Kalayan ngembangkeun jaringan komunikasi ka arah broadband sareng mobilitas, sistem komunikasi nirkabel serat optik (ROF) ngahijikeun komunikasi serat optik sareng komunikasi nirkabel, masihan play full kana kaunggulan broadband sareng anti gangguan jalur serat optik, ogé komunikasi nirkabel. . Fitur anu merenah sareng fleksibel nyumponan paménta masarakat pikeun pita lebar. Téknologi ROF awal utamina dikhususkeun pikeun nyayogikeun jasa pangiriman nirkabel frekuensi tinggi, sapertos pangiriman serat optik gelombang milimeter. Kalayan ngembangkeun sareng kematangan téknologi ROF, jalma mimiti diajar jaringan transmisi kabel sareng nirkabel hibrid, nyaéta, sistem komunikasi nirkabel serat optik (ROF) anu nyayogikeun jasa kabel sareng nirkabel dina waktos anu sami. Kalayan ngembangkeun gancang komunikasi radio, kakurangan sumber spéktrum janten langkung menonjol. Kumaha carana ningkatkeun utilization spéktrum dina kaayaan sumberdaya nirkabel kawates pikeun alleviate kontradiksi antara suplai jeung paménta sumberdaya spéktrum geus jadi masalah pikeun direngsekeun dina widang komunikasi. Radio kognitif (CR) mangrupikeun téknologi ngabagi spéktrum anu cerdas. Bisa éféktif ngaronjatkeun utilization sumberdaya spéktrum ngaliwatan "pamakéan sekundér" spéktrum otorisasi, sarta geus jadi hotspot panalungtikan dina widang komunikasi. Dina 802.11 jaringan area lokal nirkabel [1], 802.16 jaringan wewengkon metropolitan [2] jeung jaringan komunikasi mobile 3G [3] geus mimiti nalungtik aplikasi téhnologi radio kognitif pikeun ngaronjatkeun kapasitas sistem, sarta mimiti nalungtik aplikasi tina téhnologi ROF pikeun ngahontal transmisi campuran sinyal bisnis béda[4]. Jaringan komunikasi nirkabel serat optik berbasis radio kognitif anu ngirimkeun sinyal kabel sareng nirkabel mangrupikeun tren pangembangan jaringan komunikasi anu bakal datang. Sistem ROF transmisi hibrid dumasar kana téknologi radio kognitif nyanghareupan seueur tantangan anyar, sapertos desain arsitektur jaringan, desain protokol lapisan, generasi sinyal modulasi kabel sareng nirkabel dumasar kana sababaraha jasa, manajemén jaringan, sareng idéntifikasi sinyal modulasi.
1 Téknologi radio kognitif
Radio kognitif mangrupikeun cara anu épéktip pikeun ngabéréskeun kakurangan spéktrum sareng underutilization spéktrum. Radio kognitif mangrupikeun sistem komunikasi nirkabel anu cerdas. Indra utilization spéktrum lingkungan sabudeureun tur nyaluyukeun parameter sorangan adaptively ngaliwatan learning pikeun ngahontal utilization éféktif. sumberdaya spéktrum jeung komunikasi dipercaya. Aplikasi radio kognitif mangrupikeun téknologi konci pikeun ngawujudkeun sumber daya spéktrum tina alokasi tetep ka alokasi dinamis. Dina sistem radio kognitif, pikeun ngajagi pangguna anu otorisasi (atanapi janten pangguna master) tina gangguan ti pangguna budak (atanapi pangguna CR), fungsi spéktrum sensing nyaéta pikeun ningali naha aya pangguna anu otorisasi. Pamaké radio kognitif samentawis tiasa nganggo pita frékuénsi nalika dipantau yén pita frékuénsi anu dianggo ku pangguna anu diidinan henteu dianggo. Nalika diawaskeun yén pita frékuénsi pangguna anu diidinan dianggo, pangguna CR ngaleupaskeun saluran ka pangguna anu diidinan, sahingga mastikeun yén pangguna CR henteu ngaganggu pangguna anu diidinan. Ku alatan éta, jaringan komunikasi nirkabel kognitif boga fitur salient handap: (1) pamaké primér boga prioritas mutlak pikeun ngakses saluran. Di hiji sisi, nalika pamaké otorisasi teu nempatan saluran, pamaké sekundér boga kasempetan pikeun ngakses saluran dianggurkeun; nalika pangguna primér muncul deui, pangguna sekundér kedah kaluar tina saluran anu dianggo dina waktosna sareng mulangkeun saluran éta ka pangguna primér. Di sisi anu sanés, nalika pangguna master nempatan saluran, pangguna budak tiasa ngaksés saluran éta tanpa mangaruhan kualitas jasa pangguna master. (2) Terminal komunikasi CR boga fungsi persépsi, manajemén jeung adjustment. Kahiji, terminal komunikasi CR bisa ngarasa spéktrum frékuénsi sarta lingkungan saluran di lingkungan gawé, sarta nangtukeun babagi jeung alokasi sumberdaya spéktrum nurutkeun aturan nu tangtu nurutkeun hasil deteksi; di sisi séjén, terminal komunikasi