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光載無線分布式天線系統(tǒng)設(shè)計方案

作者: 時間:2013-01-22 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/153603.htm

增益譜和損耗譜

  目前抑制SBS 效應(yīng)的方法主要有增加激光器線寬。為了研究激光器線寬對SBS 閾值的影響,實驗測試了信號在鏈路中傳輸時鏈路中光功率的監(jiān)測情況,測試結(jié)構(gòu)圖如圖所示。矢量信號分析儀產(chǎn)生標準信號,調(diào)制到光載波上傳輸,摻鉺光纖放大器(EDFA)用來調(diào)節(jié)入纖光功率。光信號經(jīng)過環(huán)行器和耦合器進入被測光纖中傳輸,被探測器接收恢復(fù)出電信號。實驗中直調(diào)激光器的線寬約為10 MHz,而窄線寬光纖激光器的線寬約為50 kHz.實驗中測試了鏈路各監(jiān)測點光功率的變化情況,在環(huán)行器后用PM1 來監(jiān)測入纖光功率,經(jīng)過被測光纖后用監(jiān)測透射光功率,利用PM3 監(jiān)測光纖背向散射光的光功率。

測試結(jié)構(gòu)圖

  測試結(jié)果如圖9 所示,其中,圖8和圖9(b)分別對應(yīng)于激光器線寬為的直接調(diào)制和50 kHz 的外調(diào)制。由圖9(a) 可以看出,當入纖光功率低于13.5 dBm 的時候,光纖反射光功率和透射光功率緩慢增加,當入纖光功率高于13.5 dBm 的時候,其中反射光功率發(fā)生急劇變化,快速增加,并且在17.5 dBm 的時候與透射光功率均等,可以看出單模光纖的SBS 閾值約為13.5 dBm.由圖9(b) 可以看出,激光器線寬為50 kHz 條件下,閾值在9.5 dBm 附近,比10 MHz 線寬時降低了4 dB 左右。

測試結(jié)果

  4. 2G/3G/4G/WLAN 多業(yè)務(wù)傳輸?shù)腟CM-CWDM技術(shù)

  隨著中國移動推出四網(wǎng)協(xié)同的發(fā)展戰(zhàn)略,業(yè)務(wù)應(yīng)用正趨于多樣化。2G 網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)向低端用戶提供移動語音業(yè)務(wù),3G 網(wǎng)絡(luò)在全球范圍內(nèi)正得到大規(guī)模部署,同時能夠支持更高接入速率的4G 網(wǎng)絡(luò)也在逐漸鋪開。此外,WLAN 作為低成本高效率的流量承載解決,正進入快速發(fā)展的時期。通過不同的網(wǎng)絡(luò)向多個基站配置多制式的業(yè)務(wù),將導(dǎo)致大量的資本輸出(CAPEX)和運營支出(OPEX)。針對這一問題,光載無線是最有吸引力的解決[9].前面已經(jīng)介紹了實現(xiàn)低成本、高性能的光載無線網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù),為了面向四網(wǎng)融合接入應(yīng)用,項目采用副載波復(fù)用(SCM) 和波分復(fù)用技術(shù)的結(jié)合[10],充分利用了光纖的寬帶特性。

  副載波復(fù)用,在發(fā)送端將各路待傳遞的信息分別調(diào)制在不同的射頻(即副載波)上,然后將各個帶有信號的副載波合起來,調(diào)制一個光載波;在接收端,經(jīng)光電檢測得到全部的副載波,然后用電學(xué)的方法將各路副載波分開。

  SCM技術(shù)非常容易實現(xiàn)寬帶傳輸,它可以同時傳輸?shù)退佟⒏咚贁?shù)據(jù)以及模擬視頻信號。SCM 光纖通信技術(shù)容易實現(xiàn),價格低廉,可與現(xiàn)有的各種通信網(wǎng)兼容,且容易實現(xiàn)寬帶及插入業(yè)務(wù)方便,是實現(xiàn)多業(yè)務(wù)融合接入的理想選擇。然而,SCM 技術(shù)仍然局限于點到點的傳輸,不能夠滿足在復(fù)雜結(jié)構(gòu)下的低成本組網(wǎng)需求。

