超宽带光载无线系统及其关键技术

基于微波光子技术的超宽带光载无线（RoF）系统是未来低成本、高性能超宽带无线接入网络的重要解决方案,前人已有许多研究成果。基于已有研究成果,文章设计了基于全光矢量调制技术的光载无线（RoF）系统,使信号的频谱效率进一步提高;基于毫米波相移键控调制的全双工光载无线系统,可以大大简化基站的结构和光纤的铺设;多业务混合传送的光载无线系统,可以同时承载有线和多个无线信号的业务。文章还展示了一种基于RoF的高清视频传输平台。     

光载无线系统中的线性化技术

文章认为在常规的光载无线系统中电光调制器的固有非线性特性一直是限制该类系统动态范围的重要因素之一,为了实现更高的动态范围,以满足系统对于线性度的需求,需要抑制电光调制器的非线性所带来的交调失真。文章对光载无线系统的非线性过程进行了深入研究,从调制器的结构以及与调制器独立的后补偿两个方面提出光载波相位偏移技术和光边带处理技术,灵活有效地提高了微波段光载无线系统甚至毫米波段光载无线系统的无杂散动态范围20dB以上。     

一种新型的多业务光载无线系统

文章提出一种使用单一信道加载不同传输速率业务的光载无线系统方案.使用外调制器实现双边带调制,利用光栅滤波器分离左右边带和载波,经过强度调制对左右边带分别加载速率为1.25和1.5 Gbit/s的两种业务.仿真结果显示,信号经过50 km的光纤传输后,系统传输性能良好.该方案提高了单一信道的带宽利用率,增强了系统的灵活性...     

面向三网融合的光载无线系统

光载无线技术是三网融合关键技术的极具前景的解决方案.本文介绍了面向三网融合的光载无线系统的架构,对光载无线系统的调制、传输、放大等关键技术进行了系统的阐述,并基于此搭建了光载无线系统实验平台,指出了三网融合快速发展的趋势.     

基于光载无线技术的港口码头信息平台设计

文章分析宽带无线接入与物联网应用需求,开展面向港口码头的光载无线技术物联网信息平台的研发。研究将基于ROF的特高频(Ultra High Frequency,UHF)RFID技术以及与Zig Bee等其他无线传感网络的组网技术,搭建面向港口码头的ROF物联网信息系统,实现无线传感网络的集中与分区管理、信息实时处理以及大范围信号传感与监测。     

单信道多业务光载无线系统研究

设计和仿真实现了在单信道中同时传输多种无线业务的光载无线系统,使用外调制器获得双边带调制方式的光毫米波信号,利用光纤布拉格光栅进行左右边带和载波的分离,通过选择边带和载波进行强度调制不同速率业务的信号来获得不同的系统方案。仿真结果显示,各个信号在光纤中传输50 km后,最大功率代价小于1 dB。证明了单信道多业务光载无线系统可以提高单一信道带宽的利用率,增加系统的灵活性。     

电力光载无线宽带接入技术研究

光载无线技术结合光纤通信和无线移动通信的技术优势,可以较好地解决带宽、灵活性和电磁干扰问题.随着我国智能电网建设的展开,对通信带宽、稳定性和接入可靠性的要求越来越高.研究基于电力EPON的光载无线宽带接入技术,重点是系统上下行传输协议.用现有的电力EPON网络汇聚无线节点,结合光和无线两者的优势,为终端用户提供空中接口服务,可以在满足电力通信需求的同时减少成本.通过现场实际应用测试证明了该技术的性能和可行性.     

