RoF技术在光纤宽带接入中的应用

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RoF宽带接入网复用技术的研究的开题报告

RoF宽带接入网复用技术的研究的开题报告开题报告一、选题依据近年来随着互联网的快速发展，人们对于网络宽带的需求越来越高，传统的ATM 技术在实现宽带接入网服务时已经不能完全满足用户的需求，因此需要寻找一种新的技术来处理网络宽带接入的问题。

RoF（光纤无线）技术就是一种新兴的宽带接入网复用技术，它将光纤通信与无线通信经济地结合起来，可以提供高速，大容量，低成本的网络接入服务。

本文将呈现RoF宽带接入网复用技术的研究。

二、研究背景目前，无线网络（比如5G）在不断发展，然而传输性能受到频段和传输距离的限制，又会被传输介质的带宽影响。

RoF技术的任务就是克服这些问题。

RoF技术最初是应用于军事通信领域，而现在它已被广泛应用于民用领域，例如光纤小区，光纤办公楼，高速列车在地下隧道中的通信等。

三、研究内容此次研究聚焦于RoF宽带接入网复用技术。

其简要研究内容包括：1. RoF技术的基础概念及发展历程。

2. 国内外RoF宽带接入网复用技术的研究现状及成果。

3. RoF技术在宽带接入网、无线定位、数字广播等方面的应用。

4. RoF技术存在的问题及未来发展方向分析。

四、研究意义RoF技术是一种新兴的宽带接入网复用技术，本研究可以深入了解RoF技术的基本原理和研究进展，探讨RoF技术在宽带接入网领域的应用前景，对于促进RoF技术的普及和发展具有重要意义。

五、研究方法此次研究方法将采用文献调研和实验研究相结合的方法，通过查阅相关文献掌握RoF技术的相关知识，并搭建实验系统进行RoF技术的仿真实验。

同时，可以借助MATLAB等软件简化RoF调制/解调器中的计算过程。

六、研究进度安排此次研究计划在4个月内完成，具体进度安排如下：第一阶段（1个月）：文献调研，深入了解RoF技术的基础概念和发展历程。

第二阶段（1个月）：实验系统搭建，对RoF技术进行仿真实验。

第三阶段（1个月）：数据分析、结果总结和对RoF技术的问题和未来发展进行分析和总结。

光载无线通信(ROF)系统的线性度和动态范围的优化和提升

光载无线通信（ROF）系统的线性度和动态范围的优化和提升（一）简介光载无线(Radio over Fiber, RoF)是一种将光与微波相融合的新兴技术，它融合了光纤通信功耗低、带宽高、抗干扰性能好，以及无线通信覆盖范围广、接入灵活等诸多优势，成为近些年学术界和商业界都一致看好的热门通信技术之一，具有非常大的研究和应用前景。

光通信是以光波为载波的一种通信技术，它的两个最主要的核心是光源和光传输介质。

无线通信是一种以电磁波为信息载体，通过自由空间传播信息的通信方式，它也是近些年通信领域发展最为迅速的一个分支。

无论是光纤通信的“无穷”带宽，还是无线通信的移动便携性，都为当代人们的生活和工作提供了无限的便捷，“宽带化”和“移动化”也将是未来通信发展的两大潮流。

光载无线系统及时将微波信号融入到光纤中传播。

一个典型的毫米波RoF通信系统主要由中心站、基站和用户终端3个部分组成，如图1所示。

中心站与基站之问通过光纤连接，传输光信号;基站和用户终端之问则为毫米波无线通信。

中心站的主要功能是实现下行链路中的毫米波光产生、基带信号的上变频和上行链路信号的接收处理;基站的主要功能是实现光电信号转换，发送下行信号，并将用户上行电信号转变成光信号回传中心站。

（二）ROF系统线性度和动态范围在常见的光载无线系统中，马赫一曾德尔调制器(MZM)被广泛地用于将微波、毫米波信号调制到光载波上，承载了无线信号的光波在光纤中进行分配传输，接收端采用直接强度探测的方式探测光强从而获得微波、毫米波电信号。

