本文關(guān)鍵詞：面向多小區(qū)多頻段綜合接入的光載無線系統(tǒng)研究　出處：《北京郵電大學(xué)》2015年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中,有限的帶寬資源遠無法滿足與日俱增的無線寬帶接入需求。為了實現(xiàn)任何時間、任何地點的寬帶無線接入,無線通信系統(tǒng)通過減小小區(qū)面積,降低小區(qū)接入用戶數(shù)量提高單位接入帶寬,通過增加小區(qū)數(shù)量保證覆蓋范圍。此外無線接入業(yè)務(wù)的多樣化又為系統(tǒng)提出了多頻段、多業(yè)務(wù)的接入的需求。小區(qū)和載波數(shù)量的成倍增加使得當(dāng)前無線通信系統(tǒng)無論從技術(shù)到成本都面臨著巨大的挑戰(zhàn)。光載無線系統(tǒng)因其高帶寬低損耗的傳輸能力,簡單低成本的終端天線單元以及集中控制機制被認為是未來最有力的無線通信支撐技術(shù)。針對無線通信系統(tǒng)面臨的帶寬瓶頸以及日益增加的小區(qū)和載波數(shù)量帶來的挑戰(zhàn),基于光載無線技術(shù),論文從復(fù)用傳輸、鏈路性能優(yōu)化以及資源動態(tài)管控三方面開展了深入研究,論文創(chuàng)新工作如下：為了最大化無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施利用效率,實現(xiàn)一根光纖傳輸多路信號的復(fù)用傳輸是光載無線系統(tǒng)追求的目標。論文對面向多小區(qū)復(fù)用傳輸?shù)牟ǚ謴?fù)用技術(shù)(WDM)以及面向多頻段復(fù)用傳輸?shù)母陛d波復(fù)用技術(shù)(SCM)進行了系統(tǒng)架構(gòu)分析和傳輸模型推導(dǎo)�；赪DM-SCM技術(shù),搭建了面向4個小區(qū)、4種無線業(yè)務(wù)混傳的光載無線系統(tǒng),實現(xiàn)了大于36dB的系統(tǒng)動態(tài)范圍,驗證了兩種復(fù)用技術(shù)傳輸模型的準確性。此外,論文還探索實現(xiàn)了面向多小區(qū)應(yīng)用的相干復(fù)用傳輸技術(shù),該技術(shù)僅需一個可調(diào)光時延器即可實現(xiàn)小區(qū)間的射頻信號切換,研究結(jié)果表明當(dāng)光纖傳輸距離小于lkm,復(fù)用路數(shù)小于5路時,該技術(shù)是一種動態(tài)調(diào)配靈活、低成本的光纖無線融合接入解決方案。為了實現(xiàn)高性能的信號傳輸,解決光載無線系統(tǒng)非線性電光調(diào)制特征對鏈路動態(tài)的范圍影響是主要突破點。針對下行鏈路,論文研究并實現(xiàn)了副載波復(fù)用光載無線下行鏈路數(shù)字預(yù)失真技術(shù),通過對復(fù)用傳輸?shù)母髀沸盘柗謩e進行數(shù)字預(yù)失真,降低了對數(shù)字信號處理設(shè)備的帶寬需求。實驗結(jié)果表明利用現(xiàn)有商用～100MHz的數(shù)字信號處理設(shè)備可對數(shù)GHz帶寬的兩載波復(fù)用傳輸光載無線鏈路實現(xiàn)大于14dB的鄰信道非線性泄漏抑制及3dB的動態(tài)范圍提高。針對動態(tài)范圍要求較高的上行鏈路,論文提出了光相位調(diào)制、相干接收的光載無線鏈路非理想性能補償和相位模糊糾正技術(shù),進一步抑制了接收端的殘余非線性,實現(xiàn)了128.8 dB-Hz2/3散粒噪聲限制的無雜散動態(tài)范圍。資源動態(tài)管控是實現(xiàn)高速、低功耗無線接入系統(tǒng)的最有效途徑。為了最大化系統(tǒng)傳輸效率,論文提出了基于多載波傳輸性能均衡算法的功率控制技術(shù)。本技術(shù)可使副載波復(fù)用光載無線系統(tǒng)在滿足下行信號接收質(zhì)量的前提下減少不必要的發(fā)送功率,平均節(jié)能效果為4.3dB。為了最大化無線帶寬利用率,論文提出并搭建了認知、協(xié)同、節(jié)能的光載無線系統(tǒng)(3C-ROF),通過光波動態(tài)路由技術(shù)實現(xiàn)了小區(qū)間無線帶寬的動態(tài)分配。系統(tǒng)在負載較低時僅用一個射頻頻點服務(wù)于多個小區(qū)；當(dāng)無線接入負載在小區(qū)間遷徙時,系統(tǒng)可實時將更多的帶寬資源調(diào)配至負載量較大的小區(qū),有效地緩解了無線通信系統(tǒng)的潮汐效應(yīng)問題。
[Abstract]:In modern wireless communication system, the limited bandwidth of wireless broadband access needs far unable to meet. In order to achieve grow with each passing day at any time, any place for broadband wireless access, wireless communication system by reducing the area, reduce the number of users to improve community access unit access bandwidth, by increasing the number of residential guarantee coverage. In addition the diversification of wireless access services the system presents multi band, multi service access needs. The number of cells and carrier multiplied to the current wireless communication system in terms of technology cost are facing huge challenge. ROF system because of its transmission capability of high bandwidth and low loss, low cost and terminal antenna unit the control mechanism is considered to be the most powerful support of wireless communication technology in the future. For bandwidth bottleneck of wireless communication systems and more The increase in the number of cell and carrier challenges of optical wireless technology based on the multiplexing transmission, to carry out in-depth study of the link performance optimization and dynamic resource control in three aspects, the innovation work of this paper are as follows: in order to maximize the