ব্রডব্যান্ড এবং গতিশীলতার দিকে যোগাযোগ নেটওয়ার্কের বিকাশের সাথে, অপটিক্যাল ফাইবার ওয়্যারলেস কমিউনিকেশন সিস্টেম (ROF) অপটিক্যাল ফাইবার কমিউনিকেশন এবং ওয়্যারলেস কমিউনিকেশনকে একীভূত করে, ব্রডব্যান্ডের সুবিধা এবং অপটিক্যাল ফাইবার লাইনের অ্যান্টি-হস্তক্ষেপের পাশাপাশি ওয়্যারলেস কমিউনিকেশনকে সম্পূর্ণ প্লে করে। .সুবিধাজনক এবং নমনীয় বৈশিষ্ট্যগুলি ব্রডব্যান্ডের জন্য মানুষের চাহিদা পূরণ করে।প্রাথমিক ROF প্রযুক্তি প্রধানত উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ওয়্যারলেস ট্রান্সমিশন পরিষেবা প্রদানের জন্য নিবেদিত ছিল, যেমন মিলিমিটার তরঙ্গ অপটিক্যাল ফাইবার ট্রান্সমিশন।ROF প্রযুক্তির বিকাশ এবং পরিপক্কতার সাথে, লোকেরা হাইব্রিড তারযুক্ত এবং বেতার ট্রান্সমিশন নেটওয়ার্কগুলি অধ্যয়ন করতে শুরু করে, অর্থাৎ, অপটিক্যাল ফাইবার ওয়্যারলেস কমিউনিকেশন (ROF) সিস্টেম যা একই সময়ে তারযুক্ত এবং বেতার পরিষেবা প্রদান করে।রেডিও যোগাযোগের দ্রুত বিকাশের সাথে সাথে বর্ণালী সম্পদের ঘাটতি আরও বেশি প্রকট হয়ে উঠেছে।স্পেকট্রাম সম্পদের সরবরাহ এবং চাহিদার মধ্যে দ্বন্দ্ব দূর করার জন্য সীমিত বেতার সম্পদের শর্তে স্পেকট্রাম ব্যবহার কীভাবে উন্নত করা যায় তা যোগাযোগ ক্ষেত্রে সমাধান করা একটি সমস্যা হয়ে দাঁড়িয়েছে।জ্ঞানীয় রেডিও (CR) একটি বুদ্ধিমান স্পেকট্রাম শেয়ারিং প্রযুক্তি।এটি অনুমোদিত স্পেকট্রামের "সেকেন্ডারি ব্যবহার" এর মাধ্যমে স্পেকট্রাম সংস্থানগুলির ব্যবহারকে কার্যকরভাবে উন্নত করতে পারে এবং যোগাযোগের ক্ষেত্রে একটি গবেষণার হটস্পট হয়ে উঠেছে।802.11 ওয়্যারলেস লোকাল এরিয়া নেটওয়ার্ক [1], 802.16 মেট্রোপলিটন এরিয়া নেটওয়ার্ক [2] এবং 3G মোবাইল কমিউনিকেশন নেটওয়ার্ক [3] সিস্টেমের ক্ষমতা উন্নত করার জন্য জ্ঞানীয় রেডিও প্রযুক্তির প্রয়োগ অধ্যয়ন শুরু করেছে এবং এর প্রয়োগ অধ্যয়ন শুরু করেছে। বিভিন্ন ব্যবসায়িক সংকেতের মিশ্র সংক্রমণ অর্জনের জন্য ROF প্রযুক্তি[4]।কগনিটিভ রেডিও-ভিত্তিক অপটিক্যাল ফাইবার ওয়্যারলেস কমিউনিকেশন নেটওয়ার্ক যা তারযুক্ত এবং বেতার সংকেত প্রেরণ করে তা হল ভবিষ্যতের যোগাযোগ নেটওয়ার্কগুলির বিকাশের প্রবণতা।জ্ঞানীয় রেডিও প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে হাইব্রিড ট্রান্সমিশন ROF সিস্টেম অনেক নতুন চ্যালেঞ্জের সম্মুখীন, যেমন নেটওয়ার্ক আর্কিটেকচার ডিজাইন, লেয়ার প্রোটোকল ডিজাইন, একাধিক পরিষেবার উপর ভিত্তি করে তারযুক্ত এবং বেতার মড্যুলেটেড সিগন্যাল তৈরি করা, নেটওয়ার্ক পরিচালনা এবং মড্যুলেটেড সিগন্যাল সনাক্তকরণ।
1 জ্ঞানীয় রেডিও প্রযুক্তি