  正因如此,本文提出了一種副載波復(fù)用結(jié)合粗波分復(fù)用方式的多業(yè)務(wù)、分布式傳輸,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖10 所示。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

 該系統(tǒng)主要由星型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)組成,中心局(CO) 通過WDM 設(shè)備連接到多個遠端單元(RAU)。對于一個遠端天線單元,使用SCM 技術(shù),每個波長承載多制式的無線業(yè)務(wù),如2G/3G/4G/WLAN.在中心局,多制式的無線業(yè)務(wù)通過低成本直調(diào)的光收發(fā)模塊調(diào)制到光載波上,然后粗波分復(fù)用器(CWDM) 將各路信號復(fù)用到一根標準單模光纖(SMF) 中傳輸。在遠端天線單元(RAU),多路信號經(jīng)解復(fù)用器后分配到光收發(fā)模塊轉(zhuǎn)換成射頻信號,再經(jīng)過電放大器放大后由天線發(fā)射。同樣,上行信號被天線接收后注入到光收發(fā)模塊,并由粗波分復(fù)用(CWDM) 進入光纖,回傳到中心控制局,控制局內(nèi)光收發(fā)模塊實現(xiàn)光/電轉(zhuǎn)換,得到射頻信號再進行后續(xù)處理。

  基于SCM-WDM 的光載無線分布式天線網(wǎng)絡(luò),通過WDM 技術(shù),將大量的遠端天線單元連接到中心局,增加了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍,而且很大程度降低了無線接入網(wǎng)的成本。

  為了評估SCM-WDM 系統(tǒng)的傳輸性能,項目建立了基于四信道的結(jié)構(gòu)和四制式的無線業(yè)務(wù)副載波復(fù)用的ROF-DAS 系統(tǒng),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖11 所示。四種信號分別是的EDGE-8PSK 信號、的WCDMA-QPSK 信號、2.3 GHz 的信號和2.412 GHz 的信號。

ROF-DAS 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

  圖12 給出了測得的每種業(yè)務(wù)傳輸?shù)恼`差向量幅度(EVM) 值,包括使用SCM 技術(shù)和未使用SCM 技術(shù)的情況。由圖12 可以看出,上、下行鏈路的性能之間沒有明顯差別,同時四種業(yè)務(wù)的EVM 曲線是相似的。在射頻輸入功率較低時,隨著功率的增加,性能得到提高,當功率增加到一定值是,由于非線性的引入,EVM 性能將會隨著功率的增加而惡化。在的輸入功率,802.11g 64QAM、、WCDMA 和EDGE 實現(xiàn)了最好的EVM 值,分別是0.75% 、、1.1% 和0.5% ,符合無線標準的相關(guān)規(guī)定。表明基于SCM-WDM 技術(shù)的光載無線分布式天線網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)多制式無線業(yè)務(wù)上下行鏈路的高性能傳輸。

每種業(yè)務(wù)傳輸?shù)恼`差向量幅度(EVM) 值

  5 結(jié)束語

  本文主要介紹了低成本、高性能、寬帶光載無線系統(tǒng)的幾項關(guān)鍵技術(shù):低成本、寬帶的光收發(fā)模塊電路與研制,鏈路中光損耗和受激布里淵散射效應(yīng)對信號傳輸性能的分析。針對面向2G/3G/4G/WLAN 四網(wǎng)融合接入的應(yīng)用需求,本文提出了副載波復(fù)用結(jié)合波分復(fù)用的技術(shù),實現(xiàn)了多制式無線業(yè)務(wù)點到多點的分布式混合傳輸。為光載無線分布式天線系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用提供了有力的支撐和推動。


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