ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍនៃបណ្តាញទំនាក់ទំនងឆ្ពោះទៅរកភាពធំទូលាយ និងការចល័ត ប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងឥតខ្សែខ្សែកាបអុបទិក (ROF) រួមបញ្ចូលការទំនាក់ទំនងតាមខ្សែកាបអុបទិក និងការទំនាក់ទំនងឥតខ្សែ ដោយផ្តល់នូវការលេងពេញលេញដល់គុណសម្បត្តិនៃអ៊ីនធឺណិត និងប្រឆាំងនឹងការជ្រៀតជ្រែកនៃខ្សែអុបទិក ក៏ដូចជាការទំនាក់ទំនងឥតខ្សែ។ . មុខងារងាយស្រួល និងអាចបត់បែនបានតាមតម្រូវការរបស់មនុស្សសម្រាប់អ៊ីនធឺណិត។ បច្ចេកវិទ្យា ROF ដំបូងត្រូវបានឧទ្ទិសជាចម្បងក្នុងការផ្តល់សេវាបញ្ជូនឥតខ្សែដែលមានប្រេកង់ខ្ពស់ ដូចជាការបញ្ជូនអុបទិករលកមីលីម៉ែត្រ។ ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍ និងភាពចាស់ទុំនៃបច្ចេកវិទ្យា ROF មនុស្សបានចាប់ផ្តើមសិក្សាពីបណ្តាញបញ្ជូនខ្សែ និងឥតខ្សែកូនកាត់ ពោលគឺប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងឥតខ្សែអុបទិក (ROF) ដែលផ្តល់សេវាខ្សែ និងឥតខ្សែក្នុងពេលតែមួយ។ ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍យ៉ាងឆាប់រហ័សនៃទំនាក់ទំនងវិទ្យុ កង្វះខាតធនធានវិសាលគមកាន់តែលេចធ្លោ។ របៀបកែលម្អការប្រើប្រាស់វិសាលគមក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃធនធានឥតខ្សែមានកម្រិត ដើម្បីកាត់បន្ថយភាពផ្ទុយគ្នារវាងការផ្គត់ផ្គង់ និងតម្រូវការនៃធនធានវិសាលគមបានក្លាយជាបញ្ហាដែលត្រូវដោះស្រាយក្នុងវិស័យទំនាក់ទំនង។ វិទ្យុការយល់ដឹង (CR) គឺជាបច្ចេកវិទ្យាចែករំលែកវិសាលគមឆ្លាតវៃ។ វាអាចធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវការប្រើប្រាស់ធនធានវិសាលគមប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពតាមរយៈ "ការប្រើប្រាស់បន្ទាប់បន្សំ" នៃវិសាលគមដែលបានអនុញ្ញាត ហើយបានក្លាយជាចំណុចក្តៅនៃការស្រាវជ្រាវនៅក្នុងវិស័យទំនាក់ទំនង។ នៅក្នុង 802.11 wireless local area network [1], 802.16 metropolitan area network [2] និង 3G mobile communication network [3] បានចាប់ផ្តើមសិក្សាពីកម្មវិធីនៃបច្ចេកវិទ្យាវិទ្យុការយល់ដឹងដើម្បីបង្កើនសមត្ថភាពនៃប្រព័ន្ធ ហើយបានចាប់ផ្តើមសិក្សាកម្មវិធីនៃ បច្ចេកវិទ្យា ROF ដើម្បីសម្រេចបាននូវការបញ្ជូនចម្រុះនៃសញ្ញាអាជីវកម្មផ្សេងៗគ្នា[4]។ បណ្តាញទំនាក់ទំនងឥតខ្សែខ្សែកាបអុបទិកដែលមានមូលដ្ឋានលើវិទ្យុការយល់ដឹងដែលបញ្ជូនសញ្ញាមានខ្សែ និងឥតខ្សែ គឺជានិន្នាការអភិវឌ្ឍន៍នៃបណ្តាញទំនាក់ទំនងនាពេលអនាគត។ ប្រព័ន្ធ ROF ការបញ្ជូនកូនកាត់ដោយផ្អែកលើបច្ចេកវិទ្យាវិទ្យុការយល់ដឹងប្រឈមមុខនឹងបញ្ហាប្រឈមថ្មីៗជាច្រើនដូចជា ការរចនាស្ថាបត្យកម្មបណ្តាញ ការរចនាពិធីការស្រទាប់ ការបង្កើតសញ្ញាម៉ូឌុលដែលមានខ្សែ និងឥតខ្សែ ដោយផ្អែកលើសេវាកម្មជាច្រើន ការគ្រប់គ្រងបណ្តាញ និងការកំណត់អត្តសញ្ញាណសញ្ញាដែលបានកែប្រែ។
1 បច្ចេកវិទ្យាវិទ្យុការយល់ដឹង
វិទ្យុការយល់ដឹងគឺជាមធ្យោបាយដ៏មានប្រសិទ្ធភាពមួយដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាកង្វះវិសាលគម និងការប្រើប្រាស់តិចនៃវិសាលគម។ វិទ្យុការយល់ដឹង គឺជាប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងឥតខ្សែដ៏ឆ្លាតវៃ។ វាដឹងពីការប្រើប្រាស់វិសាលគមនៃបរិស្ថានជុំវិញ និងកែសម្រួលប៉ារ៉ាម៉ែត្រផ្ទាល់ខ្លួនរបស់វាដោយសម្របខ្លួនតាមរយៈការរៀនដើម្បីទទួលបានការប្រើប្រាស់ប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។ ធនធានវិសាលគម និងការទំនាក់ទំនងដែលអាចទុកចិត្តបាន។ កម្មវិធីនៃវិទ្យុការយល់ដឹងគឺជាបច្ចេកវិទ្យាសំខាន់មួយដើម្បីដឹងពីធនធានវិសាលគមពីការបែងចែកថេរទៅការបែងចែកថាមវន្ត។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធវិទ្យុការយល់ដឹង ដើម្បីការពារអ្នកប្រើប្រាស់ដែលមានការអនុញ្ញាត (ឬក្លាយជាអ្នកប្រើប្រាស់មេ) ពីការជ្រៀតជ្រែកពីអ្នកប្រើប្រាស់ទាសករ (ឬអ្នកប្រើប្រាស់ CR) មុខងារនៃការចាប់សញ្ញាវិសាលគមគឺដើម្បីដឹងថាតើមានអ្នកប្រើប្រាស់ដែលមានការអនុញ្ញាតដែរឬទេ។ អ្នកប្រើប្រាស់វិទ្យុការយល់ដឹងអាចប្រើប្រេកង់ប្រេកង់ជាបណ្តោះអាសន្ននៅពេលដែលវាត្រូវបានត្រួតពិនិត្យថាប្រេកង់ដែលប្រើដោយអ្នកប្រើប្រាស់ដែលមានការអនុញ្ញាតមិនត្រូវបានប្រើ។ នៅពេលដែលវាត្រូវបានត្រួតពិនិត្យថាប្រេកង់របស់អ្នកប្រើប្រាស់ដែលមានការអនុញ្ញាតកំពុងប្រើប្រាស់ អ្នកប្រើប្រាស់ CR