Cù u sviluppu di e rete di cumunicazione versu a banda larga è a mobilità, u sistema di cumunicazione wireless in fibra ottica (ROF) integra a cumunicazione in fibra ottica è a cumunicazione in wireless, dendu un ghjocu cumpletu à i vantaghji di a banda larga è l'anti-interferenza di e linee di fibra ottica, è a cumunicazione wireless. . Funzioni convenienti è flessibili rispondenu à a dumanda di a banda larga. A prima tecnulugia ROF era principalmente dedicata à furnisce servizii di trasmissione wireless d'alta frequenza, cum'è a trasmissione di fibre ottiche d'onda millimetrica. Cù u sviluppu è a maturità di a tecnulugia ROF, a ghjente hà cuminciatu à studià e rete di trasmissione hibrida filatu è wireless, vale à dì, sistemi di cumunicazione wireless in fibra ottica (ROF) chì furniscenu servizii cablati è wireless à u stessu tempu. Cù u rapidu sviluppu di e cumunicazioni radio, a carenza di risorse di spettru hè diventata sempre più prominente. Cumu migliurà l'utilizazione di u spettru sottu a cundizione di risorse wireless limitate per alleviate a cuntradizione trà l'offerta è a dumanda di risorse di spettru hè diventatu un prublema per esse risoltu in u campu di cumunicazione. A radiu cognitiva (CR) hè una tecnulugia di spartera di spettru intelligente. Puderà migliurà efficacemente l'utilizazione di e risorse di spettru attraversu l'"usu secundariu" di u spettru autorizatu, è hè diventatu un hotspot di ricerca in u campu di e cumunicazioni. In a rete locale wireless 802.11 [1], a rete di l'area metropolitana 802.16 [2] è a rete di cumunicazione mobile 3G [3] anu cuminciatu à studià l'applicazione di a tecnulugia di radiu cognitiva per migliurà a capacità di u sistema, è hà cuminciatu à studià l'applicazione di Tecnulugia ROF per ottene una trasmissione mista di diversi signali cummerciale [4]. Reti di cumunicazione wireless in fibra ottica basata in radiu cognitiva chì trasmettenu segnali cablati è wireless sò a tendenza di sviluppu di e rete di cumunicazione futura. U sistema ROF di trasmissione ibrida basatu nantu à a tecnulugia di radiu cognitiva face parechje sfide novi, cum'è u disignu di l'architettura di rete, u disignu di u protocolu di strati, a generazione di segnali modulati cablati è wireless basati nantu à parechji servizii, gestione di rete è identificazione di signali modulati.
1 Tecnulugia di a radiu cognitiva
A radiu cognitiva hè un modu efficace per risolve a mancanza di spettru è a sottoutilizazione di u spettru. A radiu cognitiva hè un sistema di cumunicazione wireless intelligente. Sentu l'utilizazione di u spettru di l'ambienti circundante è aghjusta i so propii parametri in modu adattatu per l'apprendimentu per ottene un usu efficace. Risorse di spettru è cumunicazione affidabile. L'applicazione di a radiu cognitiva hè una tecnulugia chjave per realizà a risorsa di spettru da l'assignazione fissa à l'assignazione dinamica. In u sistema di radiu cognitivu, per prutege un utilizatore autorizatu (o diventà un utilizatore maestru) da l'interferenza da un utilizatore schiavu (o utilizatore CR), a funzione di a sensazione di spettru hè di percepisce se un utilizatore autorizatu esiste. L'utilizatori di a radiu cognitiva ponu aduprà temporaneamente a banda di frequenza quandu hè monitoratu chì a banda di freccia utilizata da l'utilizatore autorizatu ùn hè micca aduprata. Quandu hè monitoratu chì a banda di freccia di l'utilizatore autorizatu hè in usu, l'utilizatore CR libera u canali à l'utilizatore autorizatu, assicurendu cusì chì l'utilizatori CR ùn interferiscenu micca cù l'utilizatore autorizatu. Dunque, a rete di cumunicazione wireless cognitiva hà e seguenti caratteristiche salienti: (1) L'utilizatore primariu hà una priorità assoluta per accede à u canali. Da una banda, quandu l'utilizatore autorizatu ùn occupa micca u canali, l'utilizatore secundariu hà l'uppurtunità di accede à u canali inattivu; quandu l'utilizatore primariu riapparisce, l'utilizatore secundariu deve esce da u canali in usu in tempu è rinvià u canali à l'utilizatore primariu. Per d 'altra banda, quandu l'utilizatore maestru occupa u canali, l'utilizatore schiavu pò accede à u canali senza affettà a qualità di serviziu di l'utilizatore maestru. (2) U terminal di cumunicazione CR hà e funzioni di percepzione, gestione è aghjustamentu. Prima, u terminal di cumunicazione CR pò percive u spettru di freccia è l'ambienti di u canali in l'ambiente di travagliu, è determinà a spartera è l'attribuzione di risorse di spettru secondu certe regule secondu i risultati di rilevazione; per d 'altra banda, u terminal di cumunicazione CR hà a capacità di aghjustà i paràmetri di travagliu