHAI FSO TRONG ITS 58
3.1.1 Quy hoạch tuyến lắp trạm, trung tâm điều khiển. 58
3.1.2 Các thông số kỹ thuật của tuyến truyền 61
3.1.2.1 Tính toán thông số kỹ thuật 61
3.1.2.2 Chi phí lắp đặt, thời gian thi công. 66
3.2 KHả NĂNG ứNG DụNG CủA FSO TRONG ITS 67
3.2.1 So sánh với hệ thông vô tuyến điện và quang hữu tuyến 67
3.2.2 Nhận xét 69
3.2.3 Khuyến ghị, đề xuất. 70
3.3 KếT LUậN CHƯƠNG 71
KẾT LUẬN ĐỀ TÀI 73
1. TÓM TắT NộI DUNG Đề TÀI 73
2. NHữNG HạN CHế CủA Đồ ÁN 74
3.HƯớNG NGHIÊN CứU PHÁT TRIểN 74
TÀI LIỆU THAM KHẢO 76

LINK DOWNLOAD