毕业论文：光载无线通信（ROF）技术研究

年底随着牌照的发放，所以，无论从技术政策还是市场驱动上看，融合必定成为今后电信业的主旋律和必然趋势，技术将趋于融合，网络将趋于融合，业务也将趋于融合，技术也必将在未来网络融合中发挥巨大的作用。

技术概念技术是种光和微波结合的通信技术，是利用光纤的低损耗高带宽特性，提升无线接入网的带宽，为用户提供的服务。

它的产生与发展都来源于用户对无线接入网的带宽的需求。

系统构架系统的基本实现策略是图，将数字基带信号先用射频副载波，以下简称调制，然后用光链路传输。

在接收端恢复射频信号，通过天线发射在移动或固定终端接收射频信号解调得到数字信号。

同时移动终端也可以通过系统向服务提供者提出服务请求，实现双向交互的通信。

图系统构架技术介绍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。

系统中运用光纤作为基站与中心站之间的传输链路，直接利用光载波来传输射频信号。

光纤仅起到传输的作用，交换控制和信号的再生都集中在中心站，基站仅实现光电转换，这样，可以把复杂昂贵的设备集中到中心站点，让多个远端基站共享这些设备，减少基站的功耗和成本。

光纤传输的射频或毫米波信号提高了无线带宽，但天线发射后在大气中的损耗会增大，所以要求蜂窝结构向微微小区转变，而基站结构的简化有利于增加基站数目来减少蜂窝覆盖面积，从而使组网更为灵活，大气中无线信号的多经衰落也会降低另外，利用光纤作为传输链路，具有低损耗高带宽和防止电磁干扰的特点。

正是这些优点，使得技术在未来无线宽带通信卫星通信以及智能交通系统等领域有着广阔的应用前景。

当前技术的应用在移动通信中，丰富的传输带宽无缝的覆盖范围大容量低功耗等优点均使得系统光无线网络融合中有较大的发展空间。

另外，它对信号的调制格式具有透明性，它只提供个物理传输的媒介，可以把它看成天线到中心控制局之间点到点的透明链路。

通过它与现有网络的融合，可以达到集中控制共享昂贵器件动态分配网络容量降低成本的目的。

美国首次将技术在年代用于军事用途，自年代后经过快速的发展，得到了广泛的应用。

年的奥运会在澳大利亚悉尼举行，利用技术建立了网络图。

它解决了奥运会期间，大量移动电话同时呼叫的连接问题，实现了宽带传输，避免了拥塞的发生，且在奥运会开幕式时，成功连接了无线电话的呼叫。

该网络综合了个运营商的系统采用多标准的无线通信协议拥有大于个远端天线单元采用低射频功率分布式天线系统可以动态的分配网络容量。

图系统在悉尼奥运会上的应用在日本，已经应用在了现有的蜂窝系统个人数字通信，系统和宽带码分多址接入，系统中。

作为日本蜂窝系统运营商之，将技术运用于微蜂窝和微微蜂窝的信号传输微波链路中。

它将很小的基站接入单元设置在室内天花板上，然后通过光纤与个主基站连接在起。

第二章技术的特点本章简要介绍些技术和传统的无线传输系统相比所具有的优点和存在的些问题。

技术的优点输距离长衰减损耗低高频微波信号的传输，无论是在自由空间还是在固态介质传输线上，具有很多潜在问题，成本也较昂贵。

自由空间里，随着频率的升高，由吸收和反射引入的损耗也加大。

固态介质传输线中，阻抗随着频率的升高而增大，带来了很大的损耗。

因此，远距离分布高频射频信号需要很昂贵的再生设备。

对于毫米波而言，它们在传输线上的分布传播即使短距离也是很难实现的。

目前已商用的解决办法，就是把基带信号或者中频调制信号从交换中心分布传输到基站，基带或者中频信号在基站端上变频到需要的微波或者毫米波，微波放大，然后经由天线发射，如图所示的结构，只不过传输媒介是电缆而非光纤。

由于在各个基站端上变频处理的需要，就需要高性能的本地振荡器，这个又导致基站端复杂的结构和较高的性能需求。

另方面，因为光纤具有较小的损耗，技术既可以实现毫米波分布的低损耗，还可以简化的结构。

基带网络经由光纤的中频信号传输图系统概念的理论图目前实用的单模光纤基本都是石英材料的，他们在和目前，对于技术的研究仍然集中在物理层上，例如基于微波光子学的毫米波信号源产生，光调制器滤波器的特性分析与改进，光纤链路的色散控制，以及基站中光载波的再利用等系统设计与优化。

其中，以毫米波信号源的产生技术为例，传统的高频信号发生源需要昂贵的本振源，可以利用光波的外差混频技术来得到高频载波。

在雷达或光纤无线电通信系统中，在光域里对中频微波信号进行上变频，可以得到承载高数据率的毫米波信号，目前比较成熟的技术有，基于强度调制器基于中效应基于中效应基于高非线性光纤中的或效应的全光频率上变换技术。

目前，收录的电子期刊以及其他光学权威期刊等都刊载了大量关于的文章，但是，这些研究都停留在对信号处理技术以及链路系统研究的层面上，对网络层次的研究成果较少。

种技术的成熟必定要依赖于市场的驱动进而产生利润。

技术要在实际通信系统中应用，还有许多现实的问题需要研究。

例如网络融合中的接口问题，协议的问题，天线的更高增益问题以及高速移动在微微蜂窝中频繁切换的问题和多普勒效应问题等等。

在研究领域，美国乔治亚理工大学的张教授研究组对射频系统作了大量的研究，并且搭建出了套光无线传输系统，将存储的高清晰电视数据源调制到的微波上，然后经过调制到光载波上传输，经过探测接收并由天线发射，并在接收端将信号送给高清晰电视进行播放，得到很好的实验效果。

