OFDM-ROF下行链路的性能研究

OFDM技术与ROF技术结合为实现低成本、高速数据传输的移动网络提供了可能,但光纤链路的非线性以及无线信道的多径衰落降低了系统性能。在建立ROF下行链路的传输函数模型基础上,分析ROF下行链路对OFDM信号性能的影响。传输模型包括激光器,光纤链路以及无线信道。分析在不同光调制指数、光纤长度及无线多径信道下接收信号的误差矢量、三阶非线性失真和互调失真。仿真结果显示：随着调制指数、光纤长度的增加,以及无线信道的多径衰落使得接收信号性能下降。此分析为OFDM-ROF下行链路的线性化以及无线信道均衡方案选择提供了理论基础。     

一种基于光载波抑制的ROF双工系统

为克服远距离光纤传输系统中色散效应的影响,研究了一种基于光载波抑制的单工ROF(光纤无线电)系统,并提出改进的双工ROF系统传输方案。在中心站,采用20GHz的射频信号将下行链路信号耦合至光载波抑制频段处,通过单模光纤传输50km至基站,并重复利用未调制边带传输上行链路信号。通过仿真得到的系统光谱图和误码率曲线表明:加入上行链路信号传输后,下行链路的光纤能量损耗降低,上、下行链路同时具有较好的抗色散能力。     

基于四波混频同时传输基带信号的ROF系统

文章分析了用四波混频产生边带并传输基带信号的光纤无线通信(ROF)系统.该系统中心站处产生两对载波抑制边带,一对传输下行链路信号,另一对承载基带信号并在基站传输上行链路信号.通过仿真得到的系统光谱图、误码率曲线表明:加入基带信号传输后,下行信号的能量损耗不变,基带信号和上行信号却有较好的抗色散能力.     

非线性ROF系统的分析和建模

在分析ROF(radio over fiber)系统组成与传输非线性的基础上,提出了用Volterra泛函级数为非线性ROF系统建立模型.研究了非线性ROF系统的Volterra级数表述、最小均方和最小二乘两种确定Volterra级数核的自适应算法在非线性ROF系统建模中的应用.通过一个用Volterra泛函级数对非线性ROF系统建模的实例,比较了Volterra LMS和Volterra RLS算法在建模中的效果,证明了用Volterra级数对非线性ROF系统建模的有效性.     

多业务传输的WDM-ROF-PON系统研究

针对多业务传输的WDM-ROF-PON(融合光载无线技术的波分复用-无源光网络)系统的稳定性和业务间串扰问题,设计了一种能同时传输两种无线业务的WDM-ROF-PON系统。实验过程中,对下行链路的4路ROF信道进行了测试,系统能同时传输60GHz 2.5Gbit/s的毫米波信号和5GHz 155Mbit/s的DPSK(差分相移键控)信号,传输距离为20km。各信道中低频业务传输20km后功率代价为0.4～2.8dB,毫米波信号传输20km后功率代价为1.5～3.2dB;仅传输毫米波业务时,接收机灵敏度提升0.6～2dB。实验结果表明,各信道中两种业务的信号传输性能均良好,系统较稳定,低频业务对毫米波业务的干扰较小。     

OFDM-ROF系统的传输模型和光脉冲性能分析

文章采用由分步傅里叶变换求解薛定谔方程的方法研究了一套应用于基于正交频分复用(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing,OFDM)技术的光纤无线通信(Radio over Fiber,ROF)传输系统模型,对其光学传输性能进行了仿真模拟计算.分析了光纤信道中色散和非线性参数对信号传输质量的影响,指出只有进行脉冲压缩才能在光纤中传输OFDM-ROF信号.     

关于OFDM-ROF光无线传输系统中若干问题的研究

针对采用OFDM技术和ROF技术相结合的OFDM-ROF光无线传输系统在未来实际应用中可能会遇到的一些传输问题,通过系统仿真方式展开研究和讨论,并对一些研究结果进行简要汇报,内容包括：0FDM-ROF光无线传输系统的仿真实现、光纤信道特性对OFDM无线信号传输质量的影响问题,其中涉及到光纤的频率色散、偏振模色散以及非线性效应影响等几方面。通过仿真对各种影响因子对系统性能所造成的损害程度进行了数值分析。     

60GHz全双工OFDM-ROF系统的实验研究

研究了基于光外部调制的方式产生60GHz光毫米波的全双工光纤无线(ROF)通信系统。实验利用29GHzRF源产生58GHz的光载毫米波,2.5Gbit/s OFDM信号作为下行数据信号调制到光载毫米波上并传输光纤20km,在基站与用户单元实现3.3m的无线传输。同时实现了下行信号中心载波重利用作为上行信号的光载波,2.5Gbit/s的OOK信号作为上行数据信号调制到光载波上经20km上行链路光纤传输至中心站。     

射频光纤传输系统中色散对数字毫米波信号的影响

给出了通过采用双边带调制技术来产生下行链路的ROF毫米波数字信号的设计方法：同时对基于数字ROF信号的光纤传输系统的色散影响进行了理论分析和仿真。仿真结果表明：由于光纤色散影响,毫米波信号的接收功率会随传输距离的变化而成周期性的衰减;同时对传输特性影响较大,而且当常规单模光纤中的传输达到90公里以后,还会产生比较严重的影响。     

基于大规模天线的无线供能通信原型系统设计和实现

无线供能通信技术是未来6G时代支撑能量可持续无线通信的关键技术.本文首次提出了完整的基于大规模天线的无线供能通信系统的原型设计,并在软件定义无线电平台上实现了由32发射天线基站端、用户端和反馈链路组成的原型系统.在基站端,通过设计灵活的帧结构,原创性地提出了无线能量动态传输方案,实现了原型系统在信道估计准确性与无线能量传输效率之间的性能平衡.在用户端,通过建立实际的非线性能量采集模型和能耗模型,提出了新颖的用户端信息-能量双阈值电池管理方案,以满足不同的信息和能量传输需求.基于用户端状态信息的快速反馈,本文建立了闭环控制的无线能量和信息自适应传输系统框架.丰富的室内和室外实验验证了无线供能通信原型系统良好的无线环境适应性和传输性能.     

