Sa pag-unlad ng mga network ng komunikasyon patungo sa broadband at kadaliang mapakilos, ang optical fiber wireless communication system (ROF) ay nagsasama ng optical fiber communication at wireless na komunikasyon, na nagbibigay ng ganap na paglalaro sa mga pakinabang ng broadband at anti-interference ng optical fiber lines, pati na rin ang wireless na komunikasyon .Ang mga maginhawa at flexible na feature ay nakakatugon sa pangangailangan ng mga tao para sa broadband.Ang unang bahagi ng teknolohiya ng ROF ay pangunahing nakatuon sa pagbibigay ng mga serbisyo ng high-frequency na wireless transmission, tulad ng millimeter wave optical fiber transmission.Sa pag-unlad at kapanahunan ng teknolohiya ng ROF, ang mga tao ay nagsimulang mag-aral ng hybrid wired at wireless transmission network, iyon ay, optical fiber wireless communication (ROF) system na nagbibigay ng mga wired at wireless na serbisyo sa parehong oras.Sa mabilis na pag-unlad ng mga komunikasyon sa radyo, ang kakulangan ng mga mapagkukunan ng spectrum ay naging mas at mas kitang-kita.Kung paano pagbutihin ang paggamit ng spectrum sa ilalim ng kondisyon ng limitadong mga mapagkukunang wireless upang maibsan ang kontradiksyon sa pagitan ng supply at demand ng mga mapagkukunan ng spectrum ay naging isang problema na dapat lutasin sa larangan ng komunikasyon.Ang cognitive radio (CR) ay isang matalinong teknolohiya sa pagbabahagi ng spectrum.Mabisa nitong mapahusay ang paggamit ng mga mapagkukunan ng spectrum sa pamamagitan ng "pangalawang paggamit" ng awtorisadong spectrum, at naging hotspot ng pananaliksik sa larangan ng komunikasyon.Sa 802.11 wireless local area network [1], 802.16 metropolitan area network [2] at 3G mobile communication network [3] ay nagsimulang pag-aralan ang aplikasyon ng cognitive radio technology upang mapabuti ang kapasidad ng system, at nagsimulang pag-aralan ang aplikasyon ng teknolohiya ng ROF upang makamit ang halo-halong paghahatid ng iba't ibang mga signal ng negosyo[4].Ang mga cognitive radio-based na optical fiber wireless na mga network ng komunikasyon na nagpapadala ng mga wired at wireless na signal ay ang trend ng pagbuo ng mga network ng komunikasyon sa hinaharap.Ang hybrid transmission ROF system na batay sa teknolohiya ng cognitive radio ay nahaharap sa maraming bagong hamon, tulad ng disenyo ng arkitektura ng network, disenyo ng layer protocol, pagbuo ng mga wired at wireless modulated signal batay sa maraming serbisyo, pamamahala ng network, at pagkilala sa mga modulated signal.
1 Kognitibong teknolohiya sa radyo
Ang cognitive radio ay isang epektibong paraan upang malutas ang kakulangan ng spectrum at ang underutilization ng spectrum.Ang cognitive radio ay isang matalinong wireless na sistema ng komunikasyon.Nararamdaman nito ang paggamit ng spectrum ng nakapalibot na kapaligiran at inaayos ang sarili nitong mga parameter sa adaptively sa pamamagitan ng pag-aaral upang makamit ang epektibong paggamit.Mga mapagkukunan ng spectrum at maaasahang komunikasyon.Ang aplikasyon ng cognitive radio ay isang pangunahing teknolohiya upang mapagtanto ang spectrum resource mula sa nakapirming alokasyon hanggang sa dinamikong alokasyon.Sa cognitive radio system, upang maprotektahan ang isang awtorisadong user (o maging master user) mula sa interference mula sa isang slave user (o CR user), ang function ng spectrum sensing ay upang makita kung mayroong isang awtorisadong user.Maaaring pansamantalang gamitin ng mga gumagamit ng cognitive radio ang frequency band kapag sinusubaybayan na ang frequency band na ginagamit ng awtorisadong gumagamit ay hindi ginagamit.Kapag sinusubaybayan na ang frequency band ng awtorisadong user ay ginagamit, ang CR user ay naglalabas ng channel sa awtorisadong user, kaya tinitiyak na ang CR user ay hindi makagambala sa awtorisadong user.Samakatuwid, ang cognitive wireless communication network ay may mga sumusunod na kapansin-pansing tampok: (1) Ang pangunahing gumagamit ay may ganap na priyoridad na ma-access ang channel.Sa isang banda, kapag hindi sinakop ng awtorisadong user ang channel, ang pangalawang user ay may pagkakataon na ma-access ang idle channel;kapag muling lumitaw ang pangunahing user, dapat na lumabas ang pangalawang user sa channel na ginagamit sa oras at ibalik ang channel sa pangunahing user.Sa kabilang banda, kapag sinakop ng master user ang channel, maa-access ng slave user ang channel nang hindi naaapektuhan ang kalidad ng serbisyo ng master user.