utilization efficiency of the wireless network infrastructure, to achieve a multiplexing transmission optical fiber transmission of multi-path signals is ROF aim of the system. The multi cell multiplexing wavelength division multiplexing (WDM) and the multi frequency multiplexing subcarrier multiplexing (SCM) is analyzed and the transmission model of system architecture based on WDM-SCM technology, built for the 4 District, 4 kinds of hybrid optical wireless business radio system, realize the system dynamic range is more than 36dB, to verify the accuracy of the two kinds of multiplexing transmission model. In addition, the paper also explore the implementation of multi cell application phase Do the multiplexing technology, this technology is only a tunable optical delay device can realize switching of RF signals between cells, the results show that when the transmission distance is less than LKM, the number of channels is less than 5, the technology is a dynamic and flexible, low cost wireless optical fiber fusion access solutions in order to achieve. High performance signal transmission, optical system of nonlinear electro-optic modulation characteristics of dynamic range link effect is the main breakthrough point. According to the research and implementation of downlink subcarrier multiplexing optical wireless downlink digital predistortion technology, digital predistortion respectively through signals of multiplexing transmission, reduces the bandwidth requirements of digital signal processing equipment. The experimental results show that the 100MHz digital signal processing equipment two carrier multiplexing transmission log GHz bandwidth optical wireless using commercial ~ The dynamic range of adjacent channel to achieve more than 14dB nonlinear link leakage suppression and 3dB enhancement. For the uplink dynamic range higher requirements, proposed optical phase modulation, coherent reception of optical wireless link of non ideal performance compensation and fuzzy phase correction, to further suppress the residual nonlinear receiver, spurious free dynamic range the 128.8 dB-Hz2/3 shot noise limited resources. The dynamic control is the most effective way to achieve high speed, low power wireless access system. In order to maximize the efficiency of the transmission system, the proposed power control technology of multi carrier transmission performance based on balancing algorithm. This technique can make the subcarrier multiplexed optical wireless system to reduce the transmission power not necessary to meet the quality of the received signals, the average energy saving effect of 4.3dB. in order to maximize the utilization of wireless bandwidth, this paper puts forward and Build awareness, collaboration, such ROF system (3C-ROF), using the optical dynamic routing technology to achieve a dynamic bandwidth allocation in wireless inter cell system. Using only one radio frequency service to a plurality of cells in low load; when the load of wireless access in the inter cell migration, real-time system the more bandwidth resources to load large area, effectively alleviate the tidal effect problem of the wireless communication system.

【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.1

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本文編號：1417987