ດ້ວຍການພັດທະນາເຄືອຂ່າຍການສື່ສານໄປສູ່ຄວາມກວ້າງຂອງແບນແລະການເຄື່ອນໄຫວ, ລະບົບການສື່ສານໄຮ້ສາຍໃຍແກ້ວນໍາແສງ (ROF) ປະສົມປະສານການສື່ສານໃຍແກ້ວນໍາແສງແລະການສື່ສານໄຮ້ສາຍ, ໃຫ້ການຫຼິ້ນຢ່າງເຕັມທີ່ເພື່ອຄວາມໄດ້ປຽບຂອງບໍລະອົດແບນແລະຕ້ານການແຊກແຊງຂອງສາຍໃຍແກ້ວນໍາແສງ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການສື່ສານໄຮ້ສາຍ. .ຄຸນສົມບັດທີ່ສະດວກ ແລະປ່ຽນແປງໄດ້ຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການຂອງປະຊາຊົນສຳລັບບໍລະອົດແບນ.ເຕັກໂນໂລຍີ ROF ຕົ້ນແມ່ນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນອຸທິດຕົນເພື່ອສະຫນອງການບໍລິການສາຍສົ່ງໄຮ້ສາຍທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງ, ເຊັ່ນການສົ່ງເສັ້ນໄຍ optical wave millimeter.ດ້ວຍການພັດທະນາແລະການເຕີບໃຫຍ່ຂອງເທກໂນໂລຍີ ROF, ປະຊາຊົນໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນສຶກສາລະບົບສາຍສົ່ງແລະໄຮ້ສາຍແບບປະສົມ, ນັ້ນແມ່ນ, ລະບົບການສື່ສານໄຮ້ສາຍໃຍແກ້ວນໍາແສງ (ROF) ທີ່ໃຫ້ບໍລິການສາຍແລະໄຮ້ສາຍໃນເວລາດຽວກັນ.ດ້ວຍການພັດທະນາຢ່າງວ່ອງໄວຂອງການສື່ສານວິທະຍຸ, ການຂາດແຄນຊັບພະຍາກອນສະເພາະນັບມື້ນັບພົ້ນເດັ່ນຂຶ້ນ.ວິທີການປັບປຸງການນໍາໃຊ້ spectrum ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂຂອງຊັບພະຍາກອນໄຮ້ສາຍທີ່ຈໍາກັດເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຂັດແຍ້ງລະຫວ່າງການສະຫນອງແລະຄວາມຕ້ອງການຂອງຊັບພະຍາກອນ spectrum ໄດ້ກາຍເປັນບັນຫາທີ່ຈະແກ້ໄຂໃນດ້ານການສື່ສານ.ວິທະຍຸມັນສະຫມອງ (CR) ເປັນເຕັກໂນໂລຊີການແບ່ງປັນ spectrum ອັດສະລິຍະ.ມັນສາມາດປັບປຸງປະສິດທິຜົນການນໍາໃຊ້ຊັບພະຍາກອນ spectrum ໂດຍຜ່ານ "ການນໍາໃຊ້ຮອງ" ຂອງ spectrum ອະນຸຍາດ, ແລະໄດ້ກາຍເປັນຈຸດສຸມການຄົ້ນຄວ້າໃນຂົງເຂດການສື່ສານ.ໃນ 802.11 ເຄືອຂ່າຍທ້ອງຖິ່ນໄຮ້ສາຍ [1], 802.16 ເຄືອຂ່າຍພື້ນທີ່ metropolitan [2] ແລະເຄືອຂ່າຍການສື່ສານໂທລະສັບມືຖື 3G [3] ໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນການສຶກສາຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງເຕັກໂນໂລຊີວິທະຍຸມັນສະຫມອງເພື່ອປັບປຸງຄວາມສາມາດຂອງລະບົບ, ແລະໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນການສຶກສາຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງ ເທກໂນໂລຍີ ROF ເພື່ອບັນລຸການສົ່ງສັນຍານແບບປະສົມຂອງທຸລະກິດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ [4].ເຄືອຂ່າຍການສື່ສານໄຮ້ສາຍໃຍແກ້ວນໍາແສງທີ່ອີງໃສ່ວິທະຍຸມັນສະຫມອງທີ່ສົ່ງສັນຍານແບບມີສາຍແລະໄຮ້ສາຍແມ່ນແນວໂນ້ມການພັດທະນາຂອງເຄືອຂ່າຍການສື່ສານໃນອະນາຄົດ.ລະບົບສາຍສົ່ງ ROF ແບບປະສົມໂດຍອີງໃສ່ເທັກໂນໂລຍີວິທະຍຸທີ່ມັນສະຫມອງປະເຊີນກັບສິ່ງທ້າທາຍໃຫມ່ຫຼາຍເຊັ່ນການອອກແບບສະຖາປັດຕະຍະກໍາເຄືອຂ່າຍ, ການອອກແບບໂປໂຕຄອນຊັ້ນ, ການຜະລິດສັນຍານໂມດູນແບບມີສາຍແລະໄຮ້ສາຍໂດຍອີງໃສ່ຫຼາຍການບໍລິການ, ການຄຸ້ມຄອງເຄືອຂ່າຍແລະການກໍານົດສັນຍານ modulated.
