Simulation sous Scilab d’un système hybride OFDM /OCDMA

Abstract

Dans ce travail, nous simulons la technique hybride de Multiplexage par Division de Fréquence Orthogonale (OFDM) et d'Accès Multiple par Répartition en Code (CDMA) pour un réseau de communication par fibre optique. L'objectif de cette simulation est d'étudier la qualité du canal de transmission ainsi que de proposer une technique pour améliorer les débits afin de satisfaire la demande croissante en débits plus élevés. Il est bien connu que la combinaison de toute sousporteuse multiplexée non orthogonale (SCM) avec (CDMA) nécessite une large bande passante, ce qui limite le nombre de sous-porteuses et, par conséquent, le nombre d'utilisateurs ainsi que les débits de données. En revanche, les sous-porteuses orthogonales, comme dans le cas de l'OFDM, qui sont étroitement espacées en raison de leur propriété d'orthogonalité ainsi que de leur faible évanouissement sélectif en fréquence, sont donc cruciales pour augmenter le nombre de sous-porteuses et, par conséquent, les débits de données ainsi que le nombre d'utilisateurs. Pour décrire plus en détail la technique OFDM/CDMA, nous avons réalisé une simulation avec le logiciel Scilab 5.5.2. Dans cette simulation, nous traitons un exemple simple d'un certain nombre d'utilisateurs utilisant un code orthogonal unipolaire pour la division de code, et l'algorithme de transformée de Fourier rapide (fft) pour la division de fréquence. Pour une simulation plus réaliste, nous avons introduit un bruit blanc gaussien centré (BBGC) dans le canal optique et étudié l'effet de ce bruit sur le diagramme de l'œil ainsi que sur la constellation. Enfin, nous avons calculé le taux d'erreur binaire (BER) en fonction de la puissance du BBGC pour étudier la qualité du système de canal optique OFDM/CDMA. Mot clés : OFDM , OCDMA, BBGC, Code Optique, fft, BER, Scilab v Abstract: In this work, we simulate the Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM) and the Code Division Multiple Access (CDMA) hybrid technique for optical fiber communication network. The aim of this simulation is to study the transmission channel quality as well as to suggest a technique to enhance the data-rates in order to try to satisfy the increasing demand in higher data-rates. It is well known that the combination of any non orthogonal subcarrier multiplexed (SCM) with (CDMA) needs a large bandwidth, hence a limited number of subcarriers and thus a limited number of users as well as a lower data rates. In contrast, orthogonal subcarriers such as the case of OFDM which are closely spaced due to their orthogonality property as well as to their reduced frequency selectivity fading are, therefore, crucial for increasing subcarriers and thus, increasing the data rates as well as the number of users. To describe in more detail the OFDM/CDMA technique, we have performed a simulation under the software Scilab 5.5.2. In this simulation, we treat a simple example of a certain number of users using a unipolar orthogonal code, for the code division, and the fast Fourier transform (fft) algorithm for the frequency division. For more realistic simulation, we have introduced a centered additive white noise (AWGN) in the optical channel and studied the effect of this noise on the eye-diagram as well as on the constellation. Finally, we have computed the BER with respect to the AWGN power to study the OFDM/CDMA Optical channel system quality. vi مـلـخـص: في هذا العمل، قمنا بمحاكاة التقنية الهجينة لتعدد اإلرسال بتقسيم التردد المتعامد (OFDM (والوصول المتعدد بتقسيم الشفرة (CDMA (المطبق على شبكات اتصاالت األلياف الضوئية. الهدف من هذه المحاكاة هو دراسة جودة قناة االرسال باإلضافة إلى اقتراح تقنية لتحسين معدالت التدفق من أجل تلبية الطلب المتزايد على معدالت تدفق أعلى. من المعروف أن دمج أي موجة حاملة فرعية متعددة اإلرسال غير متعامدة (SCM(مع (CDMA (يتطلب مساحة طيفية كبيرة، مما يحد من عدد الموجات الحاملة الفرعية، وبالتالي عدد المستخدمين وكذلك سرعة تدفق المعطيات. على النقيض من ذلك، فإن الموجات الحاملة الفرعية المتعامدة، كما في حالةOFDM ، تكون متباعدة بشكل أكثر تراصا. كما أنه نظ ًرا لخاصية التعامد وكذلك التخامد االنتقائي اللترددي المنخفض، فإن ذلك يعد أمًرا بالغ األهمية لزيادة عدد الموجات الحاملة الفرعية، وبالتالي الرفع من قيم التدفقات باإلضافة إلى عدد المستعملين. لوصف تقنية CDMA/OFDM بمزيد من التفصيل، أجرينا محاكاة باستخدام برنامج .2.5.5 Scilab في هذه المحاكاة، نتعامل مع مثال بسيط لعدد من المستخدمين الذين يستخدمون الشفرات المتعامدة أحادية القطب لتقسيم القناة تشفيريا بين عدة مستخدمين، وتحويل فورييه السريع (fft (لتقسيم التردد. للحصول على محاكاة أكثر واقعية، أدخلنا الضوضاء الغوسية البيضاء المركزة (BBGC (على المعلومات المرسلة عبر القناة البصرية ودرسنا تأثيرها على مخطط العين وكذلك رسومات الكوكبة. أخي ًرا، قمنا بحساب معدل الخطأ في البتات (BER (بداللة طاقة الضوضاء لدراسة جودة نظام القنوات الضوئية من نوعCDMA/OFD