پیشرفت‌های اخیر در پخش داخلی با استفاده از VLC و PON برای افزایش قابلیت‌های ارتباطی و مکان‌یابی مورد تحقیق قرار گرفته‌اند. به منظور نشان دادن موفقیت آمیز سیستم OCDM-VLC پیشنهادی با مالتی پلکسی تقسیم فرکانس متعامد-متعامد (OFDM)، نواوی NM و همکاران. از کد همبستگی صفر (ZCC) استفاده کرد. یافته‌ها نشان می‌دهند که افزایش عملکرد سیستم و کاردینالیته امکان دستیابی به نرخ داده‌ای 500 مگابیت بر ثانیه و همچنین 10 گیگابیت در ثانیه برای VLC مبتنی بر LED آبی و همچنین PON را به ترتیب در سراسر یک لینک انتقال فیبر 40 کیلومتری برای 92 کاربر فعال فراهم می‌کند [19]. ]. اگرچه کد ZCC با خاصیت همبستگی متقاطع صفر در سیستم پیشنهادی استفاده شده است، اما تداخل دسترسی چندگانه و هزینه سیستم را با افزایش کاربران نهایی افزایش می‌دهد. در آینده، این کار را می توان با طراحی سیستم ارتباطی هیبریدی VLC-OFDM-OCDMA گسترش داد. یک برنامه داخلی از یک طراحی PON-VLC یکپارچه با توجه به مدولاسیون Nyquist یکسان سازی دامنه فرکانس حامل منفرد (N-SC-FDE) توسط Wang Y و همکاران گزارش شده است. [4]. یافته های آزمایش نشان داد که در طول یک فاصله 40 کیلومتری فیبر، یک توان عملیاتی قابل اعتماد PON 10 گیگابیت در ثانیه و همچنین 500 مگابیت در ثانیه برای اتصال VLC با نرخ خطای بیت کم (BER) 10 ^-3 به دست می آید . اما فاقد فاصله انتقال VLC برد کوتاه 20 و 30 سانتی متری به ترتیب در سناریوهای مترو/حومه و داخلی، برای شبکه VLC مبتنی بر LED آبی سبز قرمز (RGB). علاوه بر این، یک سناریوی وفاداری بی‌سیم هیبریدی VLC برای کاربردهای داخلی تا 2 متر استفاده می‌شود [20]. به دلیل استفاده از امواج فرکانس رادیویی، این سیستم برای مناطق حساس مانند بیمارستان ها مناسب نمی باشد. در کار دیگری، یک سیستم ترکیبی TWDM-VLC-PON برای انتقال داده ها از طریق فیبر و از طریق کانال های VLC توسط Chow CW و همکاران پیشنهاد شد. در مرجع. [11]. یافته ها نشان می دهد که برای 256 شماره. از واحدهای شبکه نوری (ONU)، یک انتقال قابل اعتماد در طول یک اتصال فیبر 40 کیلومتری را می توان با نرخ انتقال پیوند 20 گیگابیت بر ثانیه PON و 190 مگابیت بر ثانیه در نرخ انتقال لینک VLC در BER 10 ^-3 به دست آورد . سیستم LED-VLC سفید مبتنی بر فسفر مقرون به صرفه برای انتقال داده ها بین داخل و خارج ساختمان در این کار استفاده شده است. علاوه بر این، یک مدولاسیون OFDM برای ارائه بازده طیفی بالا برای پهنای باند مدولاسیون LED محدود در شبکه VLC استفاده می شود. در یکی از کاربردهای بیمارستانی، یافته ها در ر. [21] خروجی داده بالقوه 48 مگابیت در ثانیه در پهنای باند 8 مگاهرتز را نشان می دهد. همچنین پیشنهاد می شود از یک سیستم VLC مبتنی بر LED های RGB دوطرفه با توان 2 مگابیت بر ثانیه در BER 10 ^{-6 استفاده کنید.}. اگرچه این یک طرح مقرون به صرفه است، اما به دلیل وجود لامپ های فلورسنت خارجی و نویز، عملکرد سیستم را کاهش می دهد. در کار دیگری، یک سیستم ارتباطی مختلط خط برق و VLC برای کاربردهای پزشکی با نرخ انتقال 192 مگابیت در ثانیه در پهنای باند 24 مگاهرتز نشان داده شد [22]. تکنیک مدولاسیون OFDM با طرح پیش جبران برای افزایش عملکرد سیستم استفاده می شود. اما این سیستم از تضعیف با افزایش فرکانس رنج می برد و در نتیجه پهنای باند محدودی ندارد. سیستم فول دوبلکس VLC-OFDM در رفرنس گزارش شده است. [23]، در سرعت داده 1.87-30 گیگابیت بر ثانیه از طریق خطوط VLC و OFDM. یافته‌ها نشان می‌دهد که برد عملی 50 کیلومتر روی فیبر تک حالته (SMF) با فیبر جبرانی پراکندگی 10 کیلومتر و همچنین پیوندهای VLC 150 سانتی‌متری انجام می‌شود. همچنین شامل یک LED زرد برای پایین دست (DN) و یک LED مادون قرمز برای بالادست (UP) در انتقال VLC است. سرعت داده بالای 30 گیگابیت بر ثانیه برای انتقال از طریق فیبر استفاده می شود در حالی که سیگنال های OFDM-VLC با نرخ داده 1.87 گیگابیت بر ثانیه برای شبکه های درون ساختمانی منتقل می شوند.

