Gyda datblygiad rhwydweithiau cyfathrebu tuag at fand eang a symudedd, mae'r system cyfathrebu diwifr ffibr optegol (ROF) yn integreiddio cyfathrebu ffibr optegol a chyfathrebu di-wifr, gan roi chwarae llawn i fanteision band eang a gwrth-ymyrraeth llinellau ffibr optegol, yn ogystal â chyfathrebu diwifr. .Mae nodweddion cyfleus a hyblyg yn bodloni galw pobl am fand eang.Roedd y dechnoleg ROF gynnar yn ymroddedig yn bennaf i ddarparu gwasanaethau trosglwyddo diwifr amledd uchel, megis trawsyrru ffibr optegol tonnau milimetr.Gyda datblygiad ac aeddfedrwydd technoleg ROF, dechreuodd pobl astudio rhwydweithiau trawsyrru gwifrau a diwifr hybrid, hynny yw, systemau cyfathrebu diwifr ffibr optegol (ROF) sy'n darparu gwasanaethau gwifrau a diwifr ar yr un pryd.Gyda datblygiad cyflym cyfathrebu radio, mae prinder adnoddau sbectrwm wedi dod yn fwy a mwy amlwg.Mae sut i wella'r defnydd o sbectrwm o dan gyflwr adnoddau diwifr cyfyngedig i liniaru'r gwrth-ddweud rhwng cyflenwad a galw am adnoddau sbectrwm wedi dod yn broblem i'w datrys yn y maes cyfathrebu.Mae radio gwybyddol (CR) yn dechnoleg rhannu sbectrwm deallus.Gall wella'r defnydd o adnoddau sbectrwm yn effeithiol trwy “ddefnydd eilaidd” o sbectrwm awdurdodedig, ac mae wedi dod yn fan cychwyn ymchwil ym maes cyfathrebu.Yn rhwydwaith ardal leol ddi-wifr 802.11 [1], mae rhwydwaith ardal fetropolitan 802.16 [2] a rhwydwaith cyfathrebu symudol 3G [3] wedi dechrau astudio cymhwyso technoleg radio gwybyddol i wella gallu'r system, a dechreuodd astudio cymhwyso Technoleg ROF i gyflawni trosglwyddiad cymysg o wahanol signalau busnes[4].Rhwydweithiau cyfathrebu diwifr ffibr optegol sy'n seiliedig ar radio sy'n trosglwyddo signalau gwifrau a diwifr yw tuedd datblygu rhwydweithiau cyfathrebu yn y dyfodol.Mae'r system ROF trawsyrru hybrid sy'n seiliedig ar dechnoleg radio gwybyddol yn wynebu llawer o heriau newydd, megis dylunio pensaernïaeth rhwydwaith, dylunio protocol haenau, cynhyrchu signalau modiwleiddio gwifrau a diwifr yn seiliedig ar wasanaethau lluosog, rheoli rhwydwaith, ac adnabod signalau wedi'u modiwleiddio.
