專利名稱：基于光纖無線電的無線接入系統(tǒng)對下行信號的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于光纖無線電的無線接入系統(tǒng)對下行信號的處理方法，尤其涉及 其中的預(yù)失真處理方法。
背景技術(shù)：
在光纖傳輸模擬信號的場合，應(yīng)先由光調(diào)制器把模擬信號調(diào)制成光信號后才能 在光纖上傳輸。當(dāng)信號頻率接近光調(diào)制器的工作頻率時會發(fā)生共振，從而使信號 產(chǎn)生非線性失真，為了補(bǔ)償此非線性失真，常用的方法是采用電子器件對模擬信 號進(jìn)行預(yù)失真處理，簡稱為模擬預(yù)失真。功率放大器對幅度超出其線性區(qū)域的模擬信號進(jìn)行放大時，放大后的信號就會 含有非線性失真，信號的峰均功率比(PAPR)越高，放大后產(chǎn)生的非線性失真就 越嚴(yán)重。在對數(shù)字信號的調(diào)制過程中，如果采用OFDM調(diào)制，會產(chǎn)生峰均功率比 較高的己調(diào)信號，而己調(diào)信號在傳輸之前，須轉(zhuǎn)換成模擬信號進(jìn)行功率放大，為 了補(bǔ)償信號在功率放大后產(chǎn)生的非線性失真，常用的方法是對已調(diào)信號進(jìn)行預(yù)失 真處理，由于已調(diào)信號是數(shù)字信號，可以采用軟件編程來實(shí)現(xiàn)預(yù)失真處理，這種 預(yù)失真就稱為數(shù)字預(yù)失真。與模擬預(yù)失真不同的是，數(shù)字預(yù)失真是采用軟件實(shí)現(xiàn) 的，可根據(jù)工作環(huán)境變化而改變算法；而模擬預(yù)失真只能用于固定的信號環(huán)境， 不能根據(jù)信號電壓、功率的改變作出自適應(yīng)變化。對于連接到外部網(wǎng)絡(luò)的一種無線接入系統(tǒng)，如圖l所示，其中心站(CS)連 接外部網(wǎng)絡(luò)，無線電基站(RBS)使用射頻天線聯(lián)接無線用戶終端，中心站與無 線電基站之間由光纖傳輸線連接。信號下行時，無線通信局域網(wǎng)的任務(wù)是中心站 從外部網(wǎng)絡(luò)接收原始信號(低頻數(shù)字信號)，最后無線電基站發(fā)射的是無線電射頻 信號。
在無線接入系統(tǒng)中，通常要求設(shè)置盡可能多的無線電基站達(dá)到無縫覆蓋。為 了降低成本，現(xiàn)有技術(shù)給出一種光纖分布無線接入系統(tǒng)，如圖l所示中心站(CS)從外部網(wǎng)絡(luò)接收原始信號，并采用正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制 生成基帶信號(BB)，此步驟稱為數(shù)字基帶處理；中心站對基帶信號進(jìn)行數(shù)字上變頻,生成頻率約為100-140M的中頻信號(IF)， 此步驟稱為數(shù)字中頻處理；中心站把中頻信號轉(zhuǎn)換(DAC)成模擬信號，經(jīng)混頻后生成頻率約為5-6G 的射頻信號(RF);中心站把射頻信號經(jīng)功率放大器(RF)放大后由光調(diào)制器調(diào)制(E/0)成光 信號，光信號在光纖(fiber)上傳輸?shù)竭_(dá)無線電基站；無線電基站把收到的光信號還原(0/E)成射頻信號，由射頻天線發(fā)射。上述方案把數(shù)字基帶處理、數(shù)字中頻處理和射頻信號處理都放在中心站完成， 可以降低每個無線電基站的制造成本，從而實(shí)現(xiàn)低成本鋪設(shè)更多無線電基站的目 的。本方案中，在光纖上傳輸?shù)氖巧漕l信號，故所述的從混頻到無線電基站把收 到的光信號還原成射頻信號的步驟稱為光纖無線電技術(shù)。由于數(shù)字基帶處理步驟采用OFDM調(diào)制，生成峰均功率比較高的基帶信號， 轉(zhuǎn)換成射頻信號后經(jīng)功率放大器放大，產(chǎn)生嚴(yán)重的非線性失真，為此，需要在數(shù) 字基帶處理步驟對基帶信號進(jìn)行數(shù)字預(yù)失真處理；同樣地，當(dāng)信號頻率接近光調(diào) 制器的工作頻率時會發(fā)生共振，從而產(chǎn)生非線性失真，所以需要對射頻信號進(jìn)行 模擬預(yù)失真處理。