Бо рушди шабакаҳои коммуникатсионӣ ба самти фарохмаҷро ва ҳаракат, системаи алоқаи нахи оптикии бесим (ROF) алоқаи нахи оптикӣ ва алоқаи бесимиро муттаҳид мекунад, ки ба бартариҳои фарохмаҷро ва зидди дахолати хатҳои нахи оптикӣ, инчунин алоқаи бесим пурра бозӣ мекунад. . Хусусиятҳои қулай ва чандир талаботи мардумро ба фарохмаҷро қонеъ мекунанд. Технологияи аввали ROF асосан ба пешниҳоди хидматҳои интиқоли бесими баландбасомад, ба монанди интиқоли нахи оптикии мавҷи миллиметрӣ бахшида шуда буд. Бо рушд ва камолоти технологияи ROF, одамон ба омӯзиши шабакаҳои гибридии интиқоли симӣ ва бесим шурӯъ карданд, яъне системаҳои алоқаи бесими нахи оптикӣ (ROF), ки дар як вақт хидматҳои симӣ ва бесимро пешкаш мекунанд. Дар баробари инкишофи босуръати алокаи радио, нарасидани ресурсхои спектр торафт бештар намоён мешавад. Чӣ тавр беҳтар кардани истифодаи спектр дар шароити маҳдуди захираҳои бесим барои рафъи ихтилофи байни талабот ва пешниҳоди захираҳои спектр ба як мушкилие табдил ёфтааст, ки бояд дар соҳаи коммуникатсия ҳал карда шавад. Радиои маърифатӣ (CR) як технологияи интеллектуалии мубодилаи спектр аст. Он метавонад ба таври муассир истифодаи захираҳои спектрро тавассути "истифодаи дуюмдараҷаи" спектри ваколатдор беҳтар созад ва ба нуқтаи доғи таҳқиқот дар соҳаи алоқа табдил ёфт. Дар 802.11 шабакаи локалии бесими [1], шабакаи метрополитении 802.16 [2] ва шабакаи алоқаи мобилии 3G [3] ба омӯзиши татбиқи технологияи радиои маърифатӣ барои баланд бардоштани иқтидори система шурӯъ намуда, ба омӯзиши татбиқи Технологияи ROF барои ноил шудан ба интиқоли омехтаи сигналҳои гуногуни тиҷоратӣ [4]. Шабакаҳои алоқаи бесими нахи оптикии бар асоси радио асосёфта, ки сигналҳои симӣ ва бесимро интиқол медиҳанд, тамоюли рушди шабакаҳои алоқаи оянда мебошанд. Системаи гибридии интиқоли ROF, ки ба технологияи маърифатии радио асос ёфтааст, бо бисёр мушкилоти нав рӯ ба рӯ мешавад, аз қабили тарҳрезии меъмории шабака, тарҳи протоколи қабат, тавлиди сигналҳои модуляцияи симӣ ва бесим дар асоси хидматҳои гуногун, идоракунии шабака ва муайян кардани сигналҳои модуляцияшуда.