但是，发射天线和接收天线的距离很近并且容易受水蒸气的干扰。

不久前，会议在美国加州圣地亚哥成功举行，网络融合成为个热点话题，关于技术的文章也有很多被收录其中，与以往不同，这次收录的论文都趋向于对应用的研究。

其中比较典型的文章有将正交频分复用应用于系统，来增加频谱利用率并减小码间干扰研究在上行传输时光波长再利用技术，从而去掉基站的光源基于或与技术结合的研究基于光分叉复用器的系统环形网络的研究基于多模光纤和塑料光纤的系统。

展望光纤无线电被认为是很有前途和有研究价值的课题，尤其在路途车辆系统中，利用技术我们可以将多业务无线电信号通过光纤传送。

在日本可用的无线业务很多，比如商用无线电广播和。

为了降低空中接口数量，已经建议采用基于的发送技术。

另外，在下代网络中，在些热点区域，如商场，机场等，都将具有诱人的应用前景。

例如在国外，基于技术的分布式天线系统已经应用于许多热点区域。

总之，技术在未来光无线融合的潮流中必将扮演越来越重要的角色。

技术充分结合光纤和高频无线电波传输的特点，能实现大容量低成本的射频信号有线传输和超过的超宽带无线接入，并具有覆盖面广易于动态管理和维护等特点，尽管目前市场不是很大，但随着微波光子技术的发展，系统将会在未来的宽带无线通信领域占有很大的市场份额。

系统具有的优点，除了宽带无线接入，还可以应用于室内覆盖基站客栈车载无线通信系统以及军事用途中。

在未来泛在超宽带蜂窝网络室内无线局域网络卫星通信视频分布式系统智能交通通信和控制等领域具有巨大的应用前景。

令人注目的是附近的毫米波作为无线信号载波的毫米波通信。

在这个波段，由于大气中氧的存在，信号衰减很快，这原本是缺点的性质正好自然实现了不同基站之间的无干扰以及很好的保密性，提高了频谱利用效率。

而这高频率的附近以为单位的宽广频带以及不需要频率使用授权，足以实现超大容量超高速通信的需求。

同时，在这个波段的射频设备可以实现很小的尺寸，由于技术的迅速发展，使得低成本的射频集成电路和天线单元日趋可能。

总之，尽管技术距离大规模的商用还有很长的路要走，也有很多关键技术要攻克，但是，科学研究始终是走在技术产业化的前面，同时，光无线融合的大趋势是无法阻挡的，无论在现在还是将来，都将是研究人员和运营商最为关注的项技术。

而对于技术的研究，人们的目光也会由理论研究转向实际的应用，向更低成本，更高集成化努力。

以其结构简单，预期成本低廉，性能出色等等优点必将在不久的将来获得广泛的应用，作为种最后公里的接入技术和无缝覆盖的组网技术成为未来通信的颗新星。

致谢本论文是在导师柯贤文老师的悉心指导下完成的，论文从选题到研究步步的走来，每个环节都渗透着柯老师的心血，他严谨的工作态度，扎实的理论知识，丰富的实践经验，不仅使我顺利完成了课题研究，更使我受益终生，在本问即将完稿之际，首先向柯老师致以衷心的感谢。

同时还要感谢的有张伟老师李晓强老师等学长师长，他们在论文的研究方向和实验方案的设计方面给予过我非常大的帮助，从中我受益匪浅，在此向他们表示由衷的感谢。

衷心感谢项目组的顾跃左秀良同学，论文的相关部分正是在他们的帮助下才得以完成，他们的意见使我的思想更加有活力。

还要感谢曾经朝夕相处的崔同磊郭高坡李安李忠德李香昆刘宇李晗梁学锋蔡永利等同学，从他们身上我得到了真诚的友谊和无私的帮助。

最后感谢我的父母哥嫂等家人直以来对我的关心和信任，感谢他们对我漫长求学的生涯的理解和支持，这是其他切都无法取代的精神动力和源泉。

姜希振年月于河北北方学院宣化教学部参考文献，邓大鹏光纤通信原理人民邮电出版社，年月。

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，吴诗其朱立东通信系统概论清华大学出版社年月论文完成时间年月日河北北方学院毕业论文题目光载无线通信技术研究姓名姜希振院系信息工程系专业通信工程年级级学号指导教师柯贤文河北北方学院教务处制目录摘要引言第章技术介绍技术提出的背景技术概念系统构架技术介绍当前技术的应用第二章技术的特点技术的优点输距离长衰减损耗低光纤的容量大光纤体积小重量轻安装维护简便可以提供多种通信业务动态资源配置抗电磁干扰能力强技术的局限第三章有关系统中的关键技术分析系统中的关键技术分析直接调制技术上下变频技术光学自外差技术电吸收光收发技术系统的实现技术光复用技术信号源的设计基站的设计系统的色散管理本章小结第四章总结与展望技术研究现状展望致谢参考文献论文题目光载无线通信技术研究作者简介姜希振，男，年月出生，就读于河北北方学院级通信工程专业光载无线通信技术研究摘要无线化和宽带化是当今通信业乃至整个信息业的热点。

无线通信使得在任何时候任何地方与任何人之间的通信成为可能。

而宽带通信可以将数据话音视频和多媒体等各种业务信息很快地传送到企业和家庭个人用户，丰富了人们的工作以及生活。

所以，这两者的结