CR mibanda kamampuhan pikeun nyaluyukeun parameter gawé online, kayaning ngarobah Parameter transmisi kayaning frékuénsi pamawa jeung métode modulasi bisa adaptasi jeung parobahan lingkungan. Dina jaringan komunikasi nirkabel kognitif, spéktrum sensing mangrupakeun téhnologi konci. Algoritma sensing spéktrum anu biasa dianggo kalebet deteksi énergi, deteksi saringan anu cocog, sareng metode deteksi fitur cyclostasioner. Métode ieu gaduh kaunggulan sareng kalemahan sorangan. Kinerja algoritma ieu gumantung kana inpormasi sateuacanna. Algoritma spéktrum sensing anu aya nyaéta: saringan anu cocog, detektor énergi sareng metode detektor fitur. Filter anu cocog ngan tiasa diterapkeun nalika sinyal utama dipikanyaho. Detektor énérgi tiasa diterapkeun dina kaayaan dimana sinyal utama henteu dipikanyaho, tapi kinerjana mudun nalika waktos sensing pondok dianggo. Kusabab ideu utama detektor fitur nyaéta ngagunakeun cyclostationarity sinyal pikeun ngadeteksi ngaliwatan fungsi korelasi spéktral. Noise mangrupikeun sinyal stasioner anu lega sareng teu aya korelasi, sedengkeun sinyal modulasi aya hubunganana sareng siklostasioner. Ku alatan éta, fungsi korelasi spéktral bisa ngabedakeun énergi noise jeung énergi sinyal dimodulasi. Dina lingkungan anu gaduh sora anu teu pasti, kinerja detektor fitur langkung saé tibatan detektor énergi. Kinerja detektor fitur dina rasio sinyal-to-noise anu rendah diwatesan, gaduh pajeulitna komputasi anu luhur, sareng peryogi waktos observasi anu panjang. Ieu ngurangan throughput data tina sistem CR. Kalayan ngembangkeun téknologi komunikasi nirkabel, sumber daya spéktrum janten langkung tegang. Kusabab téknologi CR tiasa ngirangan masalah ieu, téknologi CR parantos diperhatoskeun dina jaringan komunikasi nirkabel, sareng seueur standar jaringan komunikasi nirkabel parantos ngenalkeun téknologi radio kognitif. Sapertos IEEE 802.11, IEEE 802.22 sareng IEEE 802.16h. Dina pasatujuan 802.16h, aya eusi penting tina seleksi spéktrum dinamis pikeun ngagampangkeun pamakéan WiMAX pita frékuénsi radio jeung televisi, sarta pondasi na téhnologi spéktrum sensing. Dina standar internasional IEEE 802.11h pikeun jaringan wewengkon lokal nirkabel, dua konsép penting geus diwanohkeun: Pilihan spéktrum dinamis (DFS) jeung ngirimkeun kontrol daya (TPC), sarta radio kognitif geus dilarapkeun ka jaringan wewengkon lokal nirkabel. Dina standar 802.11y, téknologi orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) dipaké pikeun nyadiakeun rupa-rupa pilihan rubakpita, nu bisa ngahontal switching rubakpita gancang. Sistem WLAN (jaringan area lokal nirkabel) tiasa ngamangpaatkeun karakteristik OFDM pikeun ngahindarkeun ku cara nyaluyukeun rubakpita sareng ngirimkeun parameter kakuatan. Ngaganggu pamaké séjén nu gawe dina pita frékuénsi ieu. Kusabab sistem nirkabel serat optik gaduh kaunggulan lebar lebar komunikasi serat optik sareng ciri fléksibel komunikasi nirkabel, éta parantos seueur dianggo. Dina taun-taun ayeuna, pangiriman sinyal WLAN kognitif frekuensi radio dina serat optik parantos narik perhatian. Panulis pustaka [5-6] ngusulkeun yén sistem ROF Sinyal radio kognitif dikirimkeun dina arsitéktur, sareng percobaan simulasi nunjukkeun yén kinerja jaringan parantos ningkat.
2 basis ROF arsitéktur sistem transmisi nirkabel serat optik hibrid
Pikeun nyumponan kabutuhan jasa multimedia pikeun pangiriman pidéo, munculna serat-ka-bumi (FFTH) bakal janten téknologi aksés broadband pamungkas, sareng jaringan optik pasif (PON) parantos janten fokus perhatian nalika sumping. kaluar. Kusabab alat anu dianggo dina jaringan PON mangrupikeun alat pasip, aranjeunna henteu peryogi catu daya, tiasa kebal kana pangaruh gangguan éléktromagnétik éksternal sareng kilat, tiasa ngahontal pangiriman jasa anu transparan, sareng gaduh reliabilitas sistem anu luhur. Jaringan PON utamana ngawengku time division multiplexing jaringan optik pasip (TDM-PON) jeung panjang gelombang division multiplexing jaringan optik pasif (WDM-PON). Dibandingkeun jeung TDM-PON, WDM-PON boga ciri rubakpita ekslusif pamaké sarta kaamanan tinggi, jadi jaringan aksés optik paling poténsial di mangsa nu bakal datang. Gambar 1 nembongkeun diagram blok sistem WDM-PON.