1 Технологияи радиои маърифатӣ
Радиои маърифатӣ роҳи самараноки ҳалли норасоии спектр ва истифодаи нокофии спектр мебошад. Радиои маърифатӣ як системаи иртиботи бесими интеллектуалӣ мебошад. Он истифодаи спектри муҳити атрофро ҳис мекунад ва параметрҳои худро тавассути омӯзиш барои ноил шудан ба истифодаи самаранок ба таври мутобиқсозӣ танзим мекунад. Захираҳои спектр ва алоқаи боэътимод. Истифодаи радиои маърифатӣ як технологияи калидӣ барои амалӣ кардани манбаи спектр аз тақсимоти собит то тақсимоти динамикӣ мебошад. Дар системаи радиои маърифатӣ, бо мақсади муҳофизат кардани корбари ваколатдор (ё корбари асосӣ шудан) аз дахолати корбари ғулом (ё корбари CR), вазифаи ҳассосияти спектр ин аст, ки оё корбари ваколатдор вуҷуд дорад. Истифодабарандагони радиои маърифатӣ метавонанд банди басомадро муваққатан истифода баранд, вақте назорат карда мешавад, ки басомади аз ҷониби корбари ваколатдор истифодашаванда истифода намешавад. Вақте ки назорат карда мешавад, ки басомади корбари ваколатдор дар истифода аст, корбари CR каналро ба корбари ваколатдор медиҳад ва ҳамин тавр кафолат медиҳад, ки корбари CR ба корбари ваколатдор халал нарасонад. Аз ин рӯ, шабакаи алоқаи бесими маърифатӣ дорои хусусиятҳои барҷастаи зерин аст: (1) Корбари асосӣ барои дастрасӣ ба канал афзалияти мутлақ дорад. Аз як тараф, вақте ки корбари ваколатдор каналро ишғол намекунад, корбари дуввум имкони дастрасӣ ба канали бекориро дорад; вақте ки корбари асосӣ дубора пайдо мешавад, корбари дуввум бояд аз канали истифодашаванда сари вақт барояд ва каналро ба корбари асосӣ баргардонад. Аз тарафи дигар, вақте ки корбари асосӣ каналро ишғол мекунад, корбари ғулом метавонад бидуни таъсир ба сифати хидматрасонии корбари асосӣ ба канал дастрасӣ пайдо кунад. (2) Терминали алоқаи CR дорои вазифаҳои дарк, идоракунӣ ва танзим мебошад. Аввалан, терминали алоқаи CR метавонад спектри басомад ва муҳити каналро дар муҳити корӣ дарк кунад ва мубодила ва тақсимоти захираҳои спектрро мувофиқи қоидаҳои муайян аз рӯи натиҷаҳои ошкор муайян кунад; аз тарафи дигар, терминали алоқаи CR дорои қобилияти танзим кардани параметрҳои кори онлайн аст, ба монанди тағир додан Параметрҳои интиқол, ба монанди басомади интиқолдиҳанда ва усули модуляция метавонанд ба тағирот дар муҳити зист мутобиқ шаванд. Дар шабакаҳои алоқаи бесими маърифатӣ, ҳассосияти спектр технологияи калидӣ мебошад. Алгоритмҳои ҳассосии спектр, ки маъмулан истифода мешаванд, муайянкунии энергия, муайянкунии филтрҳои мувофиқ ва усулҳои муайянкунии хусусияти сиклостатсионӣ мебошанд. Ин усулҳо афзалиятҳо ва нуқсонҳои худро доранд. Иҷрои ин алгоритмҳо аз маълумоти қаблӣ гирифташуда вобаста аст. Алгоритмҳои мавҷудаи ҳассосияти спектр инҳоянд: филтри мувофиқ, детектори энергия ва усулҳои детектори хусусият. Филтри мувофиқро танҳо ҳангоми маълум будани сигнали асосӣ истифода бурдан мумкин аст. Детектори энергетикиро дар вазъияте истифода бурдан мумкин аст, ки сигнали асосӣ номаълум аст, аммо ҳангоми истифодаи вақти кӯтоҳи ҳассос кори он бад мешавад. Азбаски идеяи асосии детектори хусусиятҳо истифода бурдани сиклостационии сигнал барои муайян кардани функсияи коррелятсияи спектралӣ мебошад. Садо як сигнали васеъи статсионарӣ аст ва ҳеҷ иртиботе надорад, дар ҳоле