专利名称：基于光纤无线电的无线接入系统对下行信号的处理方法
技术领域：
本发明涉及基于光纤无线电的无线接入系统对下行信号的处理方法，尤其涉及 其中的预失真处理方法。
背景技术：
在光纤传输模拟信号的场合，应先由光调制器把模拟信号调制成光信号后才能 在光纤上传输。当信号频率接近光调制器的工作频率时会发生共振，从而使信号 产生非线性失真，为了补偿此非线性失真，常用的方法是采用电子器件对模拟信 号进行预失真处理，简称为模拟预失真。功率放大器对幅度超出其线性区域的模拟信号进行放大时，放大后的信号就会 含有非线性失真，信号的峰均功率比(PAPR)越高，放大后产生的非线性失真就 越严重。在对数字信号的调制过程中，如果采用OFDM调制，会产生峰均功率比 较高的己调信号，而己调信号在传输之前，须转换成模拟信号进行功率放大，为 了补偿信号在功率放大后产生的非线性失真，常用的方法是对已调信号进行预失 真处理，由于已调信号是数字信号，可以采用软件编程来实现预失真处理，这种 预失真就称为数字预失真。与模拟预失真不同的是，数字预失真是采用软件实现 的，可根据工作环境变化而改变算法；而模拟预失真只能用于固定的信号环境， 不能根据信号电压、功率的改变作出自适应变化。对于连接到外部网络的一种无线接入系统，如图l所示，其中心站(CS)连 接外部网络，无线电基站(RBS)使用射频天线联接无线用户终端，中心站与无 线电基站之间由光纤传输线连接。信号下行时，无线通信局域网的任务是中心站 从外部网络接收原始信号(低频数字信号)，最后无线电基站发射的是无线电射频 信号。
在无线接入系统中，通常要求设置尽可能多的无线电基站达到无缝覆盖。为 了降低成本，现有技术给出一种光纤分布无线接入系统，如图l所示中心站(CS)从外部网络接收原始信号，并采用正交频分复用(OFDM)调制 生成基带信号(BB)，此步骤称为数字基带处理；中心站对基带信号进行数字上变频,生成频率约为100-140M的中频信号(IF)， 此步骤称为数字中频处理；中心站把中频信号转换(DAC)成模拟信号，经混频后生成频率约为5-6G 的射频信号(RF);中心站把射频信号经功率放大器(RF)放大后由光调制器调制(E/0)成光 信号，光信号在光纤(fiber)上传输到达无线电基站；无线电基站把收到的光信号还原(0/E)成射频信号，由射频天线发射。上述方案把数字基带处理、数字中频处理和射频信号处理都放在中心站完成， 可以降低每个无线电基站的制造成本，从而实现低成本铺设更多无线电基站的目 的。本方案中，在光纤上传输的是射频信号，故所述的从混频到无线电基站把收 到的光信号还原成射频信号的步骤称为光纤无线电技术。由于数字基带处理步骤采用OFDM调制，生成峰均功率比较高的基带信号， 转换成射频信号后经功率放大器放大，产生严重的非线性失真，为此，需要在数 字基带处理步骤对基带信号进行数字预失真处理；同样地，当信号频率接近光调 制器的工作频率时会发生共振，从而产生非线性失真，所以需要对射频信号进行 模拟预失真处理。上述方法的缺点是为补偿光调制产生的非线性失真而采用的预 失真处理是对射频信号进行模拟预失真处理，只能用于固定的信号环境，不能根 据信号电压、功率的改变而做出自适应变化。发明内容本发明要解决为补偿光调制产生的非线性失真的预失真处理只能用于固定的 信号环境，不能根据信号电压、功率的改变而做出自适应变化的问题。 本发明给出基于光纤无线电的无线接入系统对下行信号的处理方法，其特征 县，中心站的处理包括以下歩骤-使用OFDM调制生成数字基带信号； 对数字基带信号进行数字上变频生成数字中频信号；对数字中频信号进行预失真处理，该预失真处理既补偿功率放大器产生的非 线性失真，又补偿光调制器产生的非线性失真；把已被预失真处理的中频信号进行数/模转换，再经混频后生成射频信号； 把射频信号经功率放大器放大后由光调制器调制成光信号。本发明为电/光转换部分的光调制而进行的预失真处理并不在射频信号上进行，而是提前到中频部分进行。因为中频信号是数字信号，对其预失真采用软件编程来处理，属于数字预失真，可根据工作环境变化而做出自适应调整。而且， 本发明为功率放大器而进行的预失真处理并不在生成基带信号后马上进行，而推迟至对中频信号进行，把为功率放大器和为光调制器而进行的两次预失真合并在 一次中完成，简化了系统结构。
