Со развојот на комуникациските мрежи кон широкопојасен интернет и мобилност, системот за безжична комуникација со оптички влакна (ROF) интегрира комуникација со оптички влакна и безжична комуникација, давајќи им целосна игра на предностите на широкопојасен интернет и анти-мешање на линиите со оптички влакна, како и безжичната комуникација .Практични и флексибилни функции ја задоволуваат побарувачката на луѓето за широкопојасен интернет.Раната технологија ROF главно беше посветена на обезбедување услуги за безжичен пренос со висока фреквенција, како што е пренос на оптички влакна со милиметарски бранови.Со развојот и зрелоста на ROF технологијата, луѓето почнаа да ги проучуваат хибридните жичени и безжични преносни мрежи, односно системи за безжична комуникација со оптички влакна (ROF) кои обезбедуваат жичени и безжични услуги во исто време.Со брзиот развој на радио комуникациите, недостигот на ресурси на спектарот станува сè поизразен.Како да се подобри искористеноста на спектарот под услов на ограничени безжични ресурси за да се ублажи противречноста помеѓу понудата и побарувачката на ресурси на спектарот стана проблем што треба да се реши во комуникациското поле.Когнитивното радио (CR) е интелигентна технологија за споделување спектар.Може ефикасно да го подобри искористувањето на ресурсите на спектарот преку „секундарна употреба“ на овластен спектар и стана жариште за истражување во областа на комуникациите.Во 802.11 безжичната локална мрежа [1], 802.16 метрополитенска мрежа [2] и 3G мобилната комуникациска мрежа [3] почнаа да ја проучуваат примената на когнитивната радио технологија за подобрување на капацитетот на системот и почнаа да ја проучуваат примената на ROF технологија за постигнување мешан пренос на различни деловни сигнали[4].Когнитивните радио-базирани безжични комуникациски мрежи со оптички влакна кои пренесуваат жични и безжични сигнали се развојниот тренд на идните комуникациски мрежи.Хибридниот преносен систем ROF базиран на когнитивна радио технологија се соочува со многу нови предизвици, како што се дизајн на мрежна архитектура, дизајн на протокол на слоеви, генерирање на жичени и безжични модулирани сигнали базирани на повеќе услуги, управување со мрежата и идентификација на модулирани сигнали.
1 Когнитивна радио технологија
Когнитивното радио е ефикасен начин да се реши недостатокот на спектар и недоволната искористеност на спектарот.Когнитивното радио е интелигентен безжичен комуникациски систем.Го чувствува користењето на спектарот на околината и ги прилагодува сопствените параметри адаптивно преку учење за да постигне ефективно искористување.Спектар ресурси и сигурна комуникација.Примената на когнитивното радио е клучна технологија за реализација на спектралниот ресурс од фиксна распределба до динамична распределба.Во когнитивниот радио систем, со цел да се заштити овластен корисник (или да стане главен корисник) од пречки од slave корисник (или CR корисник), функцијата на сензорот на спектарот е да согледа дали постои овластен корисник.Когнитивните радио корисници можат привремено да го користат фреквенцискиот опсег кога се следи дека фреквенцискиот опсег што го користи овластениот корисник не се користи.Кога се следи дека фреквентниот опсег на овластениот корисник е во употреба, корисникот на CR го ослободува каналот на овластениот корисник, со што се осигурува дека корисникот на CR не се меша со овластениот корисник.Затоа, когнитивната безжична комуникациска мрежа ги има следните истакнати карактеристики: (1) Примарниот корисник има апсолутен приоритет за пристап до каналот.Од една страна, кога овластениот корисник не го окупира каналот, секундарниот корисник има можност да пристапи до каналот во мирување;кога примарниот корисник повторно ќе се појави, секундарниот корисник треба навреме да излезе од каналот во употреба и да го врати каналот на примарниот корисник.Од друга страна, кога главниот корисник го окупира каналот, slave корисникот може да пристапи до каналот без да влијае на квалитетот на услугата на главниот корисник.(2) Комуникацискиот терминал CR има функции на перцепција, управување и прилагодување.Прво, комуникацискиот терминал CR може да го согледа спектарот на фреквенции и околината на каналот во работната средина и да го одреди споделувањето и распределбата на ресурсите на спектарот според одредени правила според резултатите од откривањето;од друга страна, комуникацискиот терминал CR има можност да ги прилагоди работните параметри онлајн, како што се менување.