ки сигнали модуляцияшуда мутаносиб ва сиклостатсионӣ аст. Аз ин рӯ, функсияи коррелятсияи спектралӣ метавонад энергияи садо ва энергияи сигнали модулиро фарқ кунад. Дар муҳити дорои садои номуайян, кори детектори хусусиятҳо нисбат ба детектори энергетикӣ беҳтар аст. Фаъолияти детектори хусусият дар ҳолати таносуби пасти сигнал ба садо маҳдуд аст, мураккабии баланди ҳисоббарорӣ дорад ва вақти мушоҳидаи тӯлониро талаб мекунад. Ин интиқоли маълумотро аз системаи CR коҳиш медиҳад. Бо рушди технологияи алоқаи бесим, захираҳои спектр торафт шиддатноктар мешаванд. Азбаски технологияи CR метавонад ин мушкилотро ҳал кунад, ба технологияи CR дар шабакаҳои алоқаи бесим таваҷҷӯҳ зоҳир карда шудааст ва бисёр стандартҳои шабакаи алоқаи бесим технологияи радиои маърифатиро ҷорӣ кардаанд. Ба монанди IEEE 802.11, IEEE 802.22 ва IEEE 802.16h. Дар созишномаи 802.16h мундариҷаи муҳими интихоби спектри динамикӣ барои осон кардани истифодаи басомадҳои радио ва телевизиони WiMAX мавҷуд аст ва асоси он технологияи ҳассосии спектр мебошад. Дар стандарти байналмилалии IEEE 802.11h барои шабакаҳои локалии бесим ду мафҳуми муҳим ҷорӣ карда шудааст: интихоби спектри динамикӣ (DFS) ва назорати интиқоли барқ (TPC) ва радиои маърифатӣ ба шабакаҳои маҳаллии бесими истифода бурда мешавад. Дар стандарти 802.11y, технологияи мултиплексии тақсимоти басомади ортогоналӣ (OFDM) барои фароҳам овардани имконоти гуногуни фарохмаҷро истифода мешавад, ки метавонад ба гузариши босуръати фарохмаҷро ноил шавад. Системаҳои WLAN (шабакаи локалии бесими) метавонанд аз хусусиятҳои OFDM истифода баранд, то аз роҳи танзими фарохмаҷро ва параметрҳои интиқоли барқ канорагирӣ кунанд. Ба корбарони дигар, ки дар ин басомад кор мекунанд, халал расонед. Азбаски системаи бесими нахи оптикӣ бартариҳои маҷрои васеи алоқаи нахи оптикӣ ва хусусиятҳои фасеҳи алоқаи бесим дорад, он ба таври васеъ истифода шудааст. Дар солҳои охир, интиқоли сигналҳои WLAN-и маърифатии радиобасомад дар нахи оптикӣ таваҷҷӯҳро ҷалб кард. Муаллифи адабиёт [5-6] пешниҳод кардааст, ки системаи ROF сигналҳои радиои маърифатӣ дар зери меъморӣ интиқол дода мешаванд ва таҷрибаҳои симулятсия нишон медиҳанд, ки кори шабака беҳтар шудааст.
2 меъмории системаи интиқоли бесими нахи оптикии гибридии дар асоси ROF
Барои қонеъ кардани ниёзҳои хидматрасонии мултимедиявӣ барои интиқоли видео, нахи пайдошаванда ба хона (FFTH) ба технологияи ниҳоии дастрасии фарохмаҷро табдил хоҳад ёфт ва шабакаи оптикии ғайрифаъол (PON) пас аз фаромадани он дар маркази таваҷҷӯҳ қарор гирифт. берун. Азбаски дастгоҳҳои дар шабакаи PON истифодашаванда дастгоҳҳои ғайрифаъол мебошанд, онҳо ба таъминоти барқ эҳтиёҷ надоранд, метавонанд аз таъсири дахолати электромагнитии беруна ва барқ эмин бошанд, ба интиқоли шаффофи хидматҳо ноил шаванд ва эътимоднокии баланди системаро дошта бошанд. Шабакаҳои PON асосан шабакаҳои тақсимоти оптикии мултиплексии вақт (TDM-PON) ва тақсимоти дарозии мавҷҳои мултиплексии шабакаҳои оптикии пассивиро (WDM-PON) дар бар мегиранд. Дар муқоиса бо TDM-PON, WDM-PON дорои хусусиятҳои фарохмаҷрои истисноии корбар ва амнияти баланд буда, дар оянда ба шабакаи эҳтимолии дастрасии оптикӣ табдил меёбад. Дар расми 1 диаграммаи блоки системаи WDM-PON нишон дода шудааст.