Me ka hoʻomohala ʻana o nā ʻupena kamaʻilio e pili ana i ka broadband a me ka neʻe ʻana, ua hoʻohui ʻia ka optical fiber wireless communication system (ROF) i ke kamaʻilio fiber optical a me ke kamaʻilio uila, e hāʻawi ana i ka pāʻani piha i nā pono o ka broadband a me ka anti-interference o nā laina fiber optical, a me ke kamaʻilio uila. . Hoʻokō nā hiʻohiʻona maʻalahi a maʻalahi i ka makemake o ka poʻe no ka broadband. ʻO ka ʻenehana ROF mua i hoʻolaʻa nui ʻia i ka hāʻawi ʻana i nā lawelawe hoʻoili uila uila kiʻekiʻe, e like me ka millimeter wave optical fiber transmission. Me ka hoʻomohala ʻana a me ke oʻo ʻana o ka ʻenehana ROF, ua hoʻomaka ka poʻe e aʻo i nā ʻenehana uila hybrid a me nā ʻupena uila, ʻo ia hoʻi, nā ʻōnaehana optical fiber wireless communication (ROF) e hāʻawi ana i nā lawelawe uea a me nā lawelawe i ka manawa like. Me ka hoʻomohala wikiwiki ʻana o nā kamaʻilio lekiō, ua ʻoi aku ka nui o ka nele o nā kumuwaiwai spectrum. Pehea e hoʻomaikaʻi ai i ka hoʻohana ʻana i ka spectrum ma lalo o ke kūlana o ka palena o nā kumuwaiwai uila e hoʻohaʻahaʻa i ka kūʻē ʻana ma waena o ka lako a me ke koi ʻana o nā kumuwaiwai spectrum i lilo i pilikia e hoʻoponopono ʻia ma ke kahua kamaʻilio. ʻO ka radio cognitive (CR) kahi ʻenehana kaʻana like spectrum akamai. Hiki iā ia ke hoʻomaikaʻi maikaʻi i ka hoʻohana ʻana i nā kumuwaiwai spectrum ma o ka "hoʻohana lua" o ka spectrum i ʻae ʻia, a ua lilo ia i wahi hotspot noiʻi ma ke kahua o nā kamaʻilio. I ka 802.11 uea 'ole o ka wahi pūnaewele puni honua [1], 802.16 metropolitan area network [2] a me 3G mobile communication network [3] ua hoʻomaka e aʻo i ka noi o ka ʻenehana radio cognitive e hoʻomaikaʻi i ka hiki o ka ʻōnaehana, a hoʻomaka e aʻo i ka noi o ʻO ka ʻenehana ROF e hoʻokō i ka hoʻoili hui ʻana o nā hōʻailona ʻoihana like ʻole [4]. ʻO nā ʻupena kamaʻilio uea ʻole i hoʻopaʻa ʻia i ka lekiō cognitive e hoʻouna ana i nā hōʻailona uea a me nā uea ʻole ke ʻano hoʻomohala o nā pūnaewele kamaʻilio e hiki mai ana. ʻO ka ʻōnaehana ROF transmission hybrid e pili ana i ka ʻenehana lekiō cognitive e kū nei i nā luʻi hou he nui, e like me ka hoʻolālā ʻana i ka ʻoihana pūnaewele, ka hoʻolālā protocol layer, ka hoʻokumu ʻana i nā hōʻailona modulated wired a me ka uila e pili ana i nā lawelawe he nui, ka hoʻokele pūnaewele, a me ka ʻike ʻana i nā hōʻailona modulated.
