Le forbairt líonraí cumarsáide i dtreo leathanbhanda agus soghluaisteachta, comhtháthaíonn an córas cumarsáide gan sreang snáithíní optúla (ROF) cumarsáid snáithíní optúla agus cumarsáid gan sreang, ag tabhairt spraoi iomlán do na buntáistí a bhaineann le leathanbhanda agus frith-chur isteach ar línte snáithíní optúla, chomh maith le cumarsáid gan sreang. .Freastalaíonn gnéithe áisiúla solúbtha ar éileamh daoine ar leathanbhanda.Bhí an teicneolaíocht luath ROF tiomanta go príomha do sheirbhísí tarchurtha gan sreang ard-minicíochta a sholáthar, mar shampla tarchur snáithíní optúla tonn milliméadar.Le forbairt agus aibíocht na teicneolaíochta ROF, thosaigh daoine ag déanamh staidéir ar líonraí tarchurtha gan sreang hibrideach agus gan sreang, is é sin, córais cumarsáide gan sreang snáithíní optúla (ROF) a sholáthraíonn seirbhísí gan sreang agus gan sreang ag an am céanna.Le forbairt go mear ar chumarsáid raidió, tá ganntanas acmhainní speictrim níos mó agus níos suntasaí.Tá conas feabhas a chur ar úsáid speictrim faoi choinníoll na n-acmhainní gan sreang teoranta chun an contrárthacht idir soláthar agus éileamh acmhainní speictrim a mhaolú, ina fhadhb atá le réiteach sa réimse cumarsáide.Is teicneolaíocht chliste comhroinnte speictrim é raidió cognaíocha (CR).Féadann sé úsáid acmhainní speictrim a fheabhsú go héifeachtach trí “úsáid thánaisteach” a bhaint as speictream údaraithe, agus tá sé ina phríomhionad taighde i réimse na cumarsáide.I 802.11 líonra limistéar áitiúil gan sreang [1], tá 802.16 líonra limistéar cathrach [2] agus líonra cumarsáide soghluaiste 3G [3] tar éis tosú ag staidéar a dhéanamh ar chur i bhfeidhm na teicneolaíochta raidió cognaíocha chun cumas an chórais a fheabhsú, agus thosaigh sé ag déanamh staidéir ar chur i bhfeidhm an chórais. Teicneolaíocht ROF chun tarchur measctha de chomharthaí gnó éagsúla a bhaint amach[4].Is treocht forbartha líonraí cumarsáide sa todhchaí iad líonraí cumarsáide gan sreang snáithíní optúla raidió-bhunaithe a tharchuireann comharthaí sreangaithe agus gan sreang.Tá go leor dúshlán nua roimh an gcóras ROF tarchurtha hibrideach atá bunaithe ar theicneolaíocht raidió chognaíoch, mar shampla dearadh ailtireachta líonra, dearadh prótacail ciseal, giniúint comharthaí modhnaithe sreangaithe agus gan sreang bunaithe ar ilseirbhísí, bainistíocht líonra, agus aithint comharthaí modhnaithe.
