一种rof系统的mzm调制指数动态调节方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于R0F通信技术领域，更为具体地讲，涉及一种R0F系统的MZM调制指数 动态调节方法。
【背景技术】
[0002] 随着信息化的快速推进，通信在社会的地位越来越重要。互联网的快速普及，通信 网络流量，尤其是数据通信量的大大增加，骨干网的带宽由于光纤的大量采用而相对充足， 限制带宽的主要瓶颈出现在接入段。如何解决无线高速率数据传输和无线接入覆盖问题成 为迫切需要解决的技术关键。另一方面，光纤通信具有抗电磁干扰性好、低损耗、可提供高 带宽等优点。R0F技术（Radio Over Fiber，光载无线通信）是应高速率大容量无线通信需 求新兴发展起来的将光纤通信和无线通信相结合的无线接入技术。
[0003] 图1是R0F系统结构图。如图1所示，R0F系统主要由中心站（CS)、远端天线单元 (RAU)、光纤传送网和用户端四部分构成。中心站和远端天线之间通过光纤连接，而用户端 与远端天线之间仍然是无线链路。
[0004] R0F系统的基本策略是将CS和RAU用光纤连接，从而实现双向交互通信，在上行链 路，当RAU收到终端信号后，经过对激光调制，可把不同RAU的信号汇聚到一起，然后传送到 中心站进行处理；在下行链路，中心站则把信号调制到光载波上，再通过光纤传输到RAU， 然后RAU进行光电检测把得到的毫米波信号辐射出去。
[0005] 在R0F系统中将有用信号加载到光载波上的方法有多种，大体分为两类：直接调 制和外调制。直接调制简单易行，但是由于激光器的调制带宽受限，因此并不适合于毫米波 段。在更高的频率，例如10GHz以上，外调制往往比直接调制更实用。其中马赫曾德尔调制 器（MZM，也称MZ调制器）作为外部调制器是最常用的一种器件。
[0006] MZ调制器可以通过设置不同的偏置电压VDC和两臂的调制信号之间的相位差，根 据需要实现不同的调制方式。由于MZ调制器的制作材料与制作工艺的原因，所加的调制信 号的电压往往不能太大，一般要小于MZ调制器半波电压的两倍，这就限制了 MZ调制器的 调制指数只能为比较小的一个值。假设加载到MZ调制器的基带信号为％ (t)，经过MZ调 制器调制到光信号上传输，调制器的输出信号与输入信号之间的关系可以表示为Wt)= sinOnX^t))，m表示调制指数。为了保证基带信号的线性传输，调制指数需要使用较小 值，以避免出现MZ调制器调制非线性的影响。但是，较小的调制指数会造成信号幅度减小， 导致接收端信噪比的降低，影响信号接收质量。因此，如何得到一个合适的调制指数，对基 于MZ调制器的R0F系统来说非常重要。并且现有的R0F系统中，MZ调制器的调制指数是 在R0F系统初始化时确定的，但是R0F系统的系统环境和用户数量是动态变化的，调制指数 难以完全适应这些动态变化。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种R0F系统的MZM调制指数动态 调节方法，实现对MZM调制指数的动态调节，使其适应ROF系统在通信过程中的动态变化。
[0008] 为实现上述发明目的，本发明R0F系统的MZM调制指数动态调整方法，包括以下步 骤：
[0009] S1 :首先选择MZM调制指数的影响因素，对R0F系统进行仿真，得到影响因素在不 同情况下的MZM调制指数，保存为MZM调制指数表；
[0010] S2 :在R0F系统进行初始化时，根据R0F系统中当前各个影响因素，从MZM调制指 数表查找得到最佳MZM调制指数；
[0011] S3:在通信过程中，发射机对影响因素进行监测，如果影响因素发生变化，则根据 当前影响因素重新从MZM调制指数表查找得到最佳MZM调制指数。
[0012] 本发明还提供了一种R0F系统的MZM调制指数动态调整方法，包括以下步骤：
[0013] S1 :在R0F系统进行初始化时，初始化MZ调制器的调制指数；
[0014] S2:在通信过程，发射机监测用户数量，如果用户数量增大，进入步骤S3,否则进 入步骤S4 ;
[0015] S3 :按照预设步长减小MZM调制指数，用户将其接收信号的误码率反馈给发射机， 如果不是所有用户的误码率都满足预定要求，则继续按照预设步长减小MZM调制指数，直 到所有用户的误码率均满足预定要求为止；
[0016] S4 :按照预设步长增大MZM调制指数，用户将其接收信号的误码率反馈给发射机， 如果不是所有用户的误码率都满足预定要求，则继续按照预设步长增大MZM调制指数，直 到所有用户的误码率均满足预定要求为止。
[0017] 本发明还提供了一种R0F系统的MZM调制指数动态调整方法，包括以下步骤：
[0018] S1 :在R0F系统进行初始化时，初始化MZ调制器的调制指数；
[0019] S2 :在通信过程中，每个用户按照预设周期将其接收信道的信道噪声估计值< 反 馈给发射机；
[0020] S3 :发射机根据以下公式，分别计算得到每个用户的对应的允许使用的MZM调制 指数m的最大值：
[0021]
[0022] 其中，Ps为发射机发送信号的功率，a表示预设的串扰系数，TH表示预设的信干 噪比SINR的阈值；
[0023] 由此得到一个由所有用户允许使用的MZM调制指数m最大值组成的集合M，从集合 M中选择最小的一个MZM调制指数作为发射机采用的MZM调制指数。
[0024] 本发明R0F系统的MZM调制指数动态调整方法，在初始化R0F系统时初始化一个 MZM调制指数，然后在通信过程中，当相应的影响因素发生变化时，根据当前影响因素重新 从MZM调制指数表查找得到最佳MZM调制指数；或者根据用户数量的增大或减小来相应地 调整MZM调制指数，直到用户的误码率满足要求；再或者根据信干噪比的阈值和各用户周 期性反馈的信道噪声估计值计算得到每个用户的对应的允许使用的MZM调制指数的最大 值并组成一个集合，然后从该集合中选择最小的一个MZM调制指数作为发射机采用的MZM 调制指数。
[0025] 本发明通过监测R0F系统中MZM调制指数的影响因素，来对MZM调制指数进行动 态调整，使MZM调制指数能自适应R0F系统的动态变化，从而使R0F系统始终能保持良好的 通信性能。
【附图说明】
[0026] 图1是R0F系统结构图；
[0027]图2是两路工作子载波下使用不同的调制指数对应的系统误码率性能曲线；
[0028] 图3是固定调制指数下不同工作子载波个数的系统误码率性能曲线
[0029] 图4是本发明R0F系统的MZM调制指数动态调整方法一的流程图；
[0030] 图5是表1中各最佳MZM调制指数的误码率性能曲线图；
[0031] 图6是本发明R0F系统的MZM调制指数动态调整方法二的流程图；
[0032] 图7是本发明R0F系统的MZM调制指数动态调整方法三的流程图；
[0033] 图8是16QAM调制方式下误码性能随SINR的变化曲线。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行描述，以便本领域的技术人员更好地 理解本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许 会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。
[0035] 为了更好地说明本发明的技术方案，首先对本发明依据的技术原理进行说明。
[0036] 对于R0F系统中传输的用户无线接入射频信号来说，为了满足多用户共