تحسين أداء أنظمة الاتصالات الضوئية الهجينة RoF-FSO باستخدام مستقبل ضوئي متكيف

الملخص

تعتمد جميع خدمات النطاق العريض الحديثة على استخدام الألياف الضوئية كبنية تحتية أساسية، تشمل شبكات الهاتف النقال والاتصالات الفضائية التي تستفيد من دمج تقنية نقل الإشارات الراديوية عبر الألياف الضوئية (RoF) وتقنية الاتصالات الضوئية في الفضاء الحر (FSO). تواجه هذه البنية الهجينة تحديات رئيسية متمثلة في الضجيج الحراري الناتج عن المكوّنات الإلكترونية، والتخامد الجوي الذي يحد من مدى وكفاءة الربط في شبكات الاتصال. يهدف هذا البحث إلى معالجة هذه التحديات عبر اقتراح تصميم مستقبل ضوئي متكيف مخصص لأنظمة الاتصالات الهجينة (RoF‑FSO). يعتمد المستقبل المقترح على تقدير نسبة الإشارة إلى الضجيج الحراري لحظياً، وحقن تيار تعويض ديناميكي يرفع سوية الإشارة فوق عتبة الكشف قبل مرحلة اتخاذ القرار. تم تطوير نموذج رياضي لدارة الاستقبال المقترحة واختبارها باستخدام محاكاة MATLAB ضمن شبكة هجينة تعتمد تقنية التجميع بتقسيم طول الموجة والاستقطاب (WDM‑PDM) بسعة إجمالية Gbps 160. أظهرت النتائج فعالية الحل المقترح، حيث حقق مدى إرسال وصل إلى Km 26.5 (بنسبة تحسين %96.3) في حالة الطقس الصافي، و Km 21 (بنسبة تحسين %82.6) في حالة الطقس السديمي Haze، إلى جانب تحسينات تراوحت بين %40 و %46 في حالات جوية أخرى تمت دراستها.