項目使用改造的WLAN 接入點設備作為Wi-Fi 信號源。從產(chǎn)生的射頻信號經(jīng)光收發(fā)模塊調(diào)制到光載波，在單模光纖(SMF) 中傳輸后，在遠端經(jīng)光收發(fā)模塊轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)功率放大器(PA) 放大后，從天線輻射出去。

對于上行鏈路，因為接收信號太弱，先由40 dB 增益的低噪放大器(LNA) 放大，然后調(diào)制到光載波上并被傳送到AP 端。為了補償光電和電光轉(zhuǎn)換的損耗，光收發(fā)模塊中的功率放大器增益設置為，從而使得光鏈路的整體增益為0 dB。基于此系統(tǒng)，項目研究了上、下行鏈路的光損耗容限。

上行、下行鏈路中仿真信噪比和實際吞吐量與光損耗的關系如圖5所示。測量結果表明，下行鏈路的光損耗容限可以達到20 dB 以上。此外，當光損耗超過23 dB 時，測得的吞吐量將迅速下降5 Mb/s，這是由觸發(fā)開關引起的。

因為射頻功率太低，無法觸發(fā)射頻開關，所以下行鏈路的光損失容限要高于測量結果。

此外還測量了上行鏈路的光損耗容限，當光損耗低于25 dB 時，數(shù)據(jù)的吞吐量保持在24 Mb/s 附近，而隨著光損耗的增加，吞吐量跳變到18 Mb/s。實驗結果符合ROF 系統(tǒng)中理論仿真的光損耗容限。

3.受激布里淵散射對傳輸性能影響的分析和抑制

光纖中受激布里淵散射(SBS) 效應所帶來的負面影響限制了光纖輸入端口所能夠容忍的最大輸入光功率，當輸入光功率超過SBS 閾值一定程度時，就會產(chǎn)生功率飽和效應，導致接收端口難以獲取相應的光功率，并且受激布里淵散射會導致接收信號的噪聲急劇增大，導致鏈路性能的惡化[7]。

本文提出了一種基于菲涅爾反射和抑制載波調(diào)制的SBS 增益譜/損耗譜的測量方法[8]，具有高精度、單端測量等優(yōu)點，結構如圖6 所示。可調(diào)諧光源(TLS)產(chǎn)生線寬低于300 kHz 的直流光，微波源產(chǎn)生頻率可控的微波，并以載波抑制(OCS) 的方式調(diào)制到光載波上。通過控制微波的頻率可以得到頻率間隔可調(diào)的雙邊帶信號，經(jīng)放大后，進入到被測光纖。

由于光纖端面會產(chǎn)生菲涅爾反射現(xiàn)象，反射光將背向進入到被測光纖。這兩部分光在被測光纖中逆向傳輸，當雙邊帶的頻率間隔正好等于被測光纖的布里淵頻移，并且前向泵浦光功率高于SBS 閾值的時候，就會出現(xiàn)效應。

泵浦光的上邊帶對探測光的下邊帶有放大作用，而泵浦光的下邊帶對探測光的上邊帶有衰減作用。因此只要通過調(diào)節(jié)微波源頻率，并且分別檢測上下邊帶的光功率，就可以很容易的得到SBS 的增益譜和損耗譜。

用這種測量方法，分別得到了標準單模光纖(SSMF) 和高非線性光纖(HNLF)中SBS 效應的增益譜和損耗譜，如圖7 所示。圖給出了TLS 波長為1 552.84 nm 時的增益譜，從譜線形狀來看，實驗結果很好的吻合了理論上的洛侖茲線型，并且不同泵浦功率對應的布里淵增益系數(shù)峰值也不同。

同樣，當波長調(diào)到1 552.71 nm 的時候，可以測得如圖7(b) 所示的SBS 損耗譜，并且布里淵損耗系數(shù)峰值也會隨著泵浦功率的增加而增加。

目前抑制SBS 效應的方法主要有增加激光器線寬。為了研究激光器線寬對SBS 閾值的影響，實驗測試了信號在鏈路中傳輸時鏈路中光功率的監(jiān)測情況，測試結構圖如圖所示。矢量信號分析儀產(chǎn)生標準信號，調(diào)制到光載波上傳輸，摻鉺光纖放大器(EDFA)用來調(diào)節(jié)入纖光功率。

光信號經(jīng)過環(huán)行器和耦合器進入被測光纖中傳輸，被探測器接收恢復出電信號。實驗中直調(diào)激光器的線寬約為10 MHz，而窄線寬光纖激光器的線寬約為50 kHz。

實驗中測試了鏈路各監(jiān)測點光功率的變化情況，在環(huán)行器后用PM1 來監(jiān)測入纖光功率，經(jīng)過被測光纖后用監(jiān)測透射光功率，利用PM3 監(jiān)測光纖背向散射光的光功率。

測試結果如圖9 所示，其中，圖8和圖9(b)分別對應于激光器線寬為的直接調(diào)制和50 kHz 的外調(diào)制。由圖9(a) 可以看出，當入纖光功率低于13.5 dBm 的時候，光纖反射光功率和透射光功率緩慢增加，當入纖光功率高于13.5 dBm 的時候，其中反射光功率發(fā)生急劇變化，快速增加，并且在17.5 dBm 的時候與透射光功率均等，可以看出單模光纖的SBS 閾值約為13.5 dBm。由圖9(b) 可以看出，激光器線寬為50 kHz 條件下，閾值在9.5 dBm 附近，比10 MHz 線寬時降低了4 dB 左右。

4. 2G/3G/4G/WLAN 多業(yè)務分布式傳輸?shù)腟CM-CWDM技術

隨著中國移動推出四網(wǎng)協(xié)同的發(fā)展戰(zhàn)略，無線業(yè)務應用正趨于多樣化。2G 網(wǎng)絡繼續(xù)向低端用戶提供移動語音業(yè)務，3G 網(wǎng)絡在全球范圍內(nèi)正得到大規(guī)模部署，同時能夠支持更高無線接入速率的4G 網(wǎng)絡也在逐漸鋪開。

此外，WLAN 作為低成本高效率的流量承載解決方案，正進入快速發(fā)展的時期。通過不同的網(wǎng)絡向多個基站配置多制式的無線業(yè)務，將導致大量的資本輸出(CAPEX)和運營支出(OPEX)。針對這一問題，光載無線分布式天線系統(tǒng)是最有吸引力的解決方案[9]。前面已經(jīng)介紹了實現(xiàn)低成本、高性能的光載無線分布式天線網(wǎng)絡的關鍵技術，為了面向四網(wǎng)融合接入應用，項目采用副載波復用(SCM) 和波分復用技術的結合[10]，充分利用了光纖的寬帶特性。

副載波復用系統(tǒng)，在發(fā)送端將各路待傳遞的信息分別調(diào)制在不同的射頻(即副載波)上，然后將各個帶有信號的副載波合起來，調(diào)制一個光載波;在接收端，經(jīng)光電檢測得到全部的副載波，然后用電學的方法將各路副載波分開。