(2) Ang terminal ng komunikasyon ng CR ay may mga tungkulin ng pang-unawa, pamamahala at pagsasaayos.Una, maaaring makita ng terminal ng komunikasyon ng CR ang frequency spectrum at kapaligiran ng channel sa kapaligiran ng pagtatrabaho, at matukoy ang pagbabahagi at paglalaan ng mga mapagkukunan ng spectrum ayon sa ilang mga patakaran ayon sa mga resulta ng pagtuklas;sa kabilang banda, ang terminal ng komunikasyon ng CR ay may kakayahang ayusin ang mga gumaganang parameter online, tulad ng pagbabago Ang mga parameter ng paghahatid tulad ng dalas ng carrier at paraan ng modulasyon ay maaaring umangkop sa mga pagbabago sa kapaligiran.Sa mga cognitive wireless na network ng komunikasyon, ang spectrum sensing ay isang pangunahing teknolohiya.Kasama sa mga karaniwang ginagamit na spectrum sensing algorithm ang pag-detect ng enerhiya, pagtutugma ng filter na pag-detect, at mga paraan ng pag-detect ng cyclostationary na feature.Ang mga pamamaraang ito ay may sariling mga pakinabang at disadvantages.Ang pagganap ng mga algorithm na ito ay nakasalalay sa paunang impormasyong nakuha.Ang umiiral na mga algorithm ng spectrum sensing ay: katugmang filter, detektor ng enerhiya at mga pamamaraan ng detektor ng tampok.Ang katugmang filter ay maaari lamang ilapat kapag ang pangunahing signal ay kilala.Maaaring ilapat ang detektor ng enerhiya sa sitwasyon kung saan hindi alam ang pangunahing signal, ngunit lumalala ang pagganap nito kapag ginamit ang maikling sensing time.Dahil ang pangunahing ideya ng feature detector ay ang paggamit ng cyclostationarity ng signal upang makita sa pamamagitan ng spectral correlation function.Ang ingay ay isang malawak na nakatigil na signal at walang ugnayan, habang ang modulated signal ay nakakaugnay at cyclostationary.Samakatuwid, ang function ng spectral correlation ay maaaring makilala ang enerhiya ng ingay at ang enerhiya ng modulated signal.Sa isang kapaligirang may hindi tiyak na ingay, ang performance ng feature detector ay mas mahusay kaysa sa energy detector.Ang pagganap ng feature detector sa ilalim ng mababang signal-to-noise ratio ay limitado, may mataas na computational complexity, at nangangailangan ng mahabang oras ng pagmamasid.Binabawasan nito ang data throughput ng CR system.Sa pag-unlad ng teknolohiya ng wireless na komunikasyon, ang mga mapagkukunan ng spectrum ay nagiging mas at mas panahunan.Dahil mapapawi ng teknolohiya ng CR ang problemang ito, ang teknolohiya ng CR ay nabigyang-pansin sa mga wireless na network ng komunikasyon, at maraming mga pamantayan sa network ng wireless na komunikasyon ang nagpasimula ng teknolohiya ng cognitive radio.Gaya ng IEEE 802.11, IEEE 802.22 at IEEE 802.16h.Sa 802.16h na kasunduan, mayroong isang mahalagang nilalaman ng pagpili ng dynamic na spectrum upang mapadali ang paggamit ng WiMAX ng mga frequency band ng radyo at telebisyon, at ang pundasyon nito ay teknolohiya ng spectrum sensing.Sa internasyonal na pamantayan ng IEEE 802.11h para sa mga wireless local area network, dalawang mahalagang konsepto ang ipinakilala: dynamic spectrum selection (DFS) at transmit power control (TPC), at ang cognitive radio ay inilapat sa mga wireless local area network.Sa pamantayang 802.11y, ginagamit ang teknolohiyang orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) upang magbigay ng iba't ibang opsyon sa bandwidth, na maaaring makamit ang mabilis na paglipat ng bandwidth.Maaaring samantalahin ng mga sistema ng WLAN (wireless local area network) ang mga katangian ng OFDM upang maiwasan ang pag-iwas sa pamamagitan ng pagsasaayos ng bandwidth at pagpapadala ng mga parameter ng kuryente.Makagambala sa ibang mga user na nagtatrabaho sa frequency band na ito.Dahil ang optical fiber wireless system ay may mga pakinabang ng malawak na optical fiber communication bandwidth at ang flexible na katangian ng wireless na komunikasyon, ito ay malawakang ginagamit.Sa mga nagdaang taon, ang paghahatid ng radio frequency cognitive WLAN signal sa optical fiber ay nakakuha ng pansin.Iminungkahi ng may-akda ng panitikan [5-6] na ang sistema ng ROF Ang mga signal ng radyo na nagbibigay-malay ay ipinadala sa ilalim ng arkitektura, at ipinapakita ng mga eksperimento sa simulation na ang pagganap ng network ay napabuti.
2 ROF-based hybrid optical fiber wireless transmission system architecture
Upang matugunan ang mga pangangailangan ng mga serbisyong multimedia para sa pagpapadala ng video, ang umuusbong na fiber-to-the-home (FFTH) ay magiging ultimate broadband access technology, at ang passive optical network (PON) ay naging pokus ng atensyon sa sandaling dumating ito. palabas.Dahil ang mga device na ginagamit sa network ng PON ay mga passive device, hindi nila kailangan ng power supply, maaaring maging immune sa impluwensya ng panlabas na electromagnetic interference at kidlat, maaaring makamit ang transparent na paghahatid ng mga serbisyo, at magkaroon ng mataas na pagiging maaasahan ng system.Pangunahing kasama sa mga network ng PON ang time division multiplexing passive optical network (TDM-PON) at wavelength division multiplexing passive optical network (WDM-PON).Kung ikukumpara sa TDM-PON, ang WDM-PON ay may mga katangian ng eksklusibong bandwidth ng gumagamit at mataas na seguridad, na nagiging pinaka potensyal na optical access network sa hinaharap.Ipinapakita ng Figure 1 ang block diagram ng WDM-PON system.