一种基于光载无线技术的驻地接入网系统

随着全业务运营时代的到来,运营商需要承载多种通信网络制式;实现全部通信信息业务的新一代“统一的驻地网”。提出了一种基于光载无线技术的新型驻地接入网系统,该系统具有业务优势、网络优势、性能优势和实施优势,能解决运营商面临的全业务运营投入问题、快速建网问题以及环保节能问题,是一种非常有前景的驻地接入网建设技术手段。     

全双工光载无线隧道通信系统

鉴于长距离隧道内复杂的无线传输环境,传统通信技术不能满足旅客高质量的通信需求,提出了一种基于波分复用无源光网络的光载无线（RoF）分布式隧道通信系统。采用波分复用技术实现不同业务在光域的物理隔离,协同分布式天线技术,在隧道内部提供高频无线接入,提升系统带宽的同时解决了隧道内部信号急剧衰减的问题。通过实验搭建了全双工的光载无线试验平台,实现了用光学的方法产生和传输载频为24 GHz的16/64QAM矢量信号,并且通过测量上下行链路的EVM值验证了方案的可行性。     

毫米波光载无线系统的结构优化

下一代接入网需要实现高带宽和低成本的便携性,基于宽带光通信和无线接入的无缝融合的毫米波光载无线（RoF）通信技术被认为是一个很有前景的解决方案。但是由于其实现成本较高,需要对其系统结构进行相应优化。在毫米波光产生部分,光外差法可利用低频信号源产生高频的毫米波信号,同时采用对半导体激光器的注入锁模可以提高其利用效率。在下行链路中,使用单边带调制可以提高光传输距离,而基于注入锁模半导体激光器的单模调制（单边带调制）是一种较为简单的方案;上行链路中,采用对于光外差信号的调制,可以实现上行毫米波信号的直接光学下变频,从而简化中心站接收机系统结构。在波分复用毫米波光载无线双向系统中,利用上下链路的波长重用可以节省波长资源,提高系统使用效率。     

60 GHz RoF系统功率设计及分配

文章以Matlab为编程、分析工具,运用上、下行链路分离正序法对60 GHz射频光纤(RoF)系统进行功率设计、计算及分配,其中包括对RoF系统中光器件光功率的设计、无线传输部分电功率的估计以及对上行链路重要接收点的信噪比分析.通过系统的功率分配设计,对RoF系统的可实现性、合理性和稳定性做出必要的分析.最后,依据设计方案和功率计算结果,建立实际、可行的60 GHz RoF系统.     

基于AD9361的掌上型LTE RRU设计与开发

当前小体积远端射频单元（Remote Radio Unit,RRU）主要是皮站级别的Pico-RRU,其重量和体积仍然难以满足掌上型的要求。为此,采用高集成度的AD9361芯片来实现长期演进（Long Term Evolution,LTE）宽带收发信机功能,配合时钟同步模块、放大器模块和控制接口电路等一起构建低成本的掌上型RRU。主要解决了基于AD9516的时钟同步、低相位噪声设计和高灵敏度接收机设计三个技术难点,成功实现了掌上型、高性能、低成本的设计目标。整个RRU样机尺寸为18 cm×10 cm×2 cm,质量约500 g,量产成本千元以内。测试表明,该RRU下行误差向量幅度（Error Vector Magnitude,EVM）小于3%,优于3GPP要求的8%;10 MHz带宽时上行接收机灵敏度优于3GPP要求的-93.5 dBm。     

RoF系统中基于双重幅度调制的载波重用技术

为了进一步降低系统成本,提高传输性能,提出了一种上、下行传输链路都采用幅度调制实现光载波重用的新方法.介绍了该方法的原理,采用Optisystem软件验证了其可行性.仿真结果表明:当下行传输数据“0”码幅值为1.4V,光分束器的分光比为5∶5,调制器的消光比为5.2 dB时,系统的性能最优.     

Multiple-frequency basestation RoF system based on polarization multiplexed FWM in SOA

An approach of multiple-frequency millimeter-wave(mm-wave)signal generation is proposed for radio-over-fiber(RoF)system with multiple-frequency basestations(MFBSs).Two groups of orthogonally polarized signals are injected into a semiconductor optical amplifier(SOA),and subsequently ten new different wavelengths are generated via four-wave mix-ing(FWM)effect.At each MFBS,different wavelengths are filtered out using demultiplexer and then input to a photodiode(PD)to generate the mm-wave signals with the frequencies from 52 GHz to 68 GHz at the interval of 2 GHz.Simulation results verify that the proposed multiple-frequency generation for MFBS RoF system can work properly.     