1 Technoleg radio gwybyddol
Mae radio gwybyddol yn ffordd effeithiol o ddatrys y diffyg sbectrwm a thanddefnydd o sbectrwm.Mae radio gwybyddol yn system gyfathrebu ddiwifr ddeallus.Mae'n synhwyro'r defnydd o sbectrwm o'r amgylchedd cyfagos ac yn addasu ei baramedrau ei hun yn addasol trwy ddysgu i gyflawni defnydd effeithiol.Adnoddau sbectrwm a chyfathrebu dibynadwy.Mae cymhwyso radio gwybyddol yn dechnoleg allweddol i wireddu'r adnodd sbectrwm o ddyraniad sefydlog i ddyraniad deinamig.Yn y system radio gwybyddol, er mwyn amddiffyn defnyddiwr awdurdodedig (neu ddod yn brif ddefnyddiwr) rhag ymyrraeth gan ddefnyddiwr caethweision (neu ddefnyddiwr CR), swyddogaeth synhwyro sbectrwm yw canfod a oes defnyddiwr awdurdodedig yn bodoli.Gall defnyddwyr radio gwybyddol ddefnyddio'r band amledd dros dro pan gaiff ei fonitro nad yw'r band amledd a ddefnyddir gan y defnyddiwr awdurdodedig yn cael ei ddefnyddio.Pan gaiff ei fonitro bod band amledd y defnyddiwr awdurdodedig yn cael ei ddefnyddio, mae'r defnyddiwr CR yn rhyddhau'r sianel i'r defnyddiwr awdurdodedig, gan sicrhau nad yw'r defnyddiwr CR yn ymyrryd â'r defnyddiwr awdurdodedig.Felly, mae gan y rhwydwaith cyfathrebu diwifr gwybyddol y nodweddion amlwg canlynol: (1) Mae gan y defnyddiwr cynradd flaenoriaeth lwyr i gael mynediad i'r sianel.Ar y naill law, pan nad yw'r defnyddiwr awdurdodedig yn meddiannu'r sianel, mae gan y defnyddiwr uwchradd gyfle i gael mynediad i'r sianel segur;pan fydd y defnyddiwr cynradd yn ailymddangos, dylai'r defnyddiwr eilaidd adael y sianel a ddefnyddir mewn pryd a dychwelyd y sianel i'r defnyddiwr cynradd.Ar y llaw arall, pan fydd y prif ddefnyddiwr yn meddiannu'r sianel, gall y defnyddiwr caethweision gael mynediad i'r sianel heb effeithio ar ansawdd gwasanaeth y prif ddefnyddiwr.(2) Mae gan derfynell cyfathrebu CR swyddogaethau canfyddiad, rheoli ac addasu.Yn gyntaf, gall terfynell cyfathrebu CR ganfod y sbectrwm amledd a'r amgylchedd sianel yn yr amgylchedd gwaith, a phennu rhannu a dyrannu adnoddau sbectrwm yn unol â rheolau penodol yn ôl y canlyniadau canfod;ar y llaw arall, mae gan derfynell cyfathrebu CR y gallu i addasu'r paramedrau gweithio ar-lein, megis newid Gall y paramedrau trosglwyddo megis amlder cludwr a dull modiwleiddio addasu i newidiadau yn yr amgylchedd.Mewn rhwydweithiau cyfathrebu diwifr gwybyddol, mae synhwyro sbectrwm yn dechnoleg allweddol.Mae algorithmau synhwyro sbectrwm a ddefnyddir yn gyffredin yn cynnwys canfod ynni, canfod hidlydd cyfatebol, a dulliau canfod nodwedd seiclosefydlog.Mae gan y dulliau hyn eu manteision a'u hanfanteision eu hunain.Mae perfformiad yr algorithmau hyn yn dibynnu ar y wybodaeth flaenorol a gafwyd.Yr algorithmau synhwyro sbectrwm presennol yw: hidlydd cyfatebol, synhwyrydd ynni a dulliau canfod nodwedd.Dim ond pan fydd y prif signal yn hysbys y gellir defnyddio'r hidlydd cyfatebol.Gellir cymhwyso'r synhwyrydd ynni i'r sefyllfa lle nad yw'r prif signal yn hysbys, ond mae ei berfformiad yn dirywio pan ddefnyddir amser synhwyro byr.Oherwydd mai prif syniad y synhwyrydd nodwedd yw defnyddio cyclostationarity y signal i ganfod trwy'r swyddogaeth cydberthynas sbectrol.Mae sŵn yn signal llonydd eang ac nid oes ganddo