图1是基于光纤无线电的无线接入系统对下行信号处理的结构框图； 图2是本发明中心站对下行信号处理的流程图。
具体实施方式
如图l，中心站CS中，数字基带处理BB和数字中频处理IF部分采用软件无 线电技术，即由一个可编程模块实现。利用软件处理所有的基带信号和中频信号, 具备较强的数据处理能力，且重新编写软件程序就可以经济有效地把一种工作于 已定义调制方法、频率和带宽的无线系统转变成另一个系统。使系统适配性强、
系统维护费用低，且具备可重构的特征，便于系统对无线标准的兼容和升级。中 心站CS与无线电基站RBS之间的链路采用光纤无线电技术，即进行中频信号和射频信号乏问的转换，在光纤上传输射频信号，这样王线电甚站就无需进行数字 基带处理、数字中频处理和射频信号处理，只需对从光纤上接收的射频信号进行光/电转换0/E、滤波、放大等常规处理即可由射频天线发射，从而简化了无线电 基站的处理步骤，降低了无线电基站的成本。如图2, Wi-Fi、 WiMAX、 3G、 4G等采用不同通信协议的多路信号各自经数 字基带处理后，生成的多路基带信号再各自经数字上变频(Interpolation)后生成 中频信号。本实施例的中心站先复用多路中频信号，再集中进行数字预失真处理 DPD。因为中频信号的复用又会造成非线性互失真，所以在复用后集中进行预失 真处理能补偿复用多路中频信号产生的互失真。如果把数字预失真处理DPD放在 中频复用之前，则无法解决中频信号复用产生的互失真，且对每一路信号都要进 行预失真，需要设置多个数字预失真处理DPD歩骤，使系统结构更复杂，更新时 须对多个预失真处理步骤同时更新，系统性能和兼容性、灵活性较差。如图2，中心站对已被预失真处理的中频信号数/模转换，经混频后生成射频信 号，再经多路复用后由功率放大器放大，用光调制器转换成光信号以便在光纤上 传输。射频信号(模拟信号)的多路复用和中频信号(数字信号)的多路复用相 结合，使系统可以接收多种频率和调制方法的数字和模拟信号进行综合处理。
权利要求
1. 本发明给出基于光纤无线电的无线接入系统对下行信号的处理方法，其特征 是，中心站的处理包括以下步骤-使用OFDM调制生成数字基带信号； 对数字基带信号进行数字上变频生成数字中频信号；对数字中频信号进行预失真处理，该预失真处理既补偿功率放大器产生的非线 性失真，又补偿光调制器产生的非线性失真把己被预失真处理的中频信号进行数/模转换，再经混频后生成射频信号； 把射频信号经功率放大器(RF)放大后由光调制器调制(E/O)成光信号。
2. 根据权利要求1的频段搬移方法，其特征是，中心站先复用多路中频信号，再 对复用后的中频信号进行预失真处理，此预失真还补偿复用多路中频信号产生的 互失真。
3. 根据权利要求1的频段搬移方法，其特征是，先多路复用射频信号，再经功率 放大器放大。
全文摘要
本发明给出基于光纤无线电的无线接入系统对下行信号的处理方法，其对数字中频信号进行预失真处理，该预失真处理既补偿功率放大器产生的非线性失真，又补偿光调制器产生的非线性失真。
文档编号H04L27/26GK101146074SQ20061012217
公开日2008年3月19日 申请日期2006年9月15日 优先权日2006年9月15日
发明者刘丽丽, 谦 张, 燕 熊, 罗英辉, 陈忆群 申请人:孟月萍