ब्रॉडब्यान्ड र गतिशीलता तर्फ संचार सञ्जालको विकासको साथ, अप्टिकल फाइबर वायरलेस संचार प्रणाली (ROF) ले अप्टिकल फाइबर संचार र वायरलेस संचारलाई एकीकृत गर्दछ, ब्रोडब्यान्डका फाइदाहरू र अप्टिकल फाइबर लाइनहरूको एन्टी-हस्तक्षेप, साथै वायरलेस संचारलाई पूर्ण खेल दिन्छ। । सुविधाजनक र लचिलो सुविधाहरूले ब्रोडब्यान्डको लागि मानिसहरूको माग पूरा गर्दछ। प्रारम्भिक आरओएफ टेक्नोलोजी मुख्यतया मिलिमिटर तरंग अप्टिकल फाइबर प्रसारण जस्ता उच्च आवृत्ति ताररहित प्रसारण सेवाहरू प्रदान गर्न समर्पित थियो। ROF प्रविधिको विकास र परिपक्वता संग, मानिसहरूले हाइब्रिड तार र ताररहित प्रसारण नेटवर्कहरू अध्ययन गर्न थाले, अर्थात्, अप्टिकल फाइबर वायरलेस कम्युनिकेसन (ROF) प्रणालीहरू जसले एकै समयमा तार र ताररहित सेवाहरू प्रदान गर्दछ। रेडियो संचारको द्रुत विकास संग, स्पेक्ट्रम स्रोत को कमी अधिक र अधिक प्रमुख भएको छ। स्पेक्ट्रम स्रोतको माग र आपूर्तिबीचको अन्तरविरोधलाई न्यूनीकरण गर्न सीमित वायरलेस स्रोतको अवस्थामा स्पेक्ट्रमको उपयोगलाई कसरी सुधार गर्ने भन्ने कुरा सञ्चार क्षेत्रमा समाधान गर्नुपर्ने समस्या बनेको छ । संज्ञानात्मक रेडियो (CR) एक बुद्धिमान स्पेक्ट्रम साझेदारी प्रविधि हो। यसले आधिकारिक स्पेक्ट्रमको "माध्यमिक प्रयोग" मार्फत स्पेक्ट्रम स्रोतहरूको उपयोगलाई प्रभावकारी रूपमा सुधार गर्न सक्छ, र सञ्चारको क्षेत्रमा अनुसन्धानको केन्द्र बन्न पुगेको छ। ८०२.११ वायरलेस लोकल एरिया नेटवर्क [१], ८०२.१६ महानगरीय क्षेत्र सञ्जाल [२] र थ्रीजी मोबाइल सञ्चार सञ्जाल [३] ले प्रणालीको क्षमता सुधार गर्न संज्ञानात्मक रेडियो प्रविधिको प्रयोगको अध्ययन गर्न थालेका छन् र यसको प्रयोगको अध्ययन गर्न थालेका छन्। विभिन्न व्यापार संकेतहरूको मिश्रित प्रसारण प्राप्त गर्न आरओएफ प्रविधि[4]। संज्ञानात्मक रेडियो-आधारित अप्टिकल फाइबर वायरलेस संचार नेटवर्कहरू जसले तार र ताररहित सिग्नलहरू प्रसारण गर्दछ भविष्यका सञ्चार नेटवर्कहरूको विकास प्रवृत्ति हो। संज्ञानात्मक रेडियो प्रविधिमा आधारित हाइब्रिड प्रसारण आरओएफ प्रणालीले धेरै नयाँ चुनौतीहरूको सामना गर्दछ, जस्तै नेटवर्क आर्किटेक्चर डिजाइन, लेयर प्रोटोकल डिजाइन, वायर्ड र वायरलेस मोड्युलेटेड सिग्नलहरूको उत्पादन बहु सेवाहरूमा आधारित, नेटवर्क व्यवस्थापन, र परिमार्जित संकेतहरूको पहिचान।
1 संज्ञानात्मक रेडियो प्रविधि
