毕业论文《光载无线通信(ROF)技术研究》.docx

河北北方学院毕业论文题 目： 光载无线通信（ROF）技术研究姓 名： 院 系： 信息工程系 专 业：通信工程 年 级： 学 号： 指导教师： 河北北方学院教务处制摘要 1ABSTRACT 2引言 3第一章 ROF技术介绍 31.1 ROF技术提出的背景 31.2 ROF技术概念 41. 3 ROF系统构架 41. 4 ROF技术介绍 51.5 当前ROF技术的应用 5第二章ROF技术的特点 72. 1 ROF技术的优点 72.1.1输距离长、衰减损耗低 72.1.2光纤的容量大 82.1.3光纤体积小、重量轻、安装维护简便 82.1.4可以提供多种通信业务 82.1.5 动态资源配置 92.1.6 抗电磁干扰能力强 92.2 ROF技术的局限 9第三章 有关ROF系统中的关键技术分析 113.1 ROF系统中的关键技术分析 113. 1. 1直接调制技术 113. 1.2上/下变频技术 123. 1.3光学自外差技术 143. 1.4电吸收光收发技术 143. 2 ROF系统的实现技术 153. 2. 1 光复用技术 163.2.2信号源的设计 173. 2. 3基站BTS的设计 183. 2.4 ROF系统的色散管理 193. 3本章小结 20第四章总结与展望 214. 1 ROF技术研究现状 214.2展望 22致 谢 24参考文献 25论文题目：光载无线通信（ROF）技术研究作者简介：姜希振，男，1984年10月出生，就读于河北北方学院05级通信 工程专业光载无线通信（ROF）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 者的结合无疑是未来通信的发展方向基于此，本论文研究了 ROF（Radio-over-Fiber）技术 该技术利用光纤和高频无线电波各自的优点，能实现大容量、低成本的射频信号有线传输 和超宽带无线接入，具有低损耗、高带宽、不受无线频率的干扰、便于安装和维护、功率 消耗小以及操作更具灵活等优点文章首先介绍了 ROF技术提出的技术背景、ROF技术 的概念、网络结构以及ROF技术的特点然后主要介绍了有关ROF系统中的关键技术分 析和ROF系统的实现技术等方面最后简要介绍了 ROF技术的研究现状以及未来应用情 况关键词：Radio-over-Fiber,光纤，射频，毫米波ABSTRACTWireless and wideband communication are the hot topics in the field of communication. Wireless communication makes the communication in anywhere, at anytime and with anyone possible. And the wideband communication can deliver the data, voice, video and other information to companies and individuals quickly, which makes the work and life diversified. Thus, the integration of the wireless communication and the wideband communication is the direction of the development of future communication. Based on this, this paper studied the ROF technology. Radio-over-Fibre technology integrates the advantage of the optical fiber and high-frequency radio wave, to achieve high-capacity, low-cost radio frequency signal transmission cable and ultra-broadband wireless access, with low loss, high bandwidth, free from radio frequency interference, easy to install and maintain , and the operation of small power consumption advantages of more flexibility.First, in this paper we introduced the ROF technology background ‘concepts, network architecture, as well as the characteristics of ROF technology.Second,research of the ROF systems is contained a simple introduction to the basic principles of its structure and systems carried out a detailed analysis. Finally, this paper studied today9s ROF technology status and the future application of the status.Key words: Radio-over-Fiber,fiber, radio frequency，microwave.随着人类社会信息化的进程，人们对多媒体宽带业务的需求日益增强，而目前拥塞的 微波频谱面对这些精彩纷呈的业务却显得力不从心，因此毫米波频段的应用是无线通信迈 向更大容量和更高速率的有效途径。

60GHz毫米波系统具有频段宽、设备尺寸小和受大气 衰减影响显著的特点；而光纤拥有丰富的频带资源和抗电磁干扰的能力，将毫米波和光纤 传输技术相融合，可以有效解决毫米波传输距离短和控制系统成本等问题，具有广阔的应 用前景因此本文向读者介绍了光载无线通信的概念、背景、特点等等主要介绍了有关 ROF系统中的关键技术分析和ROF系统的实现技术等方面最后简要介绍了 ROF技术的 研究现状以及未来应用情况第一章ROF技术介绍近年来，无线通信和光纤通信技术发展迅猛，光纤干线容量不断提升，无线通信用户急 速扩大，服务也日益多样化然而，虽然光纤通信技术提供了海量的带宽和超高速的速率， 却存在缺乏灵活的分配方式以及电的“瓶颈”问题无线通信可以提供灵活的接入，却受 到带域的必然约束因此，从超大容量超高速通信的需求和发展上来看，以光纤作为的媒 质，传送高频率带域无线信号，结合光纤和无线各自长处的R0F通信技术，成为一种有效 的解决方案1.1 ROF技术提出的背景当前，基于PON技术的FTTH在一些试点城市进行得如火如荼，同时，WiMAX也 异军突起并顺利成为3G标准中一员在骨干光网络已趋于饱和的情况下，接入网领域的 巨大市场份额无疑会成为各大运营商争相投资的动力。

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Radio-over-Fiber(ROF)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2008年伊始，国内电信业重组成为人们讨论的焦点，就人们已经预测的重组方案来说, 未来的运营商都将拥有自己的固定和移动网络，并且兼营两部分业务，为了成本的最低化、 网络的最优化，运营公司必定会选择网络的融合另外，从市场上看，有调研机构调查显 示，在调查对象中，有60. 6%认为在未来5年中主要出现的情景将是无线和有线的融合（FMC）,大多数用户将拥有1部多模机，并通过最适合的网络（可以是固定网，也可 以是无线网）来进行呼叫2008年底随着3G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，R0F技术也必将在未来网络融合中发挥巨大的作用1.2 ROF技术概念ROF （Radio Over Fiber）技术是一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"anywhere, anytime, anything"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1.3 R0F系统构架ROF系统的基本实现策略是（图1.1）,将数字基带信号先用射频副载波（Radio Frequency,以下简称"RF"）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ROF 系统向服务提供者提出服务请求，实现双向交互的通信图1.1 ROF系统构架1.4 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ROF系统中运用光纤作为基站(BTS)与中心站(CS)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ROF 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1.5当前ROF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ROF 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 提供一个物理传输的媒介，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ROF技术在80年代用于军事用途，自90年代后经过快速的发展，ROF得 到了广泛的应用2000年的奥运会在澳大利亚悉尼举行，利用ROF技术建立了 Tekmar BriteCellTM网络(图1. 2)它解决了奥运会期间，大量移动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 500000无线电 话的呼叫该网络综合了 3个GSM运营商的系统；采用多标准的无线通信协议；拥有大于 500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Sydney Olympic Games• Tekinar BriteCell™• In-biiildixig and external pico-cell• Miilti-opera。