این بررسی‌های متون گسترده نمونه‌هایی از جدیدترین پیاده‌سازی‌های داخلی و خارجی طراحی غیرهیبریدی یا ترکیبی PON-VLC با استفاده از پیوندهای فیبر-VLC را ارائه کرده‌اند. بر اساس یافته‌های این بررسی، PON-VLC ترکیبی مدل‌سازی و تحقیق شد. اما تحقیقات گذشته هنوز نمی‌تواند داده‌ها را با سرعت داده بالا، انتقال در دسترس با اتلاف انرژی کمتر و هزینه کم، منتقل کند.

برای برآوردن ظرفیت انتقال دوربرد و بالا، چندین سیستم PON-VLC با تکنیک‌های مالتی پلکسی متفاوت برای ارائه سیگنال‌ها از طریق کانال‌های فیبر-VLC گزارش شده‌اند. با کانال های فیبر-VLC قبلی، ظرفیت انتقال سیستم توسط فرکانس های موجود به دلیل اعوجاج های انتقال فیبر و پیوندهای VLC برای چندین سیگنال محدود شده است. تازگی کار پیشنهادی، طراحی یک سیستم PON/VLC با ترکیب کانال‌های SMF-VLC است که در مقایسه با PON‌های استاندارد مقرون‌به‌صرفه‌تر است و اتصال پهنای باند بالایی را برای کاربران تلفن همراه در مناطق ناهموار و پرجمعیت فراهم می‌کند که در آن استقرار حیاتی است. فیبرها و تجهیزات نوری یکی دیگر از پرکاربردترین فیبرهای نوری پلیمری فیبر (POF) دارای مزایای مختلفی مانند استحکام در برابر استرس مکانیکی، نصب آسان، تداخل الکترومغناطیسی و سیستم‌های قیمت پایین است. از آنجایی که POF دارای قطر هسته بسیار بزرگتر (~980/1000 میکرومتر) نسبت به فیبر SMF و چند حالته است، بنابراین حالت های نور ممکن می توانند در محدوده وسیع تری از زوایای بدون کنترل زاویه ورودی نور خاص وارد فیبر شوند. حالت هایی که در زوایای کم عمق وارد می شوند، اغلب از روکش منعکس می شوند، منجر به انتقال حالت ها از طریق مسیر طولانی تر از مسیر مستقیم می شود. همچنین باعث ایجاد پرتوهای نوری می شود که می توانند به طور همزمان به انتهای دیگر فیبر در زمان های مختلف برسند. به عبارت دیگر، فیبر طولانی‌تر، پیامدهای پراکندگی شدیدتر در POF دیده می‌شود، بنابراین نرخ انتقال داده در سیستم را محدود می‌کند [24]. بنابراین در این مقاله، از یک SMF در ترکیب با پیوند VLC برای انتقال داده‌ها برای سرعت داده بالاتر و انتقال طولانی سیگنال‌های طول موج چندگانه استفاده می‌شود.