Unquantized and uncoded channel state information feedback in multiple-antenna multiuser systems

We propose a channel state information (CSI) feedback scheme based on unquantized and uncoded (UQ-UC) transmission. We consider a system where a mobile terminal obtains the downlink CSI and feeds it back to the base station using an uplink feedback channel. If the downlink channel is an independent Rayleigh fading channel, then the CSI may be viewed as an output of a complex independent identically distributed Gaussian source. Further, if the uplink feedback channel is an additive white Gaussian noise channel, and the downlink CSI is perfectly known at the mobile terminal, it can be shown that UQ-UC CSI transmission (that incurs zero delay) is optimal in that it achieves the same minimum mean-squared error distortion as a scheme that optimally (in the Shannon sense) quantizes and encodes the CSI, while theoretically incurring infinite delay. Since the UQ-UC transmission is suboptimal on correlated wireless channels, we propose a simple linear CSI feedback receiver that can be used to improve the performance of UQ-UC transmission while still retaining the attractive zero-delay feature. We provide bounds on the performance of such UQ-UC CSI feedback and study its impact on the achievable information rates. Furthermore, we explore its application and performance in multiple-antenna multiuser wireless systems, and also propose a corresponding pilot-assisted channel-state estimation scheme.     

A Hammerstein-type equalizer for concatenated fiber-wireless uplink

In optical fiber-based wireless access schemes, the radio signal is transmitted through fiber without frequency conversion radio-over-fiber (ROF). Although the fiber has adequate bandwidth, nonlinear distortion due to electrical to optical (E/O) conversion is a concern. In the uplink, the dynamic multipath wireless channel is followed by this static memoryless ROF link; this forms a Wiener system. In this paper, we propose a Hammerstein type decision feedback equalizer (HDFE) for the fiber-wireless uplink to combat the nonlinear distortion and the wireless channel dispersion. The proposed equalizer is less complex because it handles static and dynamic distortions separately. The nonlinear distortion is compensated first, reducing the power of cross modulation products significantly. Analytical results show that the lower bound of the mean squared error depends on the optical and wireless channel noise. The bit error rate (BER) performance of the HDFE for the nonlinear channel approaches the performance of a decision feedback equalizer (DFE) in a linear channel when the nonlinearity is adequately compensated.     

5G NR同步检测算法设计

5G终端必须通过gNB接入网络，这样才能正常的利用通信网络传送数据，因此必须进行小区搜索。小区搜索指利用无线终端搜索，获取小区所在的下行方向上的频率和时间的同步,并对小区的识别号进行搜索检测的过程。文中主要对5G NR 进行了深入探索与研究，解析了其所进行的下行同步这一过程，其中着重分析了5G NR 同步信号的构成和搜索过程，并在前一项的工作基础上实现了 5G NR 同步检测算法设计。由此可知，在5G NR下行信道同步过程中，CDL信道模型相较于TDL信道模型具有更好的性能。     

Modeling and simulating the time‐varying movement in MIMO downlink by integrating ADS with Matlab

Communication systems and radar systems generally face problems caused by time‐varying motion, especially in the case of complex radio wave propagation in cities. Therefore, it is necessary to establish a suitable channel model to simulate the system to deal with these problems. This paper refers to the MIMO space‐time channel model in the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) technical standard and proposes a method for modeling and simulating time‐varying motion in a MIMO downlink system according to the characteristics of the wireless channel and the transmission mode. The transmission function in MIMO downlink is derived to calculate the different Doppler frequency shift in the model based on 3GPP. By integrating ADS with Matlab software, environmental parameters and correlation coefficients can be manually set to simulate the downlink. During the simulation process, different modulation model bandwidths and channel conditions are set, and the configuration of the antenna parameters changes accordingly. Finally, the differences of simulation results are analyzed.     

一种适用于B3G移动通信系统下行共享信道的调度算法

本文针对后三代(B3G)移动通信系统中的宽带无线信道特性和流媒体业务特征,分析了可用于高速下行共享信道的各种传统分组调度算法,提出面向流媒体业务能够提高系统吞吐量的基于优先级公平调度(Priority-Based Fairness Scheduling,PBFS)算法.该算法根据各移动用户收发信道质量和业务传输的QoS要求动态调整各用户的业务传输优先级,确定下行共享信道的调度方案.并给出该算法的简化形式S-PBFS.仿真结果表明,与传统调度算法相比,S-PBFS算法在数据包传输时延受限的条件下具有无线信道利用率高、实现复杂度低等特点.     

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。     

一种12倍频全双工RoF系统

为提高光载无线(RoF)通信系统倍频系数,提出了一种基于集成双平行马赫曾德尔调制器(MZM)和抑制载波光双边带调制的12倍频光生毫米波方案。理论分析了光生毫米波信号产生机理,讨论了相关参数对光生毫米波信号的影响,理论分析与仿真结果基本吻合。在此基础上设计了一种基于该方案的全双工RoF系统,通过调整基站(BS)线偏振器(Pol)偏振角度即可恢复出下行数据和上行载波。仿真结果表明,在误码率(BER)为10-9时,传输90km后上行链路功率代价为0.86dB,相同条件下下行链路功率代价仅为0.47dB。