基于无线光载射频（Radio over Free Space Optics）技术的分布式天线系统关键技术研究

分布式天线系统（DAS）系统能有效的扩展无线局域网的覆盖范围，增加系统容量并减少天线辐射，特别是当它和光纤传输技术结合后，更显现出强大的应用前景。本研究工作针对当前基于光载射频（RoF）技术的分布式天线系统光纤铺设繁琐、网络优化不灵活、以及单无线基站（RBS）多用户情况下吞吐量劣化和公平性下降的问题，提出利用自由空间光通信（FSO）代替传统的光纤通信构建分布式天线系统的设想，并研究基于RoFSO技术的分布式天线系统关键技术。主要的研究内容有：1. 基于RoFSO的分布式天线系统结构设计；2. 无线射频分配\调度机制和控制算法的研究；3. 基于RoFSO的分布式天线系统中的空分复用（SDM）技术；4. 基于RoFSO的分布式天线系统优化设计等。本研究工作不仅在学术上具有一定的创新性，而且研究成果对DAS技术的进一步发展和最终的部署有很好的促进作用。

分布式天线系统（DAS）能有效的扩展无线局域网的覆盖范围，增加系统容量并减少天线辐射，特别是当它和光纤传输技术结合后，更显现出广阔的应用前景。.本项目针对当前基于光载射频（RoF）技术的分布式天线系统光纤铺设繁琐、网络优化不灵活、以及单无线基站，多用户情况下吞吐量劣化和公平性下降的问题，提出利用自由空间光通信（FSO）技术代替传统的光纤通信技术构建分布式天线系统，对基于RoFSO技术的分布式天线系统关键技术进行了深入研究。主要研究成果包括以下四个方面：.1.在系统结构方面，基于RoFSO技术的分布式天线系统特点，对中心控制站（CCS）和远端接入单元（RAU）进行了设计，提出了一种新的光发射天线系统及其波束控制方法。该天线系统有效的解决了单路已调光载波向多个RAU传输以及多路已调光载波同时向一个RAU传输的问题，并且具有光束自动对准的能力。.2.在无线射频分配和调度机制方面，提出了基于平均帧服务时延的无线射频分配机制，在此基础上进一步提出了一种新颖的基于特定站点认知（site-specific cognition）的无线射频分配/调度机制，该射频分配/调度机制相比传统的无线局域网（WLAN）能够有效的提高网络的吞吐量、降低通信时延，改善了无线用户之间的公平性。.3.在调制技术方面，提出一种应用于光载射频系统的采用集成四臂马赫曾德尔调制器的无线射频光调制技术；进而根据RoFSO的特点提出了一种新颖的基于多模干涉仪和微环的超线性高射频输出增益的光电调制器，其可以实现无杂散动态范围>130dB的性能，同时可以提供高的射频输出增益。.4.考虑到未来RoFSO系统会被推广至室外的可能性，研究了大气湍流对FSO以及RoFSO系统性能的影响，理论上系统分析了分集接收技术及孔径平均技术在抑制大气湍流不利影响方面的效果，为实际系统设计提供了提供丰富的理论依据。