Mat der Entwécklung vu Kommunikatiounsnetzwierker a Richtung Breetband a Mobilitéit integréiert den opteschen Faser drahtlose Kommunikatiounssystem (ROF) optesch Faserkommunikatioun a drahtlose Kommunikatioun, déi voll Spill fir d'Virdeeler vum Breetband an Anti-Interferenz vun opteschen Glasfaserlinnen, souwéi drahtlose Kommunikatioun. . Praktesch a flexibel Fonctiounen treffen d'Demande vun de Leit fir Breetband. Déi fréi ROF Technologie war haaptsächlech gewidmet fir héichfrequenz drahtlose Iwwerdroungsservicer ze liwweren, sou wéi Millimeterwellen optesch Faseriwwerdroung. Mat der Entwécklung an der Reife vun der ROF Technologie hunn d'Leit ugefaang Hybrid-verkabelte a drahtlose Iwwerdroungsnetzwierker ze studéieren, dat heescht optesch Faser drahtlos Kommunikatioun (ROF) Systemer déi kabellos a drahtlose Servicer zur selwechter Zäit ubidden. Mat der rapider Entwécklung vu Radiokommunikatioun ass de Mangel u Spektrumressourcen ëmmer méi prominent ginn. Wéi d'Spektrumnutzung ënner der Bedingung vu limitéierten drahtlose Ressourcen ze verbesseren fir de Widdersproch tëscht Versuergung an Nofro vu Spektrumressourcen ze léisen ass e Problem ginn am Kommunikatiounsberäich ze léisen. Kognitiv Radio (CR) ass eng intelligent Spektrum Sharing Technologie. Et kann effektiv d'Notzung vu Spektrumressourcen duerch de "sekundäre Gebrauch" vum autoriséierte Spektrum verbesseren, a gouf e Fuerschungshotspot am Beräich vun der Kommunikatioun. Am 802.11 Wireless Local Area Network [1], 802.16 Metropolitan Area Network [2] an 3G mobil Kommunikatiounsnetz [3] hunn ugefaang d'Uwendung vun der kognitiver Radiotechnologie ze studéieren fir d'Kapazitéit vum System ze verbesseren, an hunn ugefaang d'Applikatioun ze studéieren ROF Technologie fir gemëscht Iwwerdroung vu verschiddene Geschäftssignaler z'erreechen [4]. Kognitiv radiobaséiert optesch Faser drahtlose Kommunikatiounsnetzwierker déi kabelt a drahtlose Signaler iwwerdroen sinn den Entwécklungstrend vun zukünfteg Kommunikatiounsnetzwierker. D'Hybrid Iwwerdroung ROF System baséiert op kognitiv Radio Technologie stellt vill nei Erausfuerderungen, wéi Netz Architektur Design, Layer Protokoll Design, Generatioun vun Kabel an drahtlose moduléiert Signaler baséiert op Multiple Servicer, Reseau Gestioun, an Identifikatioun vun modulated Signaler.
1 Kognitiv Radiotechnologie
Kognitiv Radio ass en effektive Wee fir de Mangel u Spektrum an d'Ënnernutzung vum Spektrum ze léisen. Kognitiv Radio ass en intelligenten drahtlose Kommunikatiounssystem. Et senséiert d'Spektrumnutzung vun der Ëmgéigend an passt seng eege Parameter adaptiv un duerch Léieren fir effektiv Notzung z'erreechen. Spektrum Ressourcen an zouverlässeg Kommunikatioun. D'Applikatioun vum kognitiven Radio ass eng Schlësseltechnologie fir d'Spektrumressource vu fixer Allocatioun bis dynamesch Allocatioun ze realiséieren. Am kognitiven Radiosystem, fir en autoriséierte Benotzer ze schützen (oder e Master Benotzer ze ginn) virun Interferenz vun engem Sklave Benotzer (oder CR Benotzer), ass d'Funktioun vum Spektrum Sensing ze gesinn ob en autoriséierten Benotzer existéiert. Kognitiv Radio Benotzer kënnen d'Frequenzband temporär benotzen wann et iwwerwaacht gëtt datt d'Frequenzband, déi vum autoriséierte Benotzer benotzt gëtt, net benotzt gëtt. Wann et iwwerwaacht gëtt datt d'Frequenzband vum autoriséierte Benotzer am Gebrauch ass, verëffentlecht de CR Benotzer de Kanal un den autoriséierten Benotzer, sou datt de CR Benotzer den autoriséierten Benotzer net stéiert. Dofir huet de kognitiven drahtlosen Kommunikatiounsnetz déi folgend Haaptmerkmale: (1) De primäre Benotzer huet absolut Prioritéit fir op de Kanal ze kommen. Engersäits, wann den autoriséierten Benotzer de Kanal net besetzt, huet de Secondaire Benotzer d'Méiglechkeet op den Idle Kanal ze kommen; wann de primäre Benotzer erëm opdaucht, soll de sekundäre Benotzer de Kanal am Gebrauch an der Zäit verloossen an de Kanal op de primäre Benotzer zréckginn. Op der anerer Säit, wann de Master Benotzer de Kanal besetzt, kann de Sklave Benotzer op de Kanal zougräifen ouni d'Servicequalitéit vum Master Benotzer ze beaflossen. (2) De CR Kommunikatiounsterminal huet d'Funktioune vun der Perceptioun, Gestioun an Upassung. Als éischt kann de CR Kommunikatiounsterminal d'Frequenzspektrum an d'Kanalëmfeld am Aarbechtsëmfeld gesinn, a bestëmmen d'Deelen an d'Allokatioun vu Spektrumressourcen no bestëmmte Regelen no den Detektiounsresultater; op der