কগনিটিভ রেডিও স্পেকট্রামের অভাব এবং স্পেকট্রামের কম ব্যবহার সমাধানের একটি কার্যকর উপায়।জ্ঞানীয় রেডিও একটি বুদ্ধিমান বেতার যোগাযোগ ব্যবস্থা।এটি পার্শ্ববর্তী পরিবেশের বর্ণালী ব্যবহার অনুধাবন করে এবং কার্যকরী ব্যবহার অর্জনের জন্য শেখার মাধ্যমে অভিযোজিতভাবে নিজস্ব পরামিতিগুলিকে সামঞ্জস্য করে।স্পেকট্রাম সম্পদ এবং নির্ভরযোগ্য যোগাযোগ।স্থির বরাদ্দ থেকে গতিশীল বরাদ্দ পর্যন্ত বর্ণালী সম্পদ উপলব্ধি করার জন্য জ্ঞানীয় রেডিওর প্রয়োগ একটি মূল প্রযুক্তি।কগনিটিভ রেডিও সিস্টেমে, একজন অনুমোদিত ব্যবহারকারীকে (বা একজন মাস্টার ব্যবহারকারী হয়ে) একজন ক্রীতদাস ব্যবহারকারীর (বা CR ব্যবহারকারী) হস্তক্ষেপ থেকে রক্ষা করার জন্য, স্পেকট্রাম সেন্সিং এর কাজ হল একজন অনুমোদিত ব্যবহারকারী আছে কিনা তা বোঝা।জ্ঞানীয় রেডিও ব্যবহারকারীরা অস্থায়ীভাবে ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ড ব্যবহার করতে পারেন যখন এটি পর্যবেক্ষণ করা হয় যে অনুমোদিত ব্যবহারকারীর দ্বারা ব্যবহৃত ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ড ব্যবহার করা হচ্ছে না।যখন এটি পর্যবেক্ষণ করা হয় যে অনুমোদিত ব্যবহারকারীর ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ড ব্যবহার করা হচ্ছে, তখন CR ব্যবহারকারী অনুমোদিত ব্যবহারকারীর কাছে চ্যানেলটি প্রকাশ করে, এইভাবে নিশ্চিত করে যে CR ব্যবহারকারী অনুমোদিত ব্যবহারকারীর সাথে হস্তক্ষেপ না করে।অতএব, জ্ঞানীয় ওয়্যারলেস কমিউনিকেশন নেটওয়ার্কের নিম্নলিখিত প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলি রয়েছে: (1) প্রাথমিক ব্যবহারকারীর চ্যানেলটি অ্যাক্সেস করার জন্য সম্পূর্ণ অগ্রাধিকার রয়েছে।একদিকে, যখন অনুমোদিত ব্যবহারকারী চ্যানেলটি দখল করে না, সেকেন্ডারি ব্যবহারকারীর নিষ্ক্রিয় চ্যানেল অ্যাক্সেস করার সুযোগ থাকে;যখন প্রাথমিক ব্যবহারকারী পুনরায় আবির্ভূত হয়, তখন সেকেন্ডারি ব্যবহারকারীর উচিত সময়মতো চ্যানেল থেকে প্রস্থান করা এবং চ্যানেলটিকে প্রাথমিক ব্যবহারকারীর কাছে ফিরিয়ে দেওয়া।অন্যদিকে, যখন মাস্টার ব্যবহারকারী চ্যানেল দখল করে, তখন স্লেভ ব্যবহারকারী মাস্টার ব্যবহারকারীর পরিষেবার গুণমানকে প্রভাবিত না করে চ্যানেলটি অ্যাক্সেস করতে পারে।(2) সিআর কমিউনিকেশন টার্মিনালের উপলব্ধি, ব্যবস্থাপনা এবং সমন্বয়ের কাজ রয়েছে।প্রথমত, সিআর কমিউনিকেশন টার্মিনাল কাজের পরিবেশে ফ্রিকোয়েন্সি স্পেকট্রাম এবং চ্যানেল পরিবেশ বুঝতে পারে এবং সনাক্তকরণের ফলাফল অনুযায়ী নির্দিষ্ট নিয়ম অনুসারে স্পেকট্রাম সংস্থান ভাগাভাগি এবং বরাদ্দ নির্ধারণ করতে পারে;অন্যদিকে, CR কমিউনিকেশন টার্মিনাল অনলাইনে কাজের পরামিতিগুলিকে সামঞ্জস্য করার ক্ষমতা রাখে, যেমন পরিবর্তন করা ট্রান্সমিশন প্যারামিটার যেমন ক্যারিয়ার ফ্রিকোয়েন্সি এবং মডুলেশন পদ্ধতি পরিবেশের পরিবর্তনের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে পারে।