一種rof系統(tǒng)的mzm調(diào)制指數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于R0F通信技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地講，涉及一種R0F系統(tǒng)的MZM調(diào)制指數(shù) 動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著信息化的快速推進(jìn)，通信在社會(huì)的地位越來越重要。互聯(lián)網(wǎng)的快速普及，通信 網(wǎng)絡(luò)流量，尤其是數(shù)據(jù)通信量的大大增加，骨干網(wǎng)的帶寬由于光纖的大量采用而相對(duì)充足， 限制帶寬的主要瓶頸出現(xiàn)在接入段。如何解決無線高速率數(shù)據(jù)傳輸和無線接入覆蓋問題成 為迫切需要解決的技術(shù)關(guān)鍵。另一方面，光纖通信具有抗電磁干擾性好、低損耗、可提供高 帶寬等優(yōu)點(diǎn)。R0F技術(shù)（Radio Over Fiber，光載無線通信）是應(yīng)高速率大容量無線通信需 求新興發(fā)展起來的將光纖通信和無線通信相結(jié)合的無線接入技術(shù)。
[0003] 圖1是R0F系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，R0F系統(tǒng)主要由中心站（CS)、遠(yuǎn)端天線單元 (RAU)、光纖傳送網(wǎng)和用戶端四部分構(gòu)成。中心站和遠(yuǎn)端天線之間通過光纖連接，而用戶端 與遠(yuǎn)端天線之間仍然是無線鏈路。
[0004] R0F系統(tǒng)的基本策略是將CS和RAU用光纖連接，從而實(shí)現(xiàn)雙向交互通信，在上行鏈 路，當(dāng)RAU收到終端信號(hào)后，經(jīng)過對(duì)激光調(diào)制，可把不同RAU的信號(hào)匯聚到一起，然后傳送到 中心站進(jìn)行處理；在下行鏈路，中心站則把信號(hào)調(diào)制到光載波上，再通過光纖傳輸?shù)絉AU， 然后RAU進(jìn)行光電檢測把得到的毫米波信號(hào)輻射出去。
[0005] 在R0F系統(tǒng)中將有用信號(hào)加載到光載波上的方法有多種，大體分為兩類：直接調(diào) 制和外調(diào)制。直接調(diào)制簡單易行，但是由于激光器的調(diào)制帶寬受限，因此并不適合于毫米波 段。在更高的頻率，例如10GHz以上，外調(diào)制往往比直接調(diào)制更實(shí)用。其中馬赫曾德爾調(diào)制 器（MZM，也稱MZ調(diào)制器）作為外部調(diào)制器是最常用的一種器件。
[0006] MZ調(diào)制器可以通過設(shè)置不同的偏置電壓VDC和兩臂的調(diào)制信號(hào)之間的相位差，根 據(jù)需要實(shí)現(xiàn)不同的調(diào)制方式。由于MZ調(diào)制器的制作材料與制作工藝的原因，所加的調(diào)制信 號(hào)的電壓往往不能太大，一般要小于MZ調(diào)制器半波電壓的兩倍，這就限制了 MZ調(diào)制器的 調(diào)制指數(shù)只能為比較小的一個(gè)值。假設(shè)加載到MZ調(diào)制器的基帶信號(hào)為％ (t)，經(jīng)過MZ調(diào) 制器調(diào)制到光信號(hào)上傳輸，調(diào)制器的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之間的關(guān)系可以表示為Wt)= sinOnX^t))，m表示調(diào)制指數(shù)。為了保證基帶信號(hào)的線性傳輸，調(diào)制指數(shù)需要使用較小 值，以避免出現(xiàn)MZ調(diào)制器調(diào)制非線性的影響。但是，較小的調(diào)制指數(shù)會(huì)造成信號(hào)幅度減小， 導(dǎo)致接收端信噪比的降低，影響信號(hào)接收質(zhì)量。因此，如何得到一個(gè)合適的調(diào)制指數(shù)，對(duì)基 于MZ調(diào)制器的R0F系統(tǒng)來說非常重要。并且現(xiàn)有的R0F系統(tǒng)中，MZ調(diào)制器的調(diào)制指數(shù)是 在R0F系統(tǒng)初始化時(shí)確定的，但是R0F系統(tǒng)的系統(tǒng)環(huán)境和用戶數(shù)量是動(dòng)態(tài)變化的，調(diào)制指數(shù) 難以完全適應(yīng)這些動(dòng)態(tài)變化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種R0F系統(tǒng)的MZM調(diào)制指數(shù)動(dòng)態(tài) 調(diào)節(jié)方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)MZM調(diào)制指數(shù)的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，使其適應(yīng)ROF系統(tǒng)在通信過程中的動(dòng)態(tài)變化。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明R0F系統(tǒng)的MZM調(diào)制指數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整方法，包括以下步 驟：
[0009] S1 :首先選擇MZM調(diào)制指數(shù)的影響因素，對(duì)R0F系統(tǒng)進(jìn)行仿真，得到影響因素在不 同情況下的MZM調(diào)制指數(shù)，保存為MZM調(diào)制指數(shù)表；
[0010] S2 :在R0F系統(tǒng)進(jìn)行初始化時(shí)，根據(jù)R0F系統(tǒng)中當(dāng)前各個(gè)影響因素，從MZM調(diào)制指 數(shù)表查找得到最佳MZM調(diào)制指數(shù)；
[0011] S3:在通信過程中，發(fā)射機(jī)對(duì)影響因素進(jìn)行監(jiān)測，如果影響因素發(fā)生變化，則根據(jù) 當(dāng)前影響因素重新從MZM調(diào)制指數(shù)表查找得到最佳MZM調(diào)制指數(shù)。