1 ʻenehana radio cognitive
ʻO ka radio cognitive kahi ala kūpono e hoʻoponopono ai i ka nele o ka spectrum a me ka underutilization o spectrum. ʻO ka lekiō cognitive kahi ʻōnaehana kamaʻilio uea ʻole. ʻIke ʻo ia i ka hoʻohana ʻana o ka spectrum o ke kaiapuni a hoʻoponopono i kona mau palena ponoʻī ma o ke aʻo ʻana e hoʻokō i ka hoʻohana pono. Nā kumuwaiwai kikoʻī a me ke kamaʻilio hilinaʻi. ʻO ka hoʻohana ʻana i ka lekiō cognitive kahi ʻenehana koʻikoʻi e ʻike ai i ka waiwai spectrum mai ka hoʻokaʻawale paʻa ʻana i ka hoʻokaʻawale ikaika. I loko o ka ʻōnaehana radio cognitive, i mea e pale ai i ka mea hoʻohana i ʻae ʻia (a i lilo i mea hoʻohana haku) mai ke keakea ʻana mai kahi mea hoʻohana kauā (a i ʻole mea hoʻohana CR), ʻo ka hana o ka spectrum sensing ke ʻike inā aia kekahi mea hoʻohana mana. Hiki i nā mea hoʻohana lekiō cognitive ke hoʻohana no ka manawa pōkole ke nānā ʻia ʻaʻole i hoʻohana ʻia ka band frequency i hoʻohana ʻia e ka mea hoʻohana ʻae. Ke nānā ʻia ka hoʻohana ʻana o ka ʻāpana alapine o ka mea hoʻohana i ʻae ʻia, hoʻokuʻu ka mea hoʻohana CR i ke kahawai i ka mea hoʻohana i ʻae ʻia, no laila e hōʻoiaʻiʻo ʻole ka mea hoʻohana CR i ka mea hoʻohana i ʻae ʻia. No laila, loa'a nā hi'ohi'ona ko'iko'i o ka 'uena kama'ilio 'ike 'ole: (1) 'O ka mea ho'ohana mua ka mana'o nui e komo i ke ala. Ma ka lima hoʻokahi, inā ʻaʻole i noho ka mea hoʻohana ʻae ʻia i ke kahawai, loaʻa i ka mea hoʻohana lua ka manawa e komo ai i ke kahawai palaualelo; i ka wā e ʻike hou ʻia ai ka mea hoʻohana mua, pono ka mea hoʻohana lua e haʻalele i ke kahawai i hoʻohana ʻia i ka manawa a hoʻihoʻi i ke kahawai i ka mea hoʻohana mua. Ma ka lima ʻē aʻe, i ka wā e noho ai ka haku mea hoʻohana i ke kahawai, hiki i ka mea hoʻohana ke kauā ke komo i ke kahawai me ka ʻole e hoʻopilikia i ka maikaʻi o ka lawelawe o ka mea hoʻohana haku. (2) Loaʻa i ka pahu kamaʻilio CR nā hana o ka ʻike, hoʻokele a me ka hoʻoponopono. ʻO ka mea mua, hiki i ka CR communication terminal ke ʻike i ke alapine alapine a me ke kahawai kaiapuni i loko o ke kaiapuni hana, a hoʻoholo i ka kaʻana like a me ka hoʻokaʻawale ʻana i nā kumuwaiwai spectrum e like me kekahi mau lula e like me nā hopena ʻike; ma ka ʻaoʻao ʻē aʻe, hiki i ka CR communication terminal ke hoʻoponopono i nā ʻāpana hana ma ka pūnaewele, e like me ka hoʻololi ʻana Hiki ke hoʻololi i nā ʻāpana hoʻoili e like me ka frequency carrier a me ke ʻano modulation. I loko o nā ʻupena kamaʻilio uea ʻole cognitive, ʻo ka spectrum sensing kahi ʻenehana koʻikoʻi. Hoʻohana mau ʻia nā algorithm no ka ʻike kikoʻī i ka ikehu, ka ʻike kānana kūpono, a me nā ʻano ʻike hiʻohiʻona cyclostationary. Loaʻa i kēia mau ʻano nā pono a me nā hemahema. ʻO ka hana o kēia mau algorithm e pili ana i ka ʻike mua i loaʻa. ʻO nā algorithms e ʻike nei i ka spectrum e loaʻa nei: kānana hoʻohālikelike, ʻike ikehu a me nā ala ʻike hiʻohiʻona. Hiki ke hoʻohana ʻia ka kānana i hoʻohālikelike ʻia inā ʻike ʻia ka hōʻailona nui. Hiki ke hoʻohana ʻia ka mea ʻike ikehu i ke kūlana kahi i ʻike ʻole ʻia ai ka hōʻailona nui, akā e emi ana kāna hana ke hoʻohana ʻia kahi manawa ʻike pōkole. No ka mea ʻo ka manaʻo nui o ka mea ʻike hiʻohiʻona e hoʻohana i ka cyclostationarity o ka hōʻailona e ʻike ma o ka hana spectral correlation. ʻO ka walaʻau kahi hōʻailona paʻa ākea a ʻaʻohe pilina, ʻoiai