1 Teicneolaíocht raidió chognaíoch
Is bealach éifeachtach é raidió cognaíocha chun easpa speictrim agus tearcúsáid speictrim a réiteach.Is córas cumarsáide cliste gan sreang é raidió cognaíocha.Brathann sé úsáid speictrim na timpeallachta máguaird agus déanann sé a paraiméadair féin a choigeartú go hoiriúnaithe trí fhoghlaim chun úsáid éifeachtach a bhaint amach.Acmhainní speictrim agus cumarsáid iontaofa.Is príomhtheicneolaíocht é cur i bhfeidhm raidió cognaíocha chun an acmhainn speictrim a réadú ó leithdháileadh seasta go leithdháileadh dinimiciúil.Sa chóras raidió cognaíoch, chun úsáideoir údaraithe a chosaint (nó a bheith ina mháistir-úsáideoir) ar chur isteach ó úsáideoir sclábhaithe (nó úsáideoir CR), is é feidhm braite speictrim a bhrath an bhfuil úsáideoir údaraithe ann.Is féidir le húsáideoirí raidió cognaíocha an banna minicíochta a úsáid go sealadach nuair a dhéantar monatóireacht orthu nach bhfuil an banna minicíochta a úsáideann an t-úsáideoir údaraithe á úsáid.Nuair a dhéantar monatóireacht go bhfuil banna minicíochta an úsáideora údaraithe in úsáid, scaoileann an t-úsáideoir CR an cainéal chuig an úsáideoir údaraithe, rud a chinntíonn nach gcuirfidh an t-úsáideoir CR isteach ar an úsáideoir údaraithe.Mar sin, tá na gnéithe suntasacha seo a leanas ag an líonra cumarsáide gan sreang chognaíoch: (1) Tá tosaíocht iomlán ag an úsáideoir príomhúil rochtain a fháil ar an gcainéal.Ar thaobh amháin, nuair nach bhfuil an t-úsáideoir údaraithe áitiú ar an gcainéal, tá an deis ag an úsáideoir tánaisteach rochtain a fháil ar an cainéal díomhaoin;nuair a thagann an t-úsáideoir bunscoile ar ais arís, ba cheart don úsáideoir tánaisteach an cainéal atá in úsáid a fhágáil in am agus an cainéal a chur ar ais chuig an bpríomhúsáideoir.Ar an láimh eile, nuair a áitíonn an máistir-úsáideoir an cainéal, is féidir leis an úsáideoir sclábhaithe rochtain a fháil ar an gcainéal gan tionchar a imirt ar chaighdeán seirbhíse an mháistir-úsáideoir.(2) Tá feidhmeanna dearcadh, bainistíochta agus coigeartaithe ag críochfort cumarsáide CR.Gcéad dul síos, is féidir le críochfort cumarsáide CR an speictream minicíochta agus an timpeallacht cainéil a bhrath sa timpeallacht oibre, agus roinnt agus leithdháileadh acmhainní speictrim a chinneadh de réir rialacha áirithe de réir na dtorthaí braite;ar an láimh eile, tá an cumas ag críochfort cumarsáide CR na paraiméadair oibre a choigeartú ar líne, mar shampla athrú Is féidir leis na paraiméadair tarchurtha ar nós minicíocht iompróra agus modh modhnú oiriúnú d'athruithe sa timpeallacht.I líonraí cumarsáide gan sreang cognaíocha, is príomhtheicneolaíocht é braiteadh speictrim.I measc na halgartaim braite speictrim a úsáidtear go coitianta tá braite fuinnimh, braite scagairí comhoiriúnaithe, agus modhanna braite gné chiclistationary.Tá a gcuid buntáistí agus míbhuntáistí féin ag na modhanna seo.Braitheann feidhmíocht na n-algartam seo ar an bhfaisnéis a fuarthas roimh ré.Is iad na halgartaim braite speictrim atá ann faoi láthair: scagaire comhoiriúnaithe, braite fuinnimh agus modhanna braite gné.Ní féidir an scagaire comhoiriúnaithe a chur i bhfeidhm ach amháin nuair a bhíonn an príomhchomhartha ar eolas.Is féidir an brathadóir fuinnimh a chur i bhfeidhm sa chás nach bhfuil an príomh-chomhartha anaithnid, ach tagann meath ar a fheidhmíocht nuair a úsáidtear am braite gearr.Toisc gurb é príomh-smaoineamh an bhrathadóra gné ná cyclostationarity an chomhartha a úsáid chun a bhrath tríd an bhfeidhm comhghaol speictreach.Is comhartha seasta leathan é an