संज्ञानात्मक रेडियो स्पेक्ट्रम को अभाव र स्पेक्ट्रम को कम उपयोग को समाधान गर्न को लागी एक प्रभावकारी तरीका हो। संज्ञानात्मक रेडियो एक बुद्धिमान वायरलेस संचार प्रणाली हो। यसले वरपरको वातावरणको स्पेक्ट्रम उपयोगलाई महसुस गर्छ र प्रभावकारी उपयोग प्राप्त गर्न सिक्ने माध्यमबाट यसको आफ्नै प्यारामिटरहरू अनुकूलन रूपमा समायोजन गर्दछ। स्पेक्ट्रम स्रोत र भरपर्दो संचार। संज्ञानात्मक रेडियोको अनुप्रयोग निश्चित आवंटनबाट गतिशील आवंटनमा स्पेक्ट्रम स्रोतहरू महसुस गर्न एक प्रमुख प्रविधि हो। संज्ञानात्मक रेडियो प्रणालीमा, दास प्रयोगकर्ता (वा CR प्रयोगकर्ता) को हस्तक्षेपबाट एक अधिकृत प्रयोगकर्ता (वा मास्टर प्रयोगकर्ता बन्न) को रक्षा गर्न, स्पेक्ट्रम सेन्सिङ को कार्य एक अधिकृत प्रयोगकर्ता अवस्थित छ कि छैन भनेर बुझ्नु हो। संज्ञानात्मक रेडियो प्रयोगकर्ताहरूले अस्थायी रूपमा फ्रिक्वेन्सी ब्यान्ड प्रयोग गर्न सक्छन् जब यो निगरानी गरिन्छ कि आधिकारिक प्रयोगकर्ता द्वारा प्रयोग गरिएको फ्रिक्वेन्सी ब्यान्ड प्रयोग भइरहेको छैन। जब यो अनुगमन गरिन्छ कि अधिकृत प्रयोगकर्ताको फ्रिक्वेन्सी ब्यान्ड प्रयोगमा छ, CR प्रयोगकर्ताले आधिकारिक प्रयोगकर्तालाई च्यानल जारी गर्दछ, यसरी सुनिश्चित गर्दछ कि CR प्रयोगकर्ताले अधिकृत प्रयोगकर्तासँग हस्तक्षेप गर्दैन। तसर्थ, संज्ञानात्मक ताररहित संचार नेटवर्कमा निम्न मुख्य विशेषताहरू छन्: (१) प्राथमिक प्रयोगकर्ताको च्यानल पहुँच गर्न पूर्ण प्राथमिकता छ। एकातिर, जब अधिकृत प्रयोगकर्ताले च्यानल ओगटेको छैन, माध्यमिक प्रयोगकर्ताले निष्क्रिय च्यानल पहुँच गर्ने अवसर छ; जब प्राथमिक प्रयोगकर्ता पुन: देखा पर्दछ, माध्यमिक प्रयोगकर्ताले समयमै प्रयोग भएको च्यानलबाट बाहिर निस्कनुपर्छ र च्यानललाई प्राथमिक प्रयोगकर्तामा फर्काउनुपर्छ। अर्कोतर्फ, जब मास्टर प्रयोगकर्ताले च्यानल ओगटेको छ, दास प्रयोगकर्ताले मास्टर प्रयोगकर्ताको सेवा गुणस्तरलाई असर नगरी च्यानल पहुँच गर्न सक्छ। (2) CR संचार टर्मिनलसँग धारणा, व्यवस्थापन र समायोजनको कार्यहरू छन्। पहिलो, CR संचार टर्मिनलले काम गर्ने वातावरणमा फ्रिक्वेन्सी स्पेक्ट्रम र च्यानल वातावरण बुझ्न सक्छ, र पत्ता लगाउने परिणामहरू अनुसार निश्चित नियमहरू अनुसार स्पेक्ट्रम स्रोतहरूको साझेदारी र आवंटन निर्धारण गर्न सक्छ; अर्कोतर्फ, CR कम्युनिकेसन टर्मिनलसँग काम गर्ने प्यारामिटरहरू अनलाइन समायोजन गर्ने क्षमता छ, जस्तै परिवर्तन