上述方法的缺點(diǎn)是為補(bǔ)償光調(diào)制產(chǎn)生的非線性失真而采用的預(yù) 失真處理是對射頻信號進(jìn)行模擬預(yù)失真處理，只能用于固定的信號環(huán)境，不能根 據(jù)信號電壓、功率的改變而做出自適應(yīng)變化。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決為補(bǔ)償光調(diào)制產(chǎn)生的非線性失真的預(yù)失真處理只能用于固定的 信號環(huán)境，不能根據(jù)信號電壓、功率的改變而做出自適應(yīng)變化的問題。 本發(fā)明給出基于光纖無線電的無線接入系統(tǒng)對下行信號的處理方法，其特征 縣，中心站的處理包括以下歩驟-使用OFDM調(diào)制生成數(shù)字基帶信號； 對數(shù)字基帶信號進(jìn)行數(shù)字上變頻生成數(shù)字中頻信號；對數(shù)字中頻信號進(jìn)行預(yù)失真處理，該預(yù)失真處理既補(bǔ)償功率放大器產(chǎn)生的非 線性失真，又補(bǔ)償光調(diào)制器產(chǎn)生的非線性失真；把已被預(yù)失真處理的中頻信號進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換，再經(jīng)混頻后生成射頻信號； 把射頻信號經(jīng)功率放大器放大后由光調(diào)制器調(diào)制成光信號。本發(fā)明為電/光轉(zhuǎn)換部分的光調(diào)制而進(jìn)行的預(yù)失真處理并不在射頻信號上進(jìn)行，而是提前到中頻部分進(jìn)行。因?yàn)橹蓄l信號是數(shù)字信號，對其預(yù)失真采用軟件編程來處理，屬于數(shù)字預(yù)失真，可根據(jù)工作環(huán)境變化而做出自適應(yīng)調(diào)整。而且， 本發(fā)明為功率放大器而進(jìn)行的預(yù)失真處理并不在生成基帶信號后馬上進(jìn)行，而推遲至對中頻信號進(jìn)行，把為功率放大器和為光調(diào)制器而進(jìn)行的兩次預(yù)失真合并在 一次中完成，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。


圖1是基于光纖無線電的無線接入系統(tǒng)對下行信號處理的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是本發(fā)明中心站對下行信號處理的流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖l，中心站CS中，數(shù)字基帶處理BB和數(shù)字中頻處理IF部分采用軟件無 線電技術(shù)，即由一個可編程模塊實(shí)現(xiàn)。利用軟件處理所有的基帶信號和中頻信號, 具備較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，且重新編寫軟件程序就可以經(jīng)濟(jì)有效地把一種工作于 已定義調(diào)制方法、頻率和帶寬的無線系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成另一個系統(tǒng)。使系統(tǒng)適配性強(qiáng)、