然而由于调制器固有的非线性特性，在电光调制的过程中对微波、毫米波信号产生了非线性失真，这将影响到整个光载无线(ROF)系统的无杂散动态范围(GFDR)。

随着无线信号调制格式的复杂化和信号带宽的增加，对系统线性度的要求越来越高。

对于ROF应用而言，其无杂散动态范围至少需要95dB.HZ2/3甚至更高。

随着频率的升高，需要采用合适的高线性化ROF系统。

光载射频(ROF)-光纤通信

无杂散动态范围
模拟链路的动态范围与两个频率的三阶互调有关。假设两个相同大功率的信号频率分别为f1和f2，这两个信号分别会产生二阶信号2f1， 2f2和f1+f2，以及三阶互调信号2f1 ± f2和2f2±f1.二阶参量落在带外，不需要考虑，三阶参量落在带宽之内。
参数△P为最强和最弱通道信号功率之差，CNRmin为最弱信号正常接收所需要的最小信噪比，可以看出两个大功率载波信号的三阶互调分量的功率等于噪声功率。
光载射频（ROF）
为何要研究光载射频技术？？？
微波射频（RF）信号以及毫米波信号常常应用于雷达、卫星链路、宽带地面通信以及有线电视网络。信号频率范围包括0.3~3GHz（UHF）超高频，3~30GHz（SHF）特高频，30~300GHz（EHF）极高频。传统的使用无线或同轴电缆的射频链路只能将微波信号从接收单元传输至几百米处的信号处理中心，同时光纤与同轴电缆相比体积小、低损耗、带宽宽以及抗电磁干扰。所以人们对研究和发展采用高速光纤链路传输模拟格式的微波、毫米波信号产生很大兴趣，而其中最重要的技术就是光载射频技术。
噪声系数（NF）：是对输出、输入信噪比劣化的度量。其定义为： SNRin Nout Be
NF 10lg SNRout 10lg kBTG
10lg
Nout kBTG
其中输入噪声为热噪声，它是在匹配负载阻抗kBT条件下产生的，其中T=290K，kB为波尔兹曼常数，Be为电接收机的噪声带宽。链路输出端的噪声功率由激光器的RIN、检测器散弹噪声和热噪声构成，每单位噪声带宽的贡献可以分别表示为
Thank you！
SFDR定义为 SFDR 2 10lg
3
IP3 N out Rload

ROF传输系统的研究及应用

（＝ｆ）
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ｋ — — ｏｏ
（）／是频率的周期函数，ｗ它由一组移位的Ｘ（）ｊ的叠加所ｗ组成，但在幅度上标以１Ｔ／的变化，由于（ｓ啪）或者ｄ一Ｏ，Ｃｓ（Ｍ，Ｏ２．Ｏ因此在互相移位的这￣ｊ）间，－Ｘ（之ｗ并无重叠现象出现；如果Ｏｓ））ｃ０Ｍ从而存在重叠。ｊ）ｎ２Ｘ（￣实地在采样频率ｗ
摘要：针对射频信号在光缆中传输存在衰减大、易受干扰、密性差等缺点，保本文提出了一种新的方案，该方案首先将射频
信号调制到光载波上，而借助光载波实现射频信号的光传输。从光纤传输与电缆传输相比，具有衰减小、频带宽、抗干扰性
强、全性能高、安体积小、重量轻等优点，因此在长距离传输和特殊环境等方面具有无法比拟的优势。关键词：Ｒａｉ－ｖｒｉｅ；ｔａＣｉｉｕｐｅｓｎ光纤；ｄｏＯｅ－ｂｒＯｐｉｌ￣ｒｒｐｒｓｉ；ＦｃｒｅＳｏ无线
２ＲＦ制原理Ｏ调
为了降低成本和实现宽带通信，射频光纤传输具有很大的优势。但是射频光纤传输受光纤中的色散影响比较严重，为了减小光纤中的色散对所传输信号的影响，延长信号的传输距离，就需要采用新型的调制方式。在调制方式的选择上，需要具有紧凑的调制信号频谱，这对于提高频谱利用率群数度色散
护电路送给输入匹配电路，完成与低噪声放大器输入端的阻抗
图２Ｃ调制实现原理ＳＯ
匹配；低噪声放大器将接收到的信号进行放大，同时抑制带外噪声信号，以保证频带内各频率分量信号能够高保真的正确采样；／转换将放大后的射频信号进行模数转换，／转换器在ＡＤＡＤ

张燕-RoF技术的应用探析

张燕-RoF技术的应用探析RoF技术的应用探析张燕（电子科技大学成都学院，四川成都，610031）摘要：光纤无线融合是未来接入网的一大发展方向。

本文简要介绍了光载无线电(RoF)技术的特点，对RoF常见的网络融合方案做了简单介绍，展现了RoF 网络融合技术的广阔应用前景。

关键字：RoF，PON，网络融合Abstract: The convergence of optical and wireless networking is a promising development for future access network architecture. In this paper, the recent development of RoF technologies and its distinguishing feature are introduced. The wide applications of RoF technologies for network convergence are represented.Key words: RoF, PON, Network convergence随着对高速多媒体移动通信的需求不断增加，无线通信系统对宽带传输能力的要求也越来越高，同时伴随着无线通信系统容量的快速增长，多种无线标准的存在又要求接入系统具备多业务操作的能力。