បញ្ចេញឆានែលទៅអ្នកប្រើប្រាស់ដែលមានការអនុញ្ញាត ដូច្នេះធានាថាអ្នកប្រើប្រាស់ CR មិនជ្រៀតជ្រែកជាមួយអ្នកប្រើប្រាស់ដែលមានការអនុញ្ញាតនោះទេ។ ដូច្នេះ បណ្តាញទំនាក់ទំនងឥតខ្សែការយល់ដឹងមានលក្ខណៈពិសេសដូចខាងក្រោមៈ (1) អ្នកប្រើប្រាស់ចម្បងមានអាទិភាពដាច់ខាតក្នុងការចូលប្រើឆានែល។ នៅលើដៃមួយ នៅពេលដែលអ្នកប្រើប្រាស់ដែលមានការអនុញ្ញាតមិនកាន់កាប់ឆានែល អ្នកប្រើប្រាស់បន្ទាប់បន្សំមានឱកាសចូលប្រើឆានែលទំនេរ។ នៅពេលដែលអ្នកប្រើប្រាស់ចម្បងលេចឡើងម្តងទៀត អ្នកប្រើប្រាស់បន្ទាប់បន្សំគួរតែចាកចេញពីឆានែលដែលប្រើប្រាស់ទាន់ពេល ហើយបញ្ជូនឆានែលទៅអ្នកប្រើប្រាស់ចម្បងវិញ។ ម្យ៉ាងវិញទៀត នៅពេលដែលអ្នកប្រើប្រាស់មេកាន់កាប់ឆានែល អ្នកប្រើប្រាស់ទាសករអាចចូលប្រើឆានែលដោយមិនប៉ះពាល់ដល់គុណភាពសេវាកម្មរបស់អ្នកប្រើមេ។ (2) ស្ថានីយទំនាក់ទំនង CR មានមុខងារនៃការយល់ឃើញ ការគ្រប់គ្រង និងការកែតម្រូវ។ ទីមួយ ស្ថានីយទំនាក់ទំនង CR អាចយល់ឃើញពីវិសាលគមប្រេកង់ និងបរិយាកាសឆានែលនៅក្នុងបរិយាកាសការងារ និងកំណត់ការចែករំលែក និងការបែងចែកធនធានវិសាលគមដោយយោងទៅតាមច្បាប់មួយចំនួនយោងទៅតាមលទ្ធផលរកឃើញ។ ម៉្យាងវិញទៀត ស្ថានីយទំនាក់ទំនង CR មានសមត្ថភាពក្នុងការកែតម្រូវប៉ារ៉ាម៉ែត្រដែលធ្វើការតាមអ៊ីនធឺណិត ដូចជាការផ្លាស់ប្តូរប៉ារ៉ាម៉ែត្របញ្ជូនដូចជាប្រេកង់ក្រុមហ៊ុនបញ្ជូន និងវិធីសាស្ត្រម៉ូឌុលអាចសម្របតាមការផ្លាស់ប្តូរក្នុងបរិស្ថាន។ នៅក្នុងបណ្តាញទំនាក់ទំនងឥតខ្សែការយល់ដឹង ការចាប់សញ្ញាវិសាលគមគឺជាបច្ចេកវិទ្យាសំខាន់មួយ។ ក្បួនដោះស្រាយការចាប់សញ្ញាវិសាលគមដែលប្រើជាទូទៅរួមមានការរកឃើញថាមពល ការរកឃើញតម្រងដែលត្រូវគ្នា និងវិធីសាស្ត្ររកឃើញលក្ខណៈ cyclostationary ។ វិធីសាស្រ្តទាំងនេះមានគុណសម្បត្តិ និងគុណវិបត្តិផ្ទាល់ខ្លួន។ ដំណើរការនៃក្បួនដោះស្រាយទាំងនេះអាស្រ័យលើព័ត៌មានមុនដែលទទួលបាន។ ក្បួនដោះស្រាយការចាប់សញ្ញាវិសាលគមដែលមានស្រាប់គឺ៖ តម្រងដែលត្រូវគ្នា ឧបករណ៍ចាប់ថាមពល និងវិធីសាស្ត្រឧបករណ៍ចាប់លក្ខណៈពិសេស។ តម្រងដែលត្រូវគ្នាអាចត្រូវបានអនុវត្តតែនៅពេលដែលសញ្ញាសំខាន់ត្រូវបានដឹង។ ឧបករណ៍ចាប់ថាមពលអាចត្រូវបានអនុវត្តចំពោះស្ថានភាពដែលសញ្ញាសំខាន់មិនស្គាល់ ប៉ុន្តែដំណើរការរបស់វាកាន់តែយ៉ាប់យ៉ឺននៅពេលប្រើពេលចាប់សញ្ញាខ្លី។ ដោយសារតែគំនិតចម្បងនៃឧបករណ៍រាវរកលក្ខណៈពិសេសគឺត្រូវប្រើ cyclostationarity នៃសញ្ញាដើម្បីរកឃើញតាមរយៈមុខងារ spectral correlation ។ សំលេងរំខានគឺជាសញ្ញាស្ថានីធំទូលាយ ហើយមិនមានទំនាក់ទំនងគ្នាទេ ខណៈពេលដែលសញ្ញាដែលបានកែប្រែគឺជាប់ទាក់ទងគ្នា និង cyclostationary ។ ដូច្នេះមុខងារទំនាក់ទំនងវិសាលគមអាចបែងចែកថាមពលនៃសំលេងរំខាននិងថាមពលនៃសញ្ញាដែលបានកែប្រែ។ នៅក្នុងបរិយាកាសដែលមានសំលេងរំខានមិនច្បាស់លាស់ ដំណើរការរបស់ឧបករណ៍ចាប់មុខងារគឺប្រសើរជាងឧបករណ៍ចាប់ថាមពល។ ដំណើរការរបស់ឧបករណ៍ចាប់មុខងារក្រោមសមាមាត្រសញ្ញា-សំឡេងរំខានទាបមានកម្រិត មានភាពស្មុគស្មាញក្នុងការគណនាខ្ពស់ និងត្រូវការពេលវេលាសង្កេតយូរ។ នេះកាត់បន្ថយការបញ្ជូនទិន្នន័យនៃប្រព័ន្ធ CR ។ ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍បច្ចេកវិទ្យាទំនាក់ទំនងឥតខ្សែ ធនធានវិសាលគមកាន់តែតានតឹង។ ដោយសារតែបច្ចេកវិទ្យា CR អាចកាត់បន្ថយបញ្ហានេះ បច្ចេកវិទ្យា CR ត្រូវបានយកចិត្តទុកដាក់លើបណ្តាញទំនាក់ទំនងឥតខ្សែ ហើយស្តង់ដារបណ្តាញទំនាក់ទំនងឥតខ្សែជាច្រើនបានណែនាំបច្ចេកវិទ្យាវិទ្យុការយល់ដឹង។ ដូចជា IEEE 802.11, IEEE 802.22 និង IEEE 802.16h ។ នៅក្នុងកិច្ចព្រមព្រៀង 802.16h មានខ្លឹមសារសំខាន់នៃការជ្រើសរើសវិសាលគមថាមវន្ត ដើម្បីជួយសម្រួលដល់ការប្រើប្រាស់របស់ WiMAX នៃរលកប្រេកង់វិទ្យុ និងទូរទស្សន៍ ហើយមូលដ្ឋានគ្រឹះរបស់វាគឺបច្ចេកវិទ្យា spectrum sensing ។ នៅក្នុងស្តង់ដារអន្តរជាតិ IEEE 802.11h សម្រាប់បណ្តាញក្នុងតំបន់ឥតខ្សែ គំនិតសំខាន់ពីរត្រូវបានណែនាំ៖ ការជ្រើសរើសវិសាលគមថាមវន្ត (DFS) និងការគ្រប់គ្រងថាមពលបញ្ជូន (TPC) ហើយវិទ្យុការយល់ដឹងត្រូវបានអនុវត្តចំពោះបណ្តាញក្នុងតំបន់ឥតខ្សែ។ នៅក្នុងស្ដង់ដារ 802.11y បច្ចេកវិជ្ជា multiplexing frequency division (OFDM) orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) ត្រូវបានប្រើដើម្បីផ្តល់នូវជម្រើសនៃ bandwidth ជាច្រើនដែលអាចសម្រេចបាននូវការប្តូរ bandwidth យ៉ាងឆាប់រហ័ស។ ប្រព័ន្ធ WLAN (បណ្តាញក្នុងតំបន់ឥតខ្សែ) អាចទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ពីលក្ខណៈរបស់ OFDM ដើម្បីជៀសវាងការជៀសវាងដោយការកែតម្រូវកម្រិតបញ្ជូន និងបញ្ជូនប៉ារ៉ាម៉ែត្រថាមពល។ រំខានដល់អ្នកប្រើប្រាស់ផ្សេងទៀតដែលធ្វើការនៅក្នុងប្រេកង់នេះ។ ដោយសារតែប្រព័ន្ធឥតខ្សែខ្សែកាបអុបទិកមានគុណសម្បត្តិនៃកម្រិតបញ្ជូនទំនាក់ទំនងខ្សែកាបអុបទិកធំទូលាយ និងលក្ខណៈដែលអាចបត់បែនបាននៃការទំនាក់ទំនងឥតខ្សែ វាត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ។ ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ ការបញ្ជូនសញ្ញា WLAN នៃការយល់ដឹងអំពីប្រេកង់វិទ្យុនៅក្នុងខ្សែកាបអុបទិកបានទាក់ទាញការយកចិត្តទុកដាក់។ អ្នកនិពន្ធអក្សរសិល្ប៍ [5-6] បានស្នើថាប្រព័ន្ធ ROF សញ្ញាវិទ្យុការយល់ដឹងត្រូវបានបញ្ជូននៅក្រោមស្ថាបត្យកម្មហើយការពិសោធន៍ក្លែងធ្វើបង្ហាញថាដំណើរការបណ្តាញត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើង។
2 ស្ថាបត្យកម្មប្រព័ន្ធបញ្ជូនឥតខ្សែខ្សែកាបអុបទិកដែលមានមូលដ្ឋានលើ ROF
ដើម្បីបំពេញតាមតម្រូវការនៃសេវាកម្មពហុមេឌៀសម្រាប់ការបញ្ជូនវីដេអូ បណ្តាញខ្សែកាបអុបទិកដែលកំពុងរីកចម្រើន (FFTH) នឹងក្លាយជាបច្ចេកវិទ្យាចុងក្រោយនៃការចូលប្រើអ៊ីនធឺណិត ហើយបណ្តាញអុបទិកអកម្ម (PON) បានក្លាយជាការយកចិត្តទុកដាក់នៅពេលវាមកដល់។ ចេញ។ ដោយសារឧបករណ៍ដែលប្រើក្នុងបណ្តាញ PON គឺជាឧបករណ៍អកម្ម ពួកគេមិនត្រូវការការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល អាចមានភាពស៊ាំទៅនឹងឥទ្ធិពលនៃការជ្រៀតជ្រែកអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកខាងក្រៅ និងរន្ទះ អាចសម្រេចបាននូវការបញ្ជូនសេវាកម្មប្រកបដោយតម្លាភាព និងមានភាពជឿជាក់លើប្រព័ន្ធខ្ពស់។ បណ្តាញ PON ភាគច្រើនរួមមានការបែងចែកពេលវេលា បណ្តាញអុបទិកអកម្ម (TDM-PON) និងបណ្តាញអុបទិកអកម្ម (WDM-PON) ។ បើប្រៀបធៀបជាមួយ TDM-PON WDM-PON មានលក្ខណៈនៃកម្រិតបញ្ជូនផ្តាច់មុខរបស់អ្នកប្រើ និងសុវត្ថិភាពខ្ពស់ ដែលក្លាយជាបណ្តាញចូលប្រើអុបទិកដែលមានសក្តានុពលបំផុតនាពេលអនាគត។ រូបភាពទី 1 បង្ហាញពីដ្យាក្រាមប្លុកនៃប្រព័ន្ធ WDM-PON ។