光载无线-顾畹仪.ppt

光载无线通信（Radio over Fiber） 北京邮电大学 顾畹仪 * 内容 发展与应用概况 1 O-OFDM系统的研究动态 3 光载毫米波通信的关键技术 2 *  光载射频拉远技术 RoF技术使复杂昂贵的设备都集中在中心站，实现中 心站功能的集中化、设备的共享以及频谱带宽资源的 动态分配； 基站功能和结构简化，体积小巧轻便，可以有效地降 低系统的安装和维护成本； 较小的基站还可以降低 对环境的影响和污染。 发展与应用概况 1 在物联网中的应用 通过各种电信网络与互联网的融合，将感知的信息实时准确地传递出去 利用RFID，传感器等随时随地随地地获取物体的信息 物联网的三个特点 利用各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制 完成各种信号的汇聚、接入和传输，形成全国性的物联网。 光载毫米波通信 采用现代光子学技术推动超宽带移动通信的发展 光载OFDM通信 承载4G移动通信 *  30-60GHz的毫米波是未来无线通信重点考虑的波段 频谱丰富，带宽巨大，适用超宽带无线（UBW）通信 的需求； 60 GHz频段是氧气的吸收峰，可以实现无线短距离、 高带宽的数据传输。 光载毫米波通信的关键技术 2 * 采用现代光子学技术支撑毫米波通信 光生毫米波方法：光外差法 毫米波RoF系统中 的波长重用 强度调制器，选择合适的调制器驱动条件实现载波 抑制调制 采用相位调制器加光带陷滤波器，或用交织滤波器 OThD1,OFC08 * OTuB3，OFC’09 应用示例1：UBW光载毫米波系统 系统特点： 30GHz微波相位调制到激光上，经交织滤波器滤出已调光波的第一级边带，在光纤中传输； 接收端两边带差频，光生60GHz毫米波信号。 * 示例1：UBW光载毫米波系统 * 示例2：有线无线融合的光载60 GHz毫米波系统 Georgia Institute of Technology，OTuB7-OFC’09 系统特点： 10Gbps无线信号和有线信号同纤偏振复用光载传输； 光生60Ghz毫米波信号； 基站波长的重利用。 * 采用多个正交子载波调制并行传输，使得每个子信道上的数据符号持续长度相对增加，从而容易实现高速的数据传输，提高频谱效率。 正交条件: OFDM技术 时域 频域 OFDM O-OFDM系统的研究动态 3 OFDM系统（发射端） * ECOC 2009, Paper 1.3.3 文献报道的高谱密度实验结果 （1）容纳色散的能力强。 （2）OFDM系统可以最大限度的利用频谱资源，提高频谱效率。 （3）O-OFDM系统与原有的WDM系统有很好的兼容性。 O-OFDM技术的优势 * （1）峰值平均功率比（PAPR）高，容易引入信号失真，引入符号间干扰（ISI），加剧非线性光学效应的影响,降低系统的信噪比（SNR）。 （2）光纤非线性效应严重影响系统的性能。 （3）CO-OFDM系统对相位噪声极其敏感，这些相位噪声包括激光器的相位噪声、ASE噪声、非线性相位噪声。相位噪声会使各个子载波之间的正交特性恶化，极大的降低系统性能。 O-OFDM系统的不足 OFDM Band : Pilot Subcarrier : Data Subcarrier * O-OFDM系统的关键技术 降低PAPR 特定的降低PAPR的算法 信号预畸变技术：即在符号经过放大之前，首先对功率值大于门限值的部分进行非线性畸变，包括限幅、峰值加窗、峰值消除等操作。 编码方法：即避免使用那些会生成大峰值功率信号的编码图样。 概率类算法：利用不同的加扰序列对OFDM符号进行加权处理，从而选择PAPR较小的OFDM符号来传输。 * 高速O-OFDM信号处理算法 接收端数字信号处理算法 在接收端引入数字信号处理技术，对光纤色散和偏振模色散造成的串扰进行自适应均衡，相位噪声进行估计和恢复等 系统总体性能优化算法研究 在电域和光域统筹考虑各种算法的兼容性和效率，达到系统整体性能最优。 均衡前 均衡后 * Company Logo 偏载波填充算法(PCF) 通过在特定的OFDM子载波上进行填充“空”子载波，通过破坏FWM相位匹配条件，使FWM产物将主要落在这些“空”子载波上，达到降低光纤非线性效应的目的。 非线性补偿 接收端电域数字信号处理