无线接入技术正面临着空前的挑战。

光纤接入和无线接入分别有着各自的优势，光纤具有低损耗、高带宽、防电磁干扰等特点，而无线接入则可以给用户带来无处不在的方便快捷服务，且免去了铺设光纤的昂贵费用，于是，人们就想能不能用一种技术将有线与无线接入融合起来。

光载无线电(RoF, Radio over Fiber)技术就是应这种需求而出现，并且成为越来越多人研究的热点。

1.RoF技术介绍RoF技术是应高速大容量无线通信需求，新兴发展起来的将光纤通信和无线通信相结合起来的无线接入技术。

光迅科技推出ROF光模块，打破行业垄断，加快了5G上商用化进程

光迅科技推出ROF光模块，打破行业垄断，加快了5G上商用化进程
ROF光载无线通信技术，是应高速大容量无线通信需求，新兴发展起来的将光纤通信和无线通信结合起来的无线接入技术。

在5G支持Massive MIMO的RRU系统中，由于天线数多，RRU功耗和体积都将非常大，不利于部署。

采用ROF光模块和波分复用方式，通过一对光纤就可以实现多路天线信号传输，与传统解决方案相比，ROF直接利用光载波传输射频信号，将塔上AD/DA转换功能下沉到BBU中，可以简化RRU结构和整个通信网络的负责度，BBU和RRU集中部署，提高集成度和系统可靠性。

图ROF应用场景
ROF技术对于LD光芯片的线性指标要求非常高，依托公司在光芯片领域数十年来的技术沉淀，通过工艺上的不
断改良，光迅科技自主研发出了国内首批ROF LD光芯片，该芯片具备低噪声、高带宽、大功率、高线性等特点，打破了行业垄断，加快了ROF技术在5G上商用化进程。

目前光迅科技已推出了单通道ROF光模块，配套相关系统集成商进行测试，该模块采用了自有的TOSA/ROSA器件封装技术，中心频率3.5Ghz，关键射频指标，如噪声系数NF、增益、以及输入IIP3等，在工温范围内均能满足客户要求，后续公司将会继续推出4路集成ROF光器件和光模块，以进一步满足行业需求。

光载无线电(RoF)网络技术

2012年第06期，第45卷通信技术 Vol.45，No.06,2012 总第246期 Communications Technology No.246,Totally光载无线电（RoF）网络技术李秀娟（武警石家庄指挥学院有线通信教研室，河北石家庄 050061）【摘要】光载无线电(RoF,Radio-over-Fiber)技术是无线宽带接入的发展趋势，这项技术是把射频(RF, Radio Frequency)副载波调制到光载波上，从而在光纤网络中传输。

它结合光纤通信和无线通信两大技术，可以实现超过Gb/s的无线业务传输，在未来高速宽带无线通信系统中具有重要的应用。

在RoF系统中使用光纤传输的优点是高带宽、低损耗，不受电磁干扰、串扰小，重量轻、投资小、灵活性高等。

主要介绍RoF系统的结构，优势、限制以及关键技术等。

【关键词】光载无线电；移动通信；光纤通信【中图分类号】TN929.11【文献标识码】A 【文章编号】1002-0802(2012)06-0039-03Radio-over-Fiber Network TechnologyLI Xiu-juan（Shijiazhuang Command College of the Armed Police Forces, Shijiazhuang Hebei 050061, China）【Abstract】Radio-over-fiber technology is the development trends of wideband wireless access network. This technique modulates the radio frequency subcarrier onto an optical carrier for transmission over a optical fiber network. Optical fiber is attractive for RoF systems due to its prominent features, including high bandwidth, low loss, immunity to EMI, light weight, small cross-interference, low cost, and high flexibility. This paper principally describes the this paper including the architectures, superiorities, and limitations, and critical techniques of RoF system.【Key words】radio-over-fiber; mobile communication; optical fiber communication0 引言在移动通信早期，全球移动通信系统GSM、通用分组无线服务技术GPRS的数据传输速率很低，目前，用户要求通信系统提供给他们一个在任何时候任何地方、传输快速、使用灵活的多媒体信息服务。