in linea, cum'è cambià I paràmetri di trasmissione cum'è a freccia di u trasportatore è u metudu di modulazione pò adattà à i cambiamenti in l'ambiente. In e rete di cumunicazione wireless cognitiva, a sensazione di spettru hè una tecnulugia chjave. L'algoritmi di sensazione di spettru cumunimenti usati includenu a rilevazione di l'energia, a rilevazione di filtri abbinati, è i metudi di rilevazione di e caratteristiche ciclostazionarie. Sti metudi hannu i so vantaghji è disadvantages. U funziunamentu di sti algoritmi dipende da l'infurmazioni prima ottenute. L'algoritmi di rilevazione di spettru esistenti sò: filtru currispondente, detettore di energia è metudi di rilevatore di funzioni. U filtru currispondente pò esse applicatu solu quandu u signale principale hè cunnisciutu. U detector di energia pò esse appiicata à a situazione induve u signale principale hè scunnisciutu, ma u so rendiment si deteriora quandu si usa un cortu tempu di sensazione. Perchè l'idea principale di u detector di funzioni hè di utilizà a ciclostazioniarità di u segnu per detectà attraversu a funzione di correlazione spettrale. U rumore hè un signalu stazionariu largu è ùn hà micca correlazione, mentri u signale modulatu hè correlatu è ciclostazionariu. Dunque, a funzione di correlazione spettrale pò distingue l'energia di u rumore è l'energia di u signale modulatu. In un ambiente cù un rumore incertu, u rendiment di u detector di funzioni hè megliu cà quellu di u detector di energia. U funziunamentu di u detector di funzioni sottu un rapportu signalu-rumore bassu hè limitatu, hà una alta cumplessità computazionale è richiede un longu tempu d'osservazione. Questu reduce u flussu di dati di u sistema CR. Cù u sviluppu di a tecnulugia di cumunicazione wireless, i risorsi di spettru sò diventati sempre più tensi. Perchè a tecnulugia CR pò alleviate stu prublema, a tecnulugia CR hè stata attenta à e rete di cumunicazione wireless, è parechji standard di rete di cumunicazione wireless anu introduttu a tecnulugia di radiu cognitiva. Cum'è IEEE 802.11, IEEE 802.22 è IEEE 802.16h. In l'accordu 802.16h, ci hè un cuntenutu impurtante di selezzione di spettru dinamica per facilità l'usu di WiMAX di bande di freccia di radio è televisione, è u so fundamentu hè a tecnulugia di sensazione di spettru. In u standard internaziunale IEEE 802.11h per e rete locale wireless, sò stati introdotti dui cuncetti impurtanti: a selezzione dinamica di spettru (DFS) è u cuntrollu di a putenza di trasmissione (TPC), è a radiu cognitiva hè stata applicata à e rete locale wireless. In u standard 802.11y, a tecnulugia di multiplexing di divisione di frequenza ortogonale (OFDM) hè aduprata per furnisce una varietà di opzioni di larghezza di banda, chì ponu ottene un cambiamentu di larghezza di banda rapida. I sistemi WLAN (rete senza filu) ponu prufittà di e caratteristiche di OFDM per evità evità aghjustendu a larghezza di banda è trasmette i parametri di putenza. Interferisce cù l'altri utilizatori chì travaglianu in questa banda di frequenza. Perchè u sistema wireless di fibre ottiche hà i vantaghji di a larghezza di banda larga di cumunicazione di fibra ottica è e caratteristiche flessibili di a cumunicazione wireless, hè stata largamente utilizata. Nta l'ultimi anni, a trasmissione di segnali WLAN cognitivi di freccia radio in fibra ottica hà attiratu l'attenzione. L'autore di a littiratura [5-6] prupostu chì u sistema ROF I signali radio cognitivi sò trasmessi sottu à l'architettura, è l'esperimenti di simulazione mostranu chì u rendiment di a reta hè stata migliurata.
2 Architettura di sistema di trasmissione wireless in fibra ottica hibrida basata in ROF
Per risponde à i bisogni di i servizii multimediali per a trasmissione di video, l'emergente fibre-to-the-home (FFTH) diventerà l'ultima tecnulugia d'accessu à banda larga, è a rete ottica passiva (PON) hè diventata u focu di l'attenzione una volta chì vene. fora. Siccomu i dispusitivi utilizati in a reta PON sò dispusitivi passivi, ùn anu micca bisognu di alimentazione, ponu esse immune à l'influenza di l'interferenza elettromagnetica esterna è di i lampi, ponu ottene una trasmissione trasparente di servizii, è avè una alta affidabilità di u sistema. E rete PON includenu principalmente reti ottiche passive di multiplexing di divisione di u tempu (TDM-PON) è reti ottiche passive multiplexing divisione di lunghezza d'onda (WDM-PON). Comparatu cù TDM-PON, WDM-PON hà e caratteristiche di larghezza di banda esclusiva di l'utilizatori è alta sicurezza, diventendu a rete d'accessu otticu più putenziale in u futuru. A Figura 1 mostra u schema di bloccu di u sistema WDM-PON.