基于FBG和偏振复用的8倍频全双工RoF系统

为简化光载无线通信系统(RoF)中心站(CS)和基站(BS)结构,提出了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)和偏振复用技术的8倍频全双工RoF系统方案。通过设置马赫-曾德尔调制器(MZM)偏置电压和射频驱动信号幅度保留部分主载波与偶数阶边带,再利用FBG将主载波与偶数阶边带分离。结合偏振复用技术将主载波和偶数阶边带复用到X和Y两个偏振方向上,其中抑制载波偶数阶边带用于下行链路数据传输,而主载波在BS站作为上行链路载波使用。理论推导了实现机理并进行了实验验证,结果表明当使用10 GHz射频驱动时可实现稳定的80 GHz光载毫米波信号,传输20 km后下行链路和上行链路功率代价仅为0.1和0.07 dB,表现出了较好的系统性能。     

基于开源SDR实现LTE系统对比

本文首先介绍现有的两套开源软件无线电系统,OAI和OpenLTE.经过调试将OAI和OpenLTE在通用软件无线电硬件平台上成功运行,重点分析了现有两套系统实现方法的异同,对两套系统的实现功能完整性进行了全面分析.本文结论将为研究LTE系统和下一代无线通信技术的科研人员提供新的理论研究参考.     

基于光外差理论的毫米波RoF系统研究

从理论上介绍了利用光外差法产生毫米波RoF系统的原理,并分析了制约其性能的因素.基于光外差理论,对传统的光外差系统结构进行了改进.实验证明,与传统的光外差系统相比,改进的光外差系统受相对强度噪声的影响更小,在相同的接收光功率的情况下,误码率平均降低了3～4dB;同时,在一定范围内,改进的光外差系统性能几乎不受激光器线宽...     

一种基于多天线簇的新型LTE室内定位系统

随着移动互联网业务的迅速发展,位置服务需求越来越多样化,定位技术也变得越来越重要.LTE(long term evolution)室内蜂窝网络可以解决GPS(global positioning system)信号无法进入室内的问题,从而提供高精度的位置服务.LTE室内定位需要不同基站之间进行精确同步,这给室内网络部署带来了新的挑战.针对上述问题,提出了一种基于多天线簇的LTE新型无线定位系统,通过上行探测参考信号(sounding referencesignal,SRS)获取信号到达时间差(time difference of arrival,TDOA).该方法不需要簇间同步,可有效降低网络部署难度.其次,针对此系统设计了一种新的TDOA定位算法,可支持灵活的天线簇配置.最后,通过仿真及实验验证了该定位系统及算法的有效性,实验结果表明可实现米级室内定位精度.     

基于平衡探测的RoF系统的毫米波研究

通过理论建模,在中心站利用法布里一珀罗(F-P)滤波器从可调谐激光器中滤出两束相位近似相等的相干光,经过2x2光纤耦合器耦合之后,在基站利用两个光电探测器进行平衡探测产生了毫米波信号.经仿真对比,相位噪声和系统强度噪声得到了极大的改善.     

一种基于LTE系统的上行同步控制算法

上行同步是移动通信技术中的一个重要环节,上行同步的结果将影响UE上行信道性能,文中提出了一种基于LTE系统MAC层的上行同步控制算法,为UE提供合理的定时提前指令参数。文中首先介绍了上行同步的流程,分析了上行同步过程中与TA相关的参数和配置,而且详细描述了上行同步控制算法的流程。仿真结果表明,UE在低速以及不同SINR情况下,该同步控制算法都能够有效避免符号间干扰。