unrhyw gydberthynas, tra bod y signal wedi'i fodiwleiddio yn gydberthynol ac yn seiclosefydlog.Felly, gall y swyddogaeth cydberthynas sbectrol wahaniaethu rhwng egni'r sŵn ac egni'r signal modiwleiddio.Mewn amgylchedd gyda sŵn ansicr, mae perfformiad y synhwyrydd nodwedd yn well na pherfformiad y synhwyrydd ynni.Mae perfformiad y synhwyrydd nodwedd o dan gymhareb signal-i-sŵn isel yn gyfyngedig, mae ganddo gymhlethdod cyfrifiannol uchel, ac mae angen amser arsylwi hir.Mae hyn yn lleihau'r mewnbwn data o'r system CR.Gyda datblygiad technoleg cyfathrebu diwifr, mae adnoddau sbectrwm yn dod yn fwyfwy tyndra.Oherwydd y gall technoleg CR liniaru'r broblem hon, mae technoleg CR wedi cael sylw mewn rhwydweithiau cyfathrebu diwifr, ac mae llawer o safonau rhwydwaith cyfathrebu diwifr wedi cyflwyno technoleg radio gwybyddol.Megis IEEE 802.11, IEEE 802.22 a IEEE 802.16h.Yn y cytundeb 802.16h, mae cynnwys pwysig o ddethol sbectrwm deinamig i hwyluso defnydd WiMAX o fandiau amledd radio a theledu, a'i sylfaen yw technoleg synhwyro sbectrwm.Yn safon ryngwladol IEEE 802.11h ar gyfer rhwydweithiau ardal leol diwifr, mae dau gysyniad pwysig wedi'u cyflwyno: dewis sbectrwm deinamig (DFS) a rheoli pŵer trawsyrru (TPC), ac mae radio gwybyddol wedi'i gymhwyso i rwydweithiau ardal leol diwifr.Yn y safon 802.11y, defnyddir technoleg amlblecsio adran amledd orthogonol (OFDM) i ddarparu amrywiaeth o opsiynau lled band, a all gyflawni newid lled band cyflym.Gall systemau WLAN (rhwydwaith ardal leol diwifr) fanteisio ar nodweddion OFDM i osgoi osgoi trwy addasu lled band a thrawsyrru paramedrau pŵer.Ymyrryd â defnyddwyr eraill sy'n gweithio yn y band amledd hwn.Oherwydd bod gan y system ddiwifr ffibr optegol fanteision lled band cyfathrebu ffibr optegol eang a nodweddion hyblyg cyfathrebu diwifr, fe'i defnyddiwyd yn helaeth.Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae trosglwyddo signalau WLAN gwybyddol amledd radio mewn ffibr optegol wedi denu sylw.Cynigiodd awdur llenyddiaeth [5-6] fod signalau radio gwybyddol system ROF yn cael eu trosglwyddo o dan y bensaernïaeth, ac mae arbrofion efelychu yn dangos bod perfformiad y rhwydwaith wedi'i wella.
2 pensaernïaeth system trawsyrru diwifr ffibr optegol hybrid seiliedig ar ROF
Er mwyn diwallu anghenion gwasanaethau amlgyfrwng ar gyfer trosglwyddo fideo, bydd y ffibr-i'r cartref sy'n dod i'r amlwg (FFTH) yn dod yn dechnoleg mynediad band eang eithaf, ac mae'r rhwydwaith optegol goddefol (PON) wedi dod yn ffocws sylw unwaith y daw. allan.Gan fod y dyfeisiau a ddefnyddir yn rhwydwaith PON yn ddyfeisiau goddefol, nid oes angen cyflenwad pŵer arnynt, gallant fod yn imiwn i ddylanwad ymyrraeth electromagnetig allanol a mellt, gallant gyflawni trosglwyddiad tryloyw o wasanaethau, ac mae ganddynt ddibynadwyedd system uchel.Mae rhwydweithiau PON yn bennaf yn cynnwys rhwydweithiau optegol goddefol amlblecsio rhaniad amser (TDM-PON) a rhwydweithiau optegol goddefol amlblecsio adran tonfedd (WDM-PON).O'i gymharu â TDM-PON, mae gan WDM-PON nodweddion lled band unigryw defnyddwyr a diogelwch uchel, gan ddod yn rhwydwaith mynediad optegol mwyaf posibl yn y dyfodol.Mae Ffigur 1 yn dangos y diagram bloc o'r system WDM-PON.