1 ເທັກໂນໂລຍີວິທະຍຸຄວາມຮູ້
ວິທະຍຸມັນສະຫມອງເປັນວິທີການທີ່ມີປະສິດທິຜົນເພື່ອແກ້ໄຂການຂາດ spectrum ແລະ underutilization ຂອງ spectrum.ວິທະຍຸສະຫມອງເປັນລະບົບການສື່ສານໄຮ້ສາຍອັດສະລິຍະ.ມັນຮັບຮູ້ເຖິງການນໍາໃຊ້ spectrum ຂອງສະພາບແວດລ້ອມອ້ອມຂ້າງແລະປັບຕົວກໍານົດການຂອງຕົນເອງປັບຕົວໂດຍຜ່ານການຮຽນຮູ້ເພື່ອບັນລຸການນໍາໃຊ້ປະສິດທິພາບ.ຊັບພະຍາກອນ Spectrum ແລະການສື່ສານທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້.ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງວິທະຍຸມັນສະຫມອງເປັນເຕັກໂນໂລຢີທີ່ສໍາຄັນເພື່ອຮັບຮູ້ຊັບພະຍາກອນ spectrum ຈາກການຈັດສັນຄົງທີ່ໄປສູ່ການຈັດສັນແບບເຄື່ອນໄຫວ.ໃນລະບົບວິທະຍຸສະຕິປັນຍາ, ເພື່ອປົກປ້ອງຜູ້ໃຊ້ທີ່ໄດ້ຮັບອະນຸຍາດ (ຫຼືກາຍເປັນຜູ້ໃຊ້ຕົ້ນສະບັບ) ຈາກການແຊກແຊງຈາກຜູ້ໃຊ້ສໍາລອງ (ຫຼືຜູ້ໃຊ້ CR), ຫນ້າທີ່ຂອງ spectrum sensing ແມ່ນເພື່ອຮັບຮູ້ວ່າຜູ້ໃຊ້ທີ່ໄດ້ຮັບອະນຸຍາດມີຢູ່.ຜູ້ໃຊ້ວິທະຍຸສະຕິປັນຍາສາມາດໃຊ້ແຖບຄວາມຖີ່ຊົ່ວຄາວເມື່ອມັນຖືກກວດສອບວ່າແຖບຄວາມຖີ່ທີ່ໃຊ້ໂດຍຜູ້ໃຊ້ທີ່ໄດ້ຮັບອະນຸຍາດບໍ່ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້.ເມື່ອມັນຖືກກວດສອບວ່າແຖບຄວາມຖີ່ຂອງຜູ້ໃຊ້ທີ່ໄດ້ຮັບອະນຸຍາດແມ່ນໃຊ້ຢູ່, ຜູ້ໃຊ້ CR ປ່ອຍຊ່ອງໃຫ້ກັບຜູ້ໃຊ້ທີ່ໄດ້ຮັບອະນຸຍາດ, ດັ່ງນັ້ນການຮັບປະກັນວ່າຜູ້ໃຊ້ CR ບໍ່ແຊກແຊງຜູ້ໃຊ້ທີ່ໄດ້ຮັບອະນຸຍາດ.ດັ່ງນັ້ນ, ເຄືອຂ່າຍການສື່ສານໄຮ້ສາຍສະຕິປັນຍາມີຄຸນສົມບັດທີ່ໂດດເດັ່ນດັ່ງນີ້: (1) ຜູ້ໃຊ້ຫຼັກມີບູລິມະສິດຢ່າງແທ້ຈິງໃນການເຂົ້າເຖິງຊ່ອງທາງ.ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ເມື່ອຜູ້ໃຊ້ທີ່ໄດ້ຮັບອະນຸຍາດບໍ່ໄດ້ຄອບຄອງຊ່ອງທາງ, ຜູ້ໃຊ້ຂັ້ນສອງມີໂອກາດທີ່ຈະເຂົ້າເຖິງຊ່ອງທາງທີ່ບໍ່ມີປະໂຫຍດ;ເມື່ອຜູ້ໃຊ້ຫຼັກປະກົດຕົວອີກຄັ້ງ, ຜູ້ໃຊ້ສຳຮອງຄວນອອກຈາກຊ່ອງທີ່ໃຊ້ໃນເວລານັ້ນ ແລະສົ່ງຄືນຊ່ອງໃຫ້ກັບຜູ້ໃຊ້ຫຼັກ.ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ເມື່ອຜູ້ໃຊ້ຕົ້ນສະບັບຄອບຄອງຊ່ອງທາງ, ຜູ້ໃຊ້ສໍາລອງສາມາດເຂົ້າເຖິງຊ່ອງທາງໂດຍບໍ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄຸນນະພາບການບໍລິການຂອງຜູ້ໃຊ້ຕົ້ນສະບັບ.