RoF技术在无线接入网络中的应用

RoF技术在无线接入网络中的应用
曹培炎
【期刊名称】《光通信技术》
【年(卷),期】2005(029)010
【摘要】从无线接入网需要的角度入手,总结了以RoF(Radio over Fiber)技术为核心的系统的发展过程,分析了RoF系统结构设计的基本思想及关键的实现技术,对RoF技术的应用作了介绍,并对前景做了展望.
【总页数】4页(P47-50)
【作者】曹培炎
【作者单位】清华大学电子工程系,北京,100084
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.11
【相关文献】
1.RoF技术在输电线路状态监测系统中的应用 [J], 胡倩倩;程远;
2.RoF技术在输电线路状态监测系统中的应用 [J], 胡倩倩;程远
3.ROF 系统中的关键技术与应用 [J], 郭琳
4.RoF技术在未来大都市网络中的应用 [J], 严翔羽;叶全意;田锦;杜锦鹤;黄俊;王徐啸
5.应用于ROF系统中单边带毫米波生产的技术 [J], 李欣航
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无线通信技术
ＲｏＦ技术在光纤宽带接人中的应用
田字兴，江鹏，刘永飘，李栋，白天
（武汉虹信通信技术有限责任公司，武汉４３００７３）
摘要：部署缺乏灵活性是光纤宽带接入的主要问题之一，文章提出了一种ＲｏＦ（光栽无线）技术在宽带接入中的应用系统，光纤传输选取较低的频率以降低对激光器的要求，并通过ＳＤＭ（副载波复用）和ｗＤＭ（波分复用）的结合来提高光纤利用率，根据应用场景选用定向微波天线进行多点覆盖。该方案实现了单光纤最多承栽４８个用户、单用户最高３５Ｍｂｉｔ／ｓ速率的宽带接入。实验结果表明，该系统可有效实现用户宽带接入，并且成本低、易实现。关键词：光载无线；宽带接入；复用中图分类号：ＴＮ９２９文献标志码：Ａ文章编号：１００５ — ８７８８（２０１６）０６ — ００５６ — ０３
ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＲｏＦＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＦｉｂｅｒＢｒｏａｄｂａｎｄＡｃｃｅｓｓ
ＴＩＡＮＹｕ－ｘｉｎｇ，ＪＩＡＮＧＰｅｎｇ，ＬＩＵＹｏｎｇ－ｐｉａｏ，ＬＩＤｏｎｇ，ＢＡＩＴｉａｎ
ｒｅｄｕｅｅｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｌａｓｅｒ，ａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｆｉｂｅｒｂｙｃｏｍｂｉｎｉｎｇＳＤＭａｎｄＷＤＭ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅａｐｐｌｉｃａ —
ｏｎｅｓｉｎｇｌｅｆｉｂｅｒａｎｄｔｈｅｓｐｅｅｄｆｏｒｅａｃｈｕｓｅｒｃａｎｒｅａｃｈ３５Ｍｂｉｔ／ｓ．ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａＩｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙａ —
ｔｉｏｎ，ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｍｉｃｒｏｗａｖｅａｎｔｅｎｎａｉｓｓｅｌｅｃｔｅｄｔｏｃｏｖｅｒｍｕｌｔｉ — ｕｓｅｒ．Ｉｎｔｈｅｓｙｓｔｅｍ，ｍａｘｉｍｕｍ４８ｕｓｅｒｓｃａｎｂｅｓｕｐｐｏｒｔｅｄｏｖｅｒ
（ＷｕｈａｎＨｏｎｇｘｉｎＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｗｕｈａｎ４３００７３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌａｃｋｏｆｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙｉｎｔｈｅｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｉｎｉｓｓｕｅｓｏｆｆｉｂｅｒｂｒｏａｄｂａｎｄａｃｃｅｓｓ．Ａｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓ
ｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｕｓｅＲｏＦ（ＲａｄｉｏｏｖｅｒＦｉｂｅｒ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｂｒｏａｄｂａｎｄａｃｃｅｓｓ．Ｉｎｆｉｂｅｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ａｌｏｗｅｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙｉｓｓｅｌｅｃｔｅｄｔｏ
２０１６年第６期总第１９８期
光通信研究
ＳＴＵＤＹＯＮＯＰＴＩＣＡＬＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ
２０１６．１ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（Ｓｕｍ．Ｎｏ．１９８）
ｄｏｉ：１０．１３７５６／ｊ．ｇｔｘｙｊ．２０１６．０６．０１６
ｃｈｉｅｖｅｔｈｅｂｒｏａｄｂａｎｄａｃｃｅｓｓ．ｗｈｉｃｈｉＳｍｏｒｅｅｃｏｎｏｍｉｃａｎｄｅａｓｉｅｒｔｏｒｅａｌｉｚｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＲｏＦ；ｂｒｏａｄｂａｎｄａｃｃｅｓｓ；ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