Во когнитивните безжични комуникациски мрежи, сензорот на спектарот е клучна технологија.Најчесто користените алгоритми за сензори за спектар вклучуваат детекција на енергија, откривање на усогласен филтер и методи за откривање на циклостационарни карактеристики.Овие методи имаат свои предности и недостатоци.Изведбата на овие алгоритми зависи од претходно добиените информации.Постојните алгоритми за сензори за спектар се: усогласен филтер, детектор на енергија и методи на детектор на карактеристики.Соодветниот филтер може да се примени само кога е познат главниот сигнал.Енергетскиот детектор може да се примени во ситуација кога главниот сигнал е непознат, но неговите перформанси се влошуваат кога се користи кратко време за сензор.Бидејќи главната идеја на детекторот на карактеристики е да се користи циклостационарноста на сигналот за да се открие преку функцијата за спектрална корелација.Бучавата е широк стационарен сигнал и нема корелација, додека модулираниот сигнал е корелиран и циклостационарен.Затоа, функцијата на спектрална корелација може да ја разликува енергијата на бучавата и енергијата на модулираниот сигнал.Во средина со неизвесна бучава, перформансите на детекторот за карактеристики се подобри од оние на детекторот за енергија.Перформансите на детекторот за карактеристики при низок сооднос сигнал-шум се ограничени, има висока пресметковна сложеност и бара долго време на набљудување.Ова го намалува протокот на податоци на системот за CR.Со развојот на безжичната комуникациска технологија, ресурсите на спектарот стануваат сè понапнати.Бидејќи CR технологијата може да го ублажи овој проблем, на CR технологијата е посветено внимание во безжичните комуникациски мрежи, а многу стандарди за безжична комуникациска мрежа воведоа когнитивна радио технологија.Како што се IEEE 802.11, IEEE 802.22 и IEEE 802.16h.Во договорот за 802.16h, постои важна содржина на избор на динамички спектар за да се олесни користењето на WiMAX на радио и телевизиски фреквенциски опсези, а нејзината основа е технологијата за сензори за спектар.Во меѓународниот стандард IEEE 802.11h за безжични локални мрежи, воведени се два важни концепти: избор на динамичен спектар (DFS) и контрола на моќта на пренос (TPC), а когнитивното радио е применето на безжични локални мрежи.Во стандардот 802.11y, технологијата за мултиплексирање со ортогонална поделба на фреквенцијата (OFDM) се користи за да се обезбедат различни опции за пропусниот опсег, со што може да се постигне брзо префрлување на пропусниот опсег.Системите WLAN (безжична локална мрежа) можат да ги искористат карактеристиките на OFDM за да избегнат избегнување со прилагодување на пропусниот опсег и параметрите за моќност на преносот.Се меша со другите корисници кои работат во овој фреквентен опсег.Бидејќи безжичниот систем со оптички влакна ги има предностите на широкиот пропусен опсег на комуникација со оптички влакна и флексибилните карактеристики на безжичната комуникација, тој е широко користен.Во последниве години, преносот на радиофреквентни когнитивни WLAN сигнали во оптички влакна привлече внимание.Авторот на литературата [5-6] предложи системот ROF Когнитивните радио сигнали да се пренесуваат под архитектурата, а симулационите експерименти покажуваат дека перформансите на мрежата се подобрени.
2 Архитектура на системот за безжичен пренос со хибридни оптички влакна базирани на ROF
Со цел да се задоволат потребите на мултимедијалните услуги за видео пренос, новите влакна-до-дома (FFTH) ќе станат врвна технологија за широкопојасен пристап, а пасивната оптичка мрежа (PON) ќе стане во фокусот на вниманието штом ќе дојде. надвор.Бидејќи уредите што се користат во PON мрежата се пасивни уреди, тие немаат потреба од напојување, можат да бидат имуни на влијанието на надворешни електромагнетни пречки и молњи, можат да постигнат транспарентен пренос на услуги и имаат висока доверливост на системот.PON мрежите главно вклучуваат пасивни оптички мрежи со мултиплексирање на временска поделба (TDM-PON) и пасивни оптички мрежи со мултиплексирање со поделба на бранова должина (WDM-PON).Во споредба со TDM-PON, WDM-PON има карактеристики на кориснички ексклузивен пропусен опсег и висока безбедност, со што станува најпотенцијалната оптичка пристапна мрежа во иднина.Слика 1 го прикажува блок дијаграмот на системот WDM-PON.