ʻo ka hōʻailona modulated e hoʻopili ʻia a me ka cyclostationary. No laila, hiki i ka hana spectral correlation ke hoʻokaʻawale i ka ikehu o ka walaʻau a me ka ikehu o ka hōʻailona modulated. I loko o kahi kaiapuni me ka leo maopopo ʻole, ʻoi aku ka maikaʻi o ka hana o ka mea ʻike hiʻohiʻona ma mua o ka mea ʻike ikehu. Ka hana o ka hiʻona detector ma lalo haʻahaʻa signal-to-noise lākiō i kaupalena 'ia, he kiʻekiʻe computational paʻakikī, a koi lōʻihi manawa nānā. Hoʻemi kēia i ka ʻikepili o ka ʻōnaehana CR. Me ka hoʻomohala ʻana o ka ʻenehana kamaʻilio uea ʻole, ke piʻi nui nei nā kumuwaiwai spectrum. Ma muli o ka hiki i ka ʻenehana CR ke hoʻopau i kēia pilikia, ua mālama ʻia ka ʻenehana CR i nā ʻenehana kamaʻilio uea, a ua hoʻokomo ka nui o nā ʻenehana kamaʻilio kelepona i ka ʻenehana radio cognitive. E like me IEEE 802.11, IEEE 802.22 a me IEEE 802.16h. I loko o ka ʻaelike 802.16h, aia kekahi ʻike koʻikoʻi o ke koho spectrum dynamic e hoʻomaʻamaʻa i ka hoʻohana ʻana o WiMAX i nā alapine lekiō a me ke kīwī, a ʻo kāna kumu ʻo ia ka ʻenehana ʻike spectrum. Ma ka IEEE 802.11h maʻamau honua no nā uwīwī kūloko kūloko, ua hoʻokomo ʻia nā manaʻo koʻikoʻi ʻelua: dynamic spectrum selection (DFS) a me ka hoʻouna ʻana i ka mana mana (TPC), a ua hoʻohana ʻia ka lekiō cognitive i nā uʻi pūnaewele kūloko. Ma ke kūlana 802.11y, hoʻohana ʻia ka ʻenehana orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) e hāʻawi i nā ʻano koho bandwidth, hiki ke hoʻokō i ka hoʻololi wikiwiki. Hiki i nā ʻōnaehana WLAN (wireless local area network) ke hoʻohana i nā hiʻohiʻona o OFDM e pale aku i ka pale ʻana ma o ka hoʻoponopono ʻana i ka bandwidth a hoʻouna i nā palena mana. Hoʻopilikia i nā mea hoʻohana ʻē aʻe e hana ana ma kēia pūʻulu alapine. No ka mea ʻoi aku ka maikaʻi o ka ʻōnaehana uila fiber optical i ka bandwidth kamaʻilio fiber optical ākea a me nā hiʻohiʻona maʻalahi o ke kamaʻilio uila, ua hoʻohana nui ʻia. I nā makahiki i hala iho nei, ua hoʻohuli ʻia ka hoʻouna ʻana i nā hōʻailona WLAN cognitive radio frequency i ka fiber optical. Ua manaʻo ka mea kākau moʻolelo [5-6] e hoʻouna ʻia nā hōʻailona radio cognitive ROF ma lalo o ka hoʻolālā, a hōʻike nā hoʻokolohua simulation ua hoʻomaikaʻi ʻia ka hana ʻoihana.
2 ROF-hoʻokumu ʻia i ka ʻōnaehana hoʻonohonoho ʻōnaehana uila uila uila
I mea e hoʻokō ai i nā pono o nā lawelawe multimedia no ka hoʻoili wikiō, ʻo ka fiber-to-the-home (FFTH) e puka mai ana e lilo i ʻenehana ākea ākea ākea, a ua lilo ka passive optical network (PON) i mea nui o ka nānā ʻana i ka wā e hiki mai ai. i waho. No ka mea, ʻo nā mea i hoʻohana ʻia ma ka pūnaewele PON he mau mea passive, ʻaʻole pono lākou i ka lako mana, hiki ke pale ʻia i ka mana o waho electromagnetic interference a me ka uila, hiki ke hoʻokō i ka hoʻouna ʻana i nā lawelawe, a loaʻa ka hilinaʻi ʻōnaehana kiʻekiʻe. ʻO nā pūnaewele PON ka hapa nui o nā ʻupena opitika passive time division multiplexing passive optical networks (TDM-PON) a me ka hawewe lōʻihi hawewe multiplexing passive optical networks (WDM-PON). Ke hoʻohālikelike ʻia me TDM-PON, loaʻa iā WDM-PON nā hiʻohiʻona o ka bandwidth kūʻokoʻa o ka mea hoʻohana a me ka palekana kiʻekiʻe, e lilo ana i mea ʻoi loa ka hiki ke loaʻa i ka pūnaewele ʻike i ka wā e hiki mai ana. Hōʻike ka helu 1 i ke kiʻikuhi poloka o ka ʻōnaehana WDM-PON.