জ্ঞানীয় বেতার যোগাযোগ নেটওয়ার্কগুলিতে, বর্ণালী সেন্সিং একটি মূল প্রযুক্তি।সাধারণত ব্যবহৃত স্পেকট্রাম সেন্সিং অ্যালগরিদমগুলির মধ্যে রয়েছে শক্তি সনাক্তকরণ, মিলিত ফিল্টার সনাক্তকরণ এবং সাইক্লোস্টেশনারি বৈশিষ্ট্য সনাক্তকরণ পদ্ধতি।এই পদ্ধতিগুলির নিজস্ব সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে।এই অ্যালগরিদমগুলির কার্যকারিতা প্রাপ্ত পূর্ববর্তী তথ্যের উপর নির্ভর করে।বিদ্যমান স্পেকট্রাম সেন্সিং অ্যালগরিদমগুলি হল: মিলে যাওয়া ফিল্টার, এনার্জি ডিটেক্টর এবং ফিচার ডিটেক্টর পদ্ধতি।মিলে যাওয়া ফিল্টারটি শুধুমাত্র তখনই প্রয়োগ করা যেতে পারে যখন প্রধান সংকেতটি জানা যায়।শক্তি আবিষ্কারকটি এমন পরিস্থিতিতে প্রয়োগ করা যেতে পারে যেখানে প্রধান সংকেতটি অজানা, তবে একটি সংক্ষিপ্ত সংবেদন সময় ব্যবহার করা হলে এর কার্যকারিতা খারাপ হয়।কারণ ফিচার ডিটেক্টরের মূল ধারণা হল বর্ণালী পারস্পরিক সম্পর্ক ফাংশনের মাধ্যমে সনাক্ত করতে সিগন্যালের সাইক্লোস্টেশনারিটি ব্যবহার করা।গোলমাল হল একটি বিস্তৃত স্থির সংকেত এবং এর কোন সম্পর্ক নেই, যখন মড্যুলেটেড সংকেতটি পারস্পরিক সম্পর্কযুক্ত এবং সাইক্লোস্টেশনারি।অতএব, বর্ণালী পারস্পরিক সম্পর্ক ফাংশন শব্দের শক্তি এবং মডুলেটেড সংকেতের শক্তিকে আলাদা করতে পারে।অনিশ্চিত গোলমালের পরিবেশে, বৈশিষ্ট্য সনাক্তকারীর কর্মক্ষমতা শক্তি আবিষ্কারকের চেয়ে ভাল।কম সংকেত থেকে শব্দ অনুপাতের অধীনে বৈশিষ্ট্য সনাক্তকারীর কর্মক্ষমতা সীমিত, উচ্চ গণনাগত জটিলতা রয়েছে এবং দীর্ঘ পর্যবেক্ষণ সময় প্রয়োজন।এটি সিআর সিস্টেমের ডেটা থ্রুপুট হ্রাস করে।বেতার যোগাযোগ প্রযুক্তির বিকাশের সাথে সাথে বর্ণালী সংস্থানগুলি আরও বেশি উত্তেজনাপূর্ণ হয়ে উঠছে।যেহেতু CR প্রযুক্তি এই সমস্যাটি উপশম করতে পারে, তাই বেতার যোগাযোগ নেটওয়ার্কগুলিতে CR প্রযুক্তির প্রতি মনোযোগ দেওয়া হয়েছে এবং অনেক বেতার যোগাযোগ নেটওয়ার্ক মান জ্ঞানীয় রেডিও প্রযুক্তি চালু করেছে।যেমন IEEE 802.11, IEEE 802.22 এবং IEEE 802.16h।802.16h চুক্তিতে, WiMAX-এর রেডিও এবং টেলিভিশন ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ড ব্যবহারের সুবিধার্থে ডায়নামিক স্পেকট্রাম নির্বাচনের একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়বস্তু রয়েছে এবং এর ভিত্তি হল স্পেকট্রাম সেন্সিং প্রযুক্তি।ওয়্যারলেস লোকাল এরিয়া নেটওয়ার্কের জন্য IEEE 802.11h আন্তর্জাতিক মানের মধ্যে, দুটি গুরুত্বপূর্ণ ধারণা চালু করা হয়েছে: ডাইনামিক স্পেকট্রাম সিলেকশন (DFS) এবং ট্রান্সমিট পাওয়ার কন্ট্রোল (TPC), এবং কগনিটিভ রেডিও বেতার লোকাল এরিয়া নেটওয়ার্কে প্রয়োগ করা হয়েছে।