गर्ने ट्रान्समिशन प्यारामिटरहरू जस्तै क्यारियर फ्रिक्वेन्सी र मोड्युलेसन विधिले वातावरणमा हुने परिवर्तनहरूलाई अनुकूलन गर्न सक्छ। संज्ञानात्मक ताररहित संचार नेटवर्कहरूमा, स्पेक्ट्रम सेन्सिङ एक प्रमुख प्रविधि हो। सामान्यतया प्रयोग हुने स्पेक्ट्रम सेन्सिङ एल्गोरिदमहरूमा ऊर्जा पत्ता लगाउने, मिल्दो फिल्टर पत्ता लगाउने, र साइक्लोस्टेशनरी सुविधा पत्ता लगाउने विधिहरू समावेश छन्। यी विधिहरूको आफ्नै फाइदा र बेफाइदाहरू छन्। यी एल्गोरिदमहरूको कार्यसम्पादन पहिले प्राप्त जानकारीमा निर्भर गर्दछ। अवस्थित स्पेक्ट्रम सेन्सिङ एल्गोरिदमहरू हुन्: मिल्दो फिल्टर, ऊर्जा डिटेक्टर र सुविधा डिटेक्टर विधिहरू। मिल्दो फिल्टर मुख्य संकेत थाहा हुँदा मात्र लागू गर्न सकिन्छ। उर्जा डिटेक्टर मुख्य संकेत अज्ञात भएको अवस्थामा लागू गर्न सकिन्छ, तर छोटो सेन्सिङ समय प्रयोग गर्दा यसको प्रदर्शन बिग्रन्छ। किनभने फिचर डिटेक्टरको मुख्य विचार भनेको स्पेक्ट्रल सहसंबंध प्रकार्य मार्फत पत्ता लगाउन सिग्नलको साइक्लोस्टेशनरिटी प्रयोग गर्नु हो। शोर एक व्यापक स्थिर संकेत हो र यसको कुनै सम्बन्ध छैन, जबकि परिमार्जित संकेत सहसंबद्ध र साइक्लोस्टेशनरी छ। तसर्थ, वर्णक्रमीय सहसंबंध प्रकार्यले आवाजको ऊर्जा र मोड्युल गरिएको संकेतको ऊर्जालाई छुट्याउन सक्छ। अनिश्चित आवाजको साथ वातावरणमा, सुविधा डिटेक्टरको प्रदर्शन ऊर्जा डिटेक्टरको भन्दा राम्रो छ। कम सिग्नल-टु-आवाज अनुपात अन्तर्गत सुविधा डिटेक्टरको प्रदर्शन सीमित छ, उच्च कम्प्युटेसनल जटिलता छ, र लामो अवलोकन समय चाहिन्छ। यसले CR प्रणालीको डेटा थ्रुपुट कम गर्छ। ताररहित संचार प्रविधिको विकास संग, स्पेक्ट्रम स्रोतहरु अधिक र अधिक तनावपूर्ण हुँदैछ। किनभने CR टेक्नोलोजीले यो समस्यालाई कम गर्न सक्छ, वायरलेस संचार नेटवर्कहरूमा CR टेक्नोलोजीमा ध्यान दिइएको छ, र धेरै वायरलेस संचार नेटवर्क मानकहरूले संज्ञानात्मक रेडियो प्रविधि प्रस्तुत गरेको छ। जस्तै IEEE 802.11, IEEE 802.22 र IEEE 802.16h। 802.16h सम्झौतामा, WiMAX को रेडियो र टेलिभिजन फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डहरूको प्रयोगलाई सहज बनाउन गतिशील स्पेक्ट्रम चयनको महत्त्वपूर्ण सामग्री छ, र यसको आधार स्पेक्ट्रम सेन्सिङ प्रविधि हो। IEEE 802.11h वायरलेस लोकल एरिया नेटवर्कहरूको लागि अन्तर्राष्ट्रिय मानकमा, दुई महत्त्वपूर्ण अवधारणाहरू प्रस्तुत गरिएको छ: डायनामिक स्पेक्ट्रम चयन (DFS) र ट्रान्समिट पावर कन्ट्रोल (TPC), र संज्ञानात्मक रेडियो ताररहित स्थानीय क्षेत्र नेटवर्कहरूमा लागू गरिएको छ। 