اگرچه در عمل به دلیل گنجاندن تجهیزات مختلف مانند اسپلیترهای برق، سیرکولاتورها، کوپلرها و غیره در PONهای معمولی، هزینه سیستم افزایش می یابد. همچنین، عملکرد سیستم برای سرعت داده بالاتر، دسترسی طولانی و انتقال چندگانه بدتر می شود. در همین حال، وجود تقسیم‌کننده‌های توان در بخش شبکه توزیع نوری به معنی یک مبادله بین تلفات توان و هزینه، حفظ دسترسی‌های موجود است، زیرا تلفات درج آن به طور قابل‌توجهی بودجه برق پیوند را محدود می‌کند. در چنین سناریوهایی، سیستم PON/VLC پیشنهادی شامل تمام اجزای غیرفعال مانند فیبر فیدر، تعداد بیشتر مولفه‌های درجه‌بندی موجبر آرایه‌ای (AWG) و چند تقسیم‌کننده توان است. مالتی پلکسر/دی مولتی پلکسر AWG (MUX/DEMUX) اتلاف درج کم کمتر از 6 دسی بل را بدون توجه به تعداد طول موج ها نسبت به تقسیم کننده توان ارائه می دهد (تلفات = 10 log(n)، n = تعداد نقاط تقسیم) [25]. با افزایش تعداد کاربران در هر دو جهت downlink و uplink، هزینه نگهداری و عملیاتی ODN به ازای هر کاربر در سیستم پیشنهادی کاهش می‌یابد. به این دلیل است که با افزایش تعداد کاربران، هزینه عملیاتی شبکه کاهش می یابد زیرا تجهیزات شبکه با کاربران بیشتری به اشتراک گذاشته می شود. بنابراین، طرح پیشنهادی امکان انتقال موفقیت‌آمیز داده در جهت‌های downlink و uplink را به طور صادقانه در بیش از 100 کیلومتر فیبر تک حالته و همچنین محدوده 10 متر VLC با نرخ بالای ترافیک 10/2.5 گیگابیت بر ثانیه در هر کانال با در نظر گرفتن اختلالات کانال فیبر/VLC، تلفات تجهیزات و نویز فراهم می‌کند. . علاوه بر این، مدل PON-VLC با استفاده از کد MNZCC از نظر اتلاف توان کمتر با هزینه متوسط ​​برای 200 ساکن به طور همزمان نسبت به سایر طرح ها بهتر عمل می کند.

به طور خلاصه، یک سیستم کارآمد انرژی NGPON-VLC دو جهته با OCDM/WDM که پیوندهای SMF-VLC را برای انتقال داده در ساختمان‌های سبز هوشمند در خود جای داده است، پیشنهاد و بررسی می‌شود. طراحی VLC مبتنی بر LED های RGB در سیستم پیشنهادی برای ارائه مصرف انرژی کم، امنیت بالا، طول عمر طولانی و مجوز طیف آزاد استفاده شده است. همچنین، کد اصلاح شده ZCC (MNZCC) همبستگی خودکار بالاتر، همبستگی متقاطع صفر و ویژگی‌های سهولت طراحی را برای به حداقل رساندن بیشترین تداخل دسترسی چندگانه نسبت به سایر کدها در یک شبکه دسترسی چندگانه ارائه می‌کند. این سیستم با ارائه خدمات مناسب به چندین کاربر، ظرفیت انتقال، سرعت انتقال (10/2.5 گیگابیت بر ثانیه در هر کانال)، برد پیوند (100 متر فیبر + 5 متر VLC) و امنیت، استحکام و قابلیت تحمل خطا را برای برنامه‌های SGB افزایش می‌دهد.

سهم کاری پیشنهادی به شرح زیر است:

• من.

  یک سیستم PON-VLC برای SGB که یکپارچه شده است ارائه شده است.

• II.

  با افزایش تعداد افراد در SGB ها، انتقال اطلاعات پخش از امنیت داده کم هزینه برخوردار است. در اینجا، کدهای منحصر به فرد OCDM به کار پیشنهادی برای بهبود عملکرد SGB اضافه می شود.

• III.

  سپس اثرات اختلالات فیبر و تلفات پیوند بی سیم در حین اندازه گیری کمی مدل پیشنهادی در نظر گرفته می شود.

• IV.

  ارزیابی عملکرد خروجی سیستم مدل شده در مقایسه با تحقیقات قبلی قابل مقایسه است.

در این مورد، بخش 2 معماری سیستم PON-VLC را پس از توصیف مقدمه و بررسی ادبیات گزارش می‌کند. بحث نتایج، شبیه سازی و همچنین تحلیل عددی، در بخش 3 ارائه شده است. نتیجه گیری در بخش 4 ارائه شده است.