系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用低，且具備可重構(gòu)的特征，便于系統(tǒng)對無線標(biāo)準(zhǔn)的兼容和升級。中 心站CS與無線電基站RBS之間的鏈路采用光纖無線電技術(shù)，即進(jìn)行中頻信號和射頻信號乏問的轉(zhuǎn)換，在光纖上傳輸射頻信號，這樣王線電甚站就無需進(jìn)行數(shù)字 基帶處理、數(shù)字中頻處理和射頻信號處理，只需對從光纖上接收的射頻信號進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換0/E、濾波、放大等常規(guī)處理即可由射頻天線發(fā)射，從而簡化了無線電 基站的處理步驟，降低了無線電基站的成本。如圖2, Wi-Fi、 WiMAX、 3G、 4G等采用不同通信協(xié)議的多路信號各自經(jīng)數(shù) 字基帶處理后，生成的多路基帶信號再各自經(jīng)數(shù)字上變頻(Interpolation)后生成 中頻信號。本實(shí)施例的中心站先復(fù)用多路中頻信號，再集中進(jìn)行數(shù)字預(yù)失真處理 DPD。因?yàn)橹蓄l信號的復(fù)用又會造成非線性互失真，所以在復(fù)用后集中進(jìn)行預(yù)失 真處理能補(bǔ)償復(fù)用多路中頻信號產(chǎn)生的互失真。如果把數(shù)字預(yù)失真處理DPD放在 中頻復(fù)用之前，則無法解決中頻信號復(fù)用產(chǎn)生的互失真，且對每一路信號都要進(jìn) 行預(yù)失真，需要設(shè)置多個數(shù)字預(yù)失真處理DPD歩驟，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，更新時 須對多個預(yù)失真處理步驟同時更新，系統(tǒng)性能和兼容性、靈活性較差。如圖2，中心站對已被預(yù)失真處理的中頻信號數(shù)/模轉(zhuǎn)換，經(jīng)混頻后生成射頻信 號，再經(jīng)多路復(fù)用后由功率放大器放大，用光調(diào)制器轉(zhuǎn)換成光信號以便在光纖上 傳輸。射頻信號(模擬信號)的多路復(fù)用和中頻信號(數(shù)字信號)的多路復(fù)用相 結(jié)合，使系統(tǒng)可以接收多種頻率和調(diào)制方法的數(shù)字和模擬信號進(jìn)行綜合處理。
權(quán)利要求
1. 本發(fā)明給出基于光纖無線電的無線接入系統(tǒng)對下行信號的處理方法，其特征 是，中心站的處理包括以下步驟-使用OFDM調(diào)制生成數(shù)字基帶信號； 對數(shù)字基帶信號進(jìn)行數(shù)字上變頻生成數(shù)字中頻信號；對數(shù)字中頻信號進(jìn)行預(yù)失真處理，該預(yù)失真處理既補(bǔ)償功率放大器產(chǎn)生的非線 性失真，又補(bǔ)償光調(diào)制器產(chǎn)生的非線性失真把己被預(yù)失真處理的中頻信號進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換，再經(jīng)混頻后生成射頻信號； 把射頻信號經(jīng)功率放大器(RF)放大后由光調(diào)制器調(diào)制(E/O)成光信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的頻段搬移方法，其特征是，中心站先復(fù)用多路中頻信號，再 對復(fù)用后的中頻信號進(jìn)行預(yù)失真處理，此預(yù)失真還補(bǔ)償復(fù)用多路中頻信號產(chǎn)生的 互失真。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的頻段搬移方法，其特征是，先多路復(fù)用射頻信號，再經(jīng)功率 放大器放大。
全文摘要
本發(fā)明給出基于光纖無線電的無線接入系統(tǒng)對下行信號的處理方法，其對數(shù)字中頻信號進(jìn)行預(yù)失真處理，該預(yù)失真處理既補(bǔ)償功率放大器產(chǎn)生的非線性失真，又補(bǔ)償光調(diào)制器產(chǎn)生的非線性失真。
文檔編號H04L27/26GK101146074SQ20061012217
公開日2008年3月19日 申請日期2006年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月15日
發(fā)明者劉麗麗, 謙 張, 燕 熊, 羅英輝, 陳憶群 申請人:孟月萍