802.11y मानकमा, अर्थोगोनल फ्रिक्वेन्सी डिभिजन मल्टिप्लेक्सिङ (OFDM) प्रविधिलाई ब्यान्डविथ विकल्पहरूको विविधता प्रदान गर्न प्रयोग गरिन्छ, जसले द्रुत ब्यान्डविथ स्विचिङ हासिल गर्न सक्छ। WLAN (वायरलेस लोकल एरिया नेटवर्क) प्रणालीहरूले ब्यान्डविथ र ट्रान्समिट पावर प्यारामिटरहरू समायोजन गरेर जोगिनबाट बच्न OFDM को विशेषताहरूको फाइदा लिन सक्छ। यस फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डमा काम गर्ने अन्य प्रयोगकर्ताहरूसँग हस्तक्षेप गर्नुहोस्। अप्टिकल फाइबर वायरलेस प्रणालीमा फराकिलो अप्टिकल फाइबर कम्युनिकेसन ब्यान्डविथ र वायरलेस सञ्चारको लचिलो विशेषताहरू भएकाले यसलाई व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको छ। हालका वर्षहरूमा, अप्टिकल फाइबरमा रेडियो फ्रिक्वेन्सी संज्ञानात्मक WLAN संकेतहरूको प्रसारणले ध्यान आकर्षित गरेको छ। साहित्यका लेखक [5-6] ले प्रस्ताव गरे कि आरओएफ प्रणाली संज्ञानात्मक रेडियो संकेतहरू वास्तुकला अन्तर्गत प्रसारित हुन्छन्, र सिमुलेशन प्रयोगहरूले देखाउँदछ कि नेटवर्क प्रदर्शन सुधारिएको छ।
2 ROF-आधारित हाइब्रिड अप्टिकल फाइबर वायरलेस प्रसारण प्रणाली वास्तुकला
भिडियो प्रसारणको लागि मल्टिमिडिया सेवाहरूको आवश्यकताहरू पूरा गर्न, उदीयमान फाइबर-टु-द-होम (FFTH) अन्तिम ब्रोडब्यान्ड पहुँच प्रविधि बन्नेछ, र निष्क्रिय अप्टिकल नेटवर्क (PON) एक पटक यो आउँदा ध्यान केन्द्रित भएको छ। बाहिर। PON नेटवर्कमा प्रयोग गरिएका यन्त्रहरू निष्क्रिय यन्त्रहरू भएकाले, तिनीहरूलाई बिजुली आपूर्तिको आवश्यकता पर्दैन, बाह्य विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप र बिजुलीको प्रभावबाट प्रतिरक्षा हुन सक्छ, सेवाहरूको पारदर्शी प्रसारण प्राप्त गर्न सक्छ, र उच्च प्रणाली विश्वसनीयता छ। PON नेटवर्कहरूमा मुख्यतया टाइम डिभिजन मल्टिप्लेक्सिङ निष्क्रिय अप्टिकल नेटवर्कहरू (TDM-PON) र तरंग लम्बाइ डिभिजन मल्टिप्लेक्सिङ निष्क्रिय अप्टिकल नेटवर्कहरू (WDM-PON) समावेश छन्। TDM-PON सँग तुलना गर्दा, WDM-PON सँग प्रयोगकर्ताको विशेष ब्यान्डविथ र उच्च सुरक्षाको विशेषताहरू छन्, भविष्यमा सबैभन्दा सम्भावित अप्टिकल पहुँच नेटवर्क बन्ने। चित्र 1 ले WDM-PON प्रणालीको ब्लक रेखाचित्र देखाउँछ।