[0012] 本發(fā)明還提供了一種R0F系統(tǒng)的MZM調(diào)制指數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整方法，包括以下步驟：
[0013] S1 :在R0F系統(tǒng)進(jìn)行初始化時(shí)，初始化MZ調(diào)制器的調(diào)制指數(shù)；
[0014] S2:在通信過程，發(fā)射機(jī)監(jiān)測用戶數(shù)量，如果用戶數(shù)量增大，進(jìn)入步驟S3,否則進(jìn) 入步驟S4 ;
[0015] S3 :按照預(yù)設(shè)步長減小MZM調(diào)制指數(shù)，用戶將其接收信號(hào)的誤碼率反饋給發(fā)射機(jī)， 如果不是所有用戶的誤碼率都滿足預(yù)定要求，則繼續(xù)按照預(yù)設(shè)步長減小MZM調(diào)制指數(shù)，直 到所有用戶的誤碼率均滿足預(yù)定要求為止；
[0016] S4 :按照預(yù)設(shè)步長增大MZM調(diào)制指數(shù)，用戶將其接收信號(hào)的誤碼率反饋給發(fā)射機(jī)， 如果不是所有用戶的誤碼率都滿足預(yù)定要求，則繼續(xù)按照預(yù)設(shè)步長增大MZM調(diào)制指數(shù)，直 到所有用戶的誤碼率均滿足預(yù)定要求為止。
[0017] 本發(fā)明還提供了一種R0F系統(tǒng)的MZM調(diào)制指數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整方法，包括以下步驟：
[0018] S1 :在R0F系統(tǒng)進(jìn)行初始化時(shí)，初始化MZ調(diào)制器的調(diào)制指數(shù)；
[0019] S2 :在通信過程中，每個(gè)用戶按照預(yù)設(shè)周期將其接收信道的信道噪聲估計(jì)值< 反 饋給發(fā)射機(jī)；
[0020] S3 :發(fā)射機(jī)根據(jù)以下公式，分別計(jì)算得到每個(gè)用戶的對(duì)應(yīng)的允許使用的MZM調(diào)制 指數(shù)m的最大值：
[0021]
[0022] 其中，Ps為發(fā)射機(jī)發(fā)送信號(hào)的功率，a表示預(yù)設(shè)的串?dāng)_系數(shù)，TH表示預(yù)設(shè)的信干 噪比SINR的閾值；
[0023] 由此得到一個(gè)由所有用戶允許使用的MZM調(diào)制指數(shù)m最大值組成的集合M，從集合 M中選擇最小的一個(gè)MZM調(diào)制指數(shù)作為發(fā)射機(jī)采用的MZM調(diào)制指數(shù)。
[0024] 本發(fā)明R0F系統(tǒng)的MZM調(diào)制指數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整方法，在初始化R0F系統(tǒng)時(shí)初始化一個(gè) MZM調(diào)制指數(shù)，然后在通信過程中，當(dāng)相應(yīng)的影響因素發(fā)生變化時(shí)，根據(jù)當(dāng)前影響因素重新 從MZM調(diào)制指數(shù)表查找得到最佳MZM調(diào)制指數(shù)；或者根據(jù)用戶數(shù)量的增大或減小來相應(yīng)地 調(diào)整MZM調(diào)制指數(shù)，直到用戶的誤碼率滿足要求；再或者根據(jù)信干噪比的閾值和各用戶周 期性反饋的信道噪聲估計(jì)值計(jì)算得到每個(gè)用戶的對(duì)應(yīng)的允許使用的MZM調(diào)制指數(shù)的最大 值并組成一個(gè)集合，然后從該集合中選擇最小的一個(gè)MZM調(diào)制指數(shù)作為發(fā)射機(jī)采用的MZM 調(diào)制指數(shù)。
[0025] 本發(fā)明通過監(jiān)測R0F系統(tǒng)中MZM調(diào)制指數(shù)的影響因素，來對(duì)MZM調(diào)制指數(shù)進(jìn)行動(dòng) 態(tài)調(diào)整，使MZM調(diào)制指數(shù)能自適應(yīng)R0F系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化，從而使R0F系統(tǒng)始終能保持良好的 通信性能。
【附圖說明】
[0026] 圖1是R0F系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖2是兩路工作子載波下使用不同的調(diào)制指數(shù)對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)誤碼率性能曲線；
[0028] 圖3是固定調(diào)制指數(shù)下不同工作子載波個(gè)數(shù)的系統(tǒng)誤碼率性能曲線
[0029] 圖4是本發(fā)明R0F系統(tǒng)的MZM調(diào)制指數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整方法一的流程圖；
[0030] 圖5是表1中各最佳MZM調(diào)制指數(shù)的誤碼率性能曲線圖；
[0031] 圖6是本發(fā)明R0F系統(tǒng)的MZM調(diào)制指數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整方法二的流程圖；
[0032] 圖7是本發(fā)明R0F系統(tǒng)的MZM調(diào)制指數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整方法三的流程圖；
[0033] 圖8是16QAM調(diào)制方式下誤碼性能隨SINR的變化曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行描述，以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地 理解本發(fā)明。需要特別提醒注意的是，在以下的描述中，當(dāng)已知功能和設(shè)計(jì)的詳細(xì)描述也許 會(huì)淡化本發(fā)明的主要內(nèi)容時(shí)，這些描述在這里將被忽略。
[0035] 為了更好地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，首先對(duì)本發(fā)明依據(jù)的技術(shù)原理進(jìn)行說明。
[0036] 對(duì)于R0F系統(tǒng)中傳輸?shù)挠脩魺o線接入射頻信號(hào)來說，為了滿足多用戶共