torann agus níl aon chomhghaol ann, agus tá an comhartha modhnaithe comhghaolaithe agus cioclaíoch.Mar sin, is féidir leis an bhfeidhm comhghaol speictreach idirdhealú a dhéanamh idir fuinneamh an torainn agus fuinneamh na comhartha modhnaithe.I dtimpeallacht le torann neamhchinnte, tá feidhmíocht an bhrathadóra gné níos fearr ná feidhmíocht an bhrathadóra fuinnimh.Tá feidhmíocht an bhrathadóra gné faoi chóimheas íseal comhartha-go-torann teoranta, tá ardchastacht ríomha aige, agus éilíonn sé am breathnóireachta fada.Laghdaíonn sé seo tréchur sonraí an chórais CR.Le forbairt na teicneolaíochta cumarsáide gan sreang, tá acmhainní speictrim ag éirí níos mó agus níos mó aimsir.Toisc gur féidir le teicneolaíocht CR an fhadhb seo a mhaolú, tugadh aird ar theicneolaíocht CR i líonraí cumarsáide gan sreang, agus tá go leor caighdeáin líonra cumarsáide gan sreang tar éis teicneolaíocht raidió chognaíoch a thabhairt isteach.Den sórt sin mar IEEE 802.11, IEEE 802.22 agus IEEE 802.16h.Sa chomhaontú 802.16h, tá ábhar tábhachtach maidir le roghnú speictrim dinimiciúil chun úsáid WiMAX bannaí minicíochta raidió agus teilifíse a éascú, agus is é a bhunús teicneolaíocht braite speictrim.I gcaighdeán idirnáisiúnta IEEE 802.11h do líonraí limistéir áitiúil gan sreang, tugadh isteach dhá choincheap thábhachtach: roghnú speictrim dinimiciúil (DFS) agus rialú cumhachta tarchurtha (TPC), agus cuireadh raidió cognaíocha i bhfeidhm ar líonraí limistéir áitiúla gan sreang.Sa chaighdeán 802.11y, úsáidtear teicneolaíocht ilphléacsála rannáin minicíochta orthogonal (OFDM) chun éagsúlacht roghanna bandaleithead a sholáthar, ar féidir leo aistriú bandaleithead tapa a bhaint amach.Is féidir le córais WLAN (líonra limistéir áitiúil gan sreang) leas a bhaint as saintréithe OFDM chun seachaint a sheachaint trí bandaleithead a choigeartú agus paraiméadair chumhachta a tharchur.Cuir isteach ar úsáideoirí eile atá ag obair sa bhanda minicíochta seo.Toisc go bhfuil na buntáistí a bhaineann le bandaleithead cumarsáide snáithíní optúla leathan agus tréithe solúbtha cumarsáide gan sreang ag an gcóras gan sreang snáithíní optúla, úsáideadh go forleathan é.Le blianta beaga anuas, tharraing tarchur comharthaí WLAN cognaíocha minicíochta raidió i snáithíní optúla aird.Mhol údar na litríochta [5-6] go dtarchuirfí comharthaí raidió cognaíocha an chórais ROF faoin ailtireacht, agus léiríonn turgnaimh insamhalta go bhfuil feidhmíocht an líonra feabhsaithe.
2 ailtireacht córais tarchurtha gan sreang snáithíní optúla hibrideacha bunaithe ar ROF
D'fhonn freastal ar riachtanais seirbhísí ilmheán le haghaidh tarchur físeáin, beidh an snáithín atá ag teacht chun cinn sa bhaile (FFTH) mar theicneolaíocht rochtana leathanbhanda deiridh, agus tá an líonra optúil éighníomhach (PON) tar éis éirí mar fhócas aird nuair a thagann sé. amach.Ós rud é gur feistí éighníomhacha iad na feistí a úsáidtear sa líonra PON, ní gá soláthar cumhachta a bheith acu, is féidir leo a bheith díolmhaithe ó thionchar trasnaíochta leictreamaighnéadach seachtracha agus tintreach, is féidir leo tarchur seirbhísí trédhearcacha a bhaint amach, agus tá ard-iontaofacht an chórais acu.Áirítear le líonraí PON go príomha líonraí optúla ilphléacsála éighníomhacha roinnte ama (TDM-PON) agus líonraí optúla éighníomhacha ilphléacsála roinne tonnfhad (WDM-PON).I gcomparáid le TDM-PON, tá tréithe bandaleithead eisiach úsáideora agus ardshlándáil ag WDM-PON, ag éirí mar an líonra rochtana optúla is féideartha sa todhchaí.Taispeánann Figiúr 1 an léaráid bloc den chóras WDM-PON.