(2) ສະຖານີການສື່ສານ CR ມີຫນ້າທີ່ຂອງການຮັບຮູ້, ການຄຸ້ມຄອງແລະການປັບຕົວ.ຫນ້າທໍາອິດ, terminal ການສື່ສານ CR ສາມາດຮັບຮູ້ຄວາມຖີ່ຂອງ spectrum ແລະຊ່ອງທາງຊ່ອງໃນສະພາບແວດລ້ອມການເຮັດວຽກ, ແລະກໍານົດການແບ່ງປັນແລະການຈັດສັນຊັບພະຍາກອນ spectrum ຕາມກົດລະບຽບສະເພາະໃດຫນຶ່ງຕາມຜົນການຊອກຄົ້ນຫາ;ໃນອີກດ້ານຫນຶ່ງ, ປາຍການສື່ສານ CR ມີຄວາມສາມາດທີ່ຈະປັບຕົວກໍານົດການເຮັດວຽກອອນໄລນ໌, ເຊັ່ນ: ການປ່ຽນແປງຕົວກໍານົດການສາຍສົ່ງເຊັ່ນຄວາມຖີ່ຂອງບັນທຸກແລະວິທີການ modulation ສາມາດປັບຕົວກັບການປ່ຽນແປງສະພາບແວດລ້ອມ.ໃນເຄືອຂ່າຍການສື່ສານໄຮ້ສາຍມັນສະຫມອງ, ການຮັບຮູ້ spectrum ແມ່ນເຕັກໂນໂລຢີທີ່ສໍາຄັນ.ຂັ້ນຕອນການຮັບຮູ້ spectrum ທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປລວມມີການກວດຫາພະລັງງານ, ການກວດຫາຕົວກອງທີ່ກົງກັນ, ແລະວິທີການກວດສອບຄຸນສົມບັດຂອງ cyclostationary.ວິທີການເຫຼົ່ານີ້ມີຂໍ້ດີແລະຂໍ້ເສຍຂອງຕົນເອງ.ການປະຕິບັດຂອງສູດການຄິດໄລ່ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຂຶ້ນກັບຂໍ້ມູນທີ່ຜ່ານມາທີ່ໄດ້ຮັບ.ຂັ້ນຕອນການຮັບຮູ້ spectrum ທີ່ມີຢູ່ແລ້ວຄື: ການກັ່ນຕອງທີ່ຈັບຄູ່, ເຄື່ອງກວດຈັບພະລັງງານ ແລະວິທີການເຄື່ອງກວດຈັບຄຸນສົມບັດ.ການກັ່ນຕອງທີ່ກົງກັນສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ພຽງແຕ່ໃນເວລາທີ່ສັນຍານຕົ້ນຕໍແມ່ນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ.ເຄື່ອງກວດຈັບພະລັງງານສາມາດນໍາໃຊ້ໄດ້ກັບສະຖານະການທີ່ສັນຍານຕົ້ນຕໍແມ່ນບໍ່ຮູ້, ແຕ່ການປະຕິບັດຂອງມັນຫຼຸດລົງເມື່ອໃຊ້ເວລາການຮັບຮູ້ສັ້ນ.ເນື່ອງຈາກວ່າແນວຄວາມຄິດຕົ້ນຕໍຂອງເຄື່ອງກວດຈັບຄຸນນະສົມບັດແມ່ນການນໍາໃຊ້ cyclostationarity ຂອງສັນຍານທີ່ຈະກວດພົບໂດຍຜ່ານຫນ້າທີ່ spectral correlation.ສິ່ງລົບກວນເປັນສັນຍານ stationary ຢ່າງກວ້າງຂວາງແລະບໍ່ມີການພົວພັນກັນ, ໃນຂະນະທີ່ສັນຍານ modulated ແມ່ນ correlated ແລະ cyclostationary.ດັ່ງນັ້ນ, ການທໍາງານຂອງ spectral correlation ສາມາດຈໍາແນກພະລັງງານຂອງສິ່ງລົບກວນແລະພະລັງງານຂອງສັນຍານ modulated ໄດ້.ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີສິ່ງລົບກວນທີ່ບໍ່ແນ່ນອນ, ປະສິດທິພາບຂອງເຄື່ອງກວດຈັບຄຸນນະສົມບັດແມ່ນດີກ່ວາເຄື່ອງກວດຈັບພະລັງງານ.ປະສິດທິພາບຂອງເຄື່ອງກວດຈັບຄຸນສົມບັດພາຍໃຕ້ອັດຕາສ່ວນສັນຍານຕໍ່ສຽງລົບກວນຕໍ່າແມ່ນຈໍາກັດ, ມີຄວາມຊັບຊ້ອນໃນຄອມພິວເຕີ້ສູງ, ແລະຕ້ອງການເວລາສັງເກດຍາວ.ນີ້ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການສົ່ງຂໍ້ມູນຂອງລະບົບ CR.ດ້ວຍການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຊີການສື່ສານໄຮ້ສາຍ, ຊັບພະຍາກອນ spectrum ແມ່ນມີຄວາມເຄັ່ງຕຶງຫຼາຍຂຶ້ນ.ເນື່ອງຈາກວ່າເທກໂນໂລຍີ CR ສາມາດບັນເທົາບັນຫານີ້ໄດ້, ເຕັກໂນໂລຢີ CR ໄດ້ຖືກເອົາໃຈໃສ່ໃນເຄືອຂ່າຍການສື່ສານໄຮ້ສາຍ, ແລະມາດຕະຖານເຄືອຂ່າຍການສື່ສານໄຮ້ສາຍຈໍານວນຫຼາຍໄດ້ນໍາສະເຫນີເຕັກໂນໂລຢີວິທະຍຸມັນສະຫມອງ.ເຊັ່ນ: IEEE 802.11, IEEE 802.22 ແລະ IEEE 802.16h.ໃນຂໍ້ຕົກລົງ 802.16h, ມີເນື້ອໃນທີ່ສໍາຄັນຂອງການຄັດເລືອກ spectrum ແບບເຄື່ອນໄຫວເພື່ອອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການນໍາໃຊ້ WiMAX ຂອງຄື້ນຄວາມຖີ່ວິທະຍຸແລະໂທລະພາບ, ແລະພື້ນຖານຂອງມັນແມ່ນເຕັກໂນໂລຊີ spectrum sensing.ໃນມາດຕະຖານສາກົນ IEEE 802.11h ສໍາລັບເຄືອຂ່າຍທ້ອງຖິ່ນໄຮ້ສາຍ, ສອງແນວຄວາມຄິດທີ່ສໍາຄັນໄດ້ຖືກນໍາສະເຫນີ: ການຄັດເລືອກ spectrum ແບບເຄື່ອນໄຫວ (DFS) ແລະການຄວບຄຸມພະລັງງານ (TPC), ແລະວິທະຍຸມັນສະຫມອງໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ກັບເຄືອຂ່າຍທ້ອງຖິ່ນໄຮ້ສາຍ.ໃນມາດຕະຖານ 802.11y, ເທກໂນໂລຍີ multiplexing ການແບ່ງຄວາມຖີ່ orthogonal (OFDM) ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສະຫນອງທາງເລືອກແບນວິດທີ່ຫລາກຫລາຍ, ເຊິ່ງສາມາດບັນລຸການປ່ຽນແບນວິດຢ່າງໄວວາ.ລະບົບ WLAN (wireless local area network) ລະບົບສາມາດໃຊ້ປະໂຍດຈາກຄຸນລັກສະນະຂອງ OFDM ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການຫຼີກເວັ້ນໂດຍການປັບແບນວິດແລະຕົວກໍານົດການສົ່ງພະລັງງານ.