anerer Säit huet de CR Kommunikatiounsterminal d'Fäegkeet fir d'Aarbechtsparameter online unzepassen, sou wéi z. A kognitiven drahtlose Kommunikatiounsnetzwierker ass Spektrum Sensing eng Schlësseltechnologie. Allgemeng benotzt Spektrum Sensing Algorithmen enthalen Energieerkennung, passende Filtererkennung, a cyclostationär Feature Detektiounsmethoden. Dës Methoden hunn hir eegen Virdeeler an Nodeeler. D'Performance vun dësen Algorithmen hänkt vun der virdru kritt Informatioun of. Déi existent Spektrum Sensing Algorithmen sinn: passende Filter, Energiedetektor a Feature Detektor Methoden. De passende Filter kann nëmme applizéiert ginn wann den Haaptsignal bekannt ass. Den Energiedetektor kann op d'Situatioun applizéiert ginn wou den Haaptsignal onbekannt ass, awer seng Leeschtung verschlechtert wann eng kuerz Sensing Zäit benotzt gëtt. Well d'Haaptidee vum Feature Detektor ass d'Zyklostationaritéit vum Signal ze benotzen fir duerch d'Spektralkorrelatiounsfunktioun z'entdecken. Kaméidi ass e breet stationärt Signal an huet keng Korrelatioun, wärend dat moduléiert Signal korreléiert a cyclostationär ass. Dofir kann d'Spektralkorrelatiounsfunktioun d'Energie vum Kaméidi an d'Energie vum moduléierte Signal ënnerscheeden. An engem Ëmfeld mat onsécher Kaméidi ass d'Performance vum Featuredetektor besser wéi déi vum Energiedetektor. D'Performance vum Featuredetektor ënner engem nidderegen Signal-to-Geräischverhältnis ass limitéiert, huet eng héich computational Komplexitéit, a erfuerdert eng laang Observatiounszäit. Dëst reduzéiert d'Dateniwwerdroung vum CR System. Mat der Entwécklung vun der drahtloser Kommunikatiounstechnologie ginn d'Spektrumressourcen ëmmer méi ugespaant. Well CR Technologie dëse Problem léisen kann, gouf CR Technologie op drahtlose Kommunikatiounsnetzwierker opmierksam gemaach, a vill drahtlose Kommunikatiounsnetznormen hunn kognitiv Radiotechnologie agefouert. Wéi IEEE 802.11, IEEE 802.22 an IEEE 802.16h. Am 802.16h Ofkommes gëtt et e wichtegen Inhalt vun der dynamescher Spektrumauswiel fir d'WiMAX d'Benotzung vu Radio- an Fernsehfrequenzbanden ze erliichteren, a seng Basis ass Spektrum Sensing Technologie. Am IEEE 802.11h internationale Standard fir drahtlose lokal Netzwierker sinn zwee wichteg Konzepter agefouert ginn: dynamesch Spektrum Selektioun (DFS) an Transmit Power Control (TPC), a kognitiv Radio gouf op drahtlose lokal Netzwierker applizéiert. Am 802.11y Standard gëtt orthogonal Frequenz Divisioun Multiplexing (OFDM) Technologie benotzt fir eng Vielfalt vu Bandbreedoptiounen ze bidden, déi séier Bandbreedungsschalter erreechen kënnen. WLAN (Wireless Local Area Network) Systemer kënnen d'Charakteristiken vun OFDM profitéieren fir Vermeiden ze vermeiden andeems d'Bandbreedung ugepasst gëtt a Kraaftparameter iwwerdroen. Amëschen mat anere Benotzer, déi an dëser Frequenzband schaffen. Well den opteschen Glasfaser drahtlose System d'Virdeeler vun der breet opteschen Glasfaserkommunikatiounsbandbreedung an déi flexibel Charakteristike vun der drahtloser Kommunikatioun huet, gouf et vill benotzt. An de leschte Joeren huet d'Iwwerdroung vu Radiofrequenz kognitiven WLAN Signaler an der optescher Faser d'Opmierksamkeet ugezunn. Den Auteur vun der Literatur [5-6] proposéiert datt de ROF System Kognitiv Radiosignaler ënner der Architektur iwwerdroe ginn, a Simulatiounsexperimenter weisen datt d'Netzleistung verbessert gouf.
2 ROF-baséiert Hybrid optesch Faser drahtlos Iwwerdroungssystemarchitektur
Fir d'Bedierfnesser vu Multimedia Servicer fir Videoiwwerdroung gerecht ze ginn, gëtt déi opkomende Faser-zu-Haus (FFTH) déi ultimativ Breetband-Zougangstechnologie, an de passive opteschen Netzwierk (PON) ass de Fokus vun der Opmierksamkeet ginn eemol et kënnt eraus. Zënter datt d'Apparater, déi am PON-Netz benotzt ginn, passiv Apparater sinn, brauche se keng Stroumversuergung, kënnen immun géint den Afloss vun externen elektromagnéiteschen Interferenzen a Blëtz sinn, kënnen eng transparent Iwwerdroung vu Servicer erreechen an eng héich Systemverlässegkeet hunn. PON Netzwierker enthalen haaptsächlech Zäit Divisioun multiplexing passiv optesch Netzwierker (TDM-PON) a Wellelängt Divisioun multiplexing passiv optesch Netzwierker (WDM-PON). Am Verglach mam TDM-PON, huet WDM-PON d'Charakteristiken vun der Benotzerexklusiv Bandbreedung an der héijer Sécherheet, gëtt de potenziellsten opteschen Zougangsnetz an der Zukunft. Figur 1 weist de Blockdiagramm vum WDM-PON System.