802.11y স্ট্যান্ডার্ডে, অর্থোগোনাল ফ্রিকোয়েন্সি ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিং (OFDM) প্রযুক্তি বিভিন্ন ব্যান্ডউইথ বিকল্প প্রদান করতে ব্যবহৃত হয়, যা দ্রুত ব্যান্ডউইথ সুইচিং অর্জন করতে পারে।WLAN (ওয়্যারলেস লোকাল এরিয়া নেটওয়ার্ক) সিস্টেমগুলি ব্যান্ডউইথ এবং ট্রান্সমিট পাওয়ার প্যারামিটারগুলি সামঞ্জস্য করে এড়ানো এড়াতে OFDM-এর বৈশিষ্ট্যগুলির সুবিধা নিতে পারে।এই ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডে কাজ করা অন্যান্য ব্যবহারকারীদের সাথে হস্তক্ষেপ করুন।কারণ অপটিক্যাল ফাইবার ওয়্যারলেস সিস্টেমে ব্যাপক অপটিক্যাল ফাইবার কমিউনিকেশন ব্যান্ডউইথের সুবিধা এবং বেতার যোগাযোগের নমনীয় বৈশিষ্ট্য রয়েছে, এটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে।সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, অপটিক্যাল ফাইবারে রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি জ্ঞানীয় WLAN সংকেতগুলির সংক্রমণ মনোযোগ আকর্ষণ করেছে।সাহিত্যের লেখক [5-6] প্রস্তাব করেছেন যে ROF সিস্টেম জ্ঞানীয় রেডিও সংকেতগুলি আর্কিটেকচারের অধীনে প্রেরণ করা হয় এবং সিমুলেশন পরীক্ষাগুলি দেখায় যে নেটওয়ার্ক কর্মক্ষমতা উন্নত হয়েছে।
2 ROF-ভিত্তিক হাইব্রিড অপটিক্যাল ফাইবার ওয়্যারলেস ট্রান্সমিশন সিস্টেম আর্কিটেকচার
ভিডিও ট্রান্সমিশনের জন্য মাল্টিমিডিয়া পরিষেবার চাহিদা মেটানোর জন্য, উদীয়মান ফাইবার-টু-দ্য-হোম (FFTH) চূড়ান্ত ব্রডব্যান্ড অ্যাক্সেস প্রযুক্তি হয়ে উঠবে এবং প্যাসিভ অপটিক্যাল নেটওয়ার্ক (PON) মনোযোগের কেন্দ্রবিন্দু হয়ে উঠেছে। আউটযেহেতু PON নেটওয়ার্কে ব্যবহৃত ডিভাইসগুলি প্যাসিভ ডিভাইস, তাদের পাওয়ার সাপ্লাই প্রয়োজন হয় না, বাহ্যিক ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপ এবং বজ্রপাতের প্রভাব থেকে প্রতিরোধী হতে পারে, পরিষেবাগুলির স্বচ্ছ সংক্রমণ অর্জন করতে পারে এবং উচ্চ সিস্টেম নির্ভরযোগ্যতা রয়েছে।PON নেটওয়ার্কের মধ্যে প্রধানত টাইম ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিং প্যাসিভ অপটিক্যাল নেটওয়ার্ক (TDM-PON) এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিং প্যাসিভ অপটিক্যাল নেটওয়ার্ক (WDM-PON) অন্তর্ভুক্ত।TDM-PON-এর সাথে তুলনা করে, WDM-PON-এ ব্যবহারকারীর একচেটিয়া ব্যান্ডউইথ এবং উচ্চ নিরাপত্তার বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যা ভবিষ্যতে সবচেয়ে সম্ভাব্য অপটিক্যাল অ্যাক্সেস নেটওয়ার্ক হয়ে উঠবে।চিত্র 1 WDM-PON সিস্টেমের ব্লক ডায়াগ্রাম দেখায়।