ແຊກແຊງກັບຜູ້ໃຊ້ອື່ນໆທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ໃນແຖບຄວາມຖີ່ນີ້.ເນື່ອງຈາກວ່າລະບົບໄຮ້ສາຍໃຍແກ້ວນໍາແສງມີຄວາມໄດ້ປຽບຂອງແບນວິດການສື່ສານເສັ້ນໄຍ optical ກວ້າງແລະລັກສະນະທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງການສື່ສານໄຮ້ສາຍ, ມັນໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ.ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ການຖ່າຍທອດສັນຍານ WLAN ຄວາມຖີ່ວິທະຍຸໃນເສັ້ນໄຍ optical ໄດ້ດຶງດູດຄວາມສົນໃຈ.ຜູ້ຂຽນຂອງວັນນະຄະດີ [5-6] ສະເຫນີວ່າລະບົບ ROF ສັນຍານວິທະຍຸສະຕິປັນຍາຖືກຖ່າຍທອດພາຍໃຕ້ສະຖາປັດຕະຍະກໍາ, ແລະການທົດລອງຈໍາລອງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການປະຕິບັດເຄືອຂ່າຍໄດ້ຮັບການປັບປຸງ.
2 ROF-based hybrid optical ລະບົບສາຍສົ່ງໄຮ້ສາຍສະຖາປັດຕະຍະກໍາ
ເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງການບໍລິການມັນຕິມີເດຍສໍາລັບການຖ່າຍທອດວິດີໂອ, ເສັ້ນໄຍກັບບ້ານ (FFTH) ທີ່ພົ້ນເດັ່ນຂື້ນຈະກາຍເປັນເຕັກໂນໂລຢີການເຂົ້າເຖິງບໍລະອົດແບນສູງສຸດ, ແລະເຄືອຂ່າຍ optical ແບບ passive (PON) ໄດ້ກາຍເປັນຈຸດສຸມຂອງຄວາມສົນໃຈເມື່ອມັນມາ. ອອກ.ນັບຕັ້ງແຕ່ອຸປະກອນທີ່ໃຊ້ໃນເຄືອຂ່າຍ PON ແມ່ນອຸປະກອນຕົວຕັ້ງຕົວຕີ, ພວກເຂົາບໍ່ຕ້ອງການການສະຫນອງພະລັງງານ, ສາມາດຕ້ານທານກັບອິດທິພົນຂອງການແຊກແຊງທາງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າພາຍນອກແລະຟ້າຜ່າ, ສາມາດບັນລຸການບໍລິການສາຍສົ່ງທີ່ໂປ່ງໃສ, ແລະມີຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງລະບົບສູງ.ເຄືອຂ່າຍ PON ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບດ້ວຍການແບ່ງເວລາ multiplexing passive optical networks (TDM-PON) ແລະ wavelength division multiplexing passive optical networks (WDM-PON).ເມື່ອປຽບທຽບກັບ TDM-PON, WDM-PON ມີລັກສະນະສະເພາະຂອງແບນວິດຂອງຜູ້ໃຊ້ແລະຄວາມປອດໄພສູງ, ກາຍເປັນເຄືອຂ່າຍການເຂົ້າເຖິງ optical ທີ່ມີທ່າແຮງທີ່ສຸດໃນອະນາຄົດ.ຮູບທີ 1 ສະແດງແຜນຜັງບລັອກຂອງລະບົບ WDM-PON.