ROF技术介绍及其在网络融合中的应用

这次收录的ROF论文都趋向于对应用的研究。其中比较典型的文章有：将正交频分复用(OFDM)应用于ROF系统，来增加频谱利用率并减小码间干扰；研究在上行传输时光波长再利用技术，从而去掉基站的光源；基于WiMAX或WiFi与ROF技术结合的研究；基于光分叉复用器(OADMs)的ROF系统环形网络的研究；基于多模光纤和塑料光纤的ROF系统。

3．ROF技术在网络融合中的应用

    在移动通信中，丰富的传输带宽、无缝的覆盖范围、大容量、低功耗等优点均使得ROF系统光无线网络融合中有较大的发展空间。另外，它对信号的调制格式具有透明性，它只提供一个物理传输的媒介，可以把它看成天线到中心控制局之间点到点的透明链路。通过它与现有网络的融合，可以达到集中控制、共享昂贵器件、动态分配网络容量、降低成本的目的。下面介绍ROF与现有多个不同网络的融合的成功案例。

3.1 与GSM或WCDMA网络的融合

    2000年的奥运会在澳大利亚悉尼举行，利用ROF技术建立了Tekmar BriteCellTM网络。它解决了奥运会期间，大量移动电话同时呼叫的连接问题，实现了宽带传输，避免了拥塞的发生，且在奥运会开幕式时，成功连接了500000无线电话的呼叫。该网络综合了3个GSM运营商的系统；采用多标准的无线通信协议；拥有大于500个远端天线单元；采用低射频功率分布式天线系统；可以动态的分配网络容量。

    在日本，ROF已经应用在了现有的蜂窝系统――个人数字通信(PDC，personal digital communication)系统和宽带码分多址接入 (WCDMA，Wideband Code Division Multiple Access) 系统中。NTT DoCoMo作为日本蜂窝系统运营商之一，将ROF技术运用于微蜂窝和微微蜂窝的信号传输微波链路中。它将很小的基站（接入单元）设置在室内天花板上，然后通过光纤与一个主基站连接在一起。

3.2 接入网与PON的融合

    下图为ROF与无源光网络(PON，Passive Optical Network)融合的系统结构框图。该结构中，无线和有线业务均在光纤上传输，其中下行信号在远端接入点(RN）分别送到光网络单元(ONU)和无线接入点(WAP)，实现有线信号和无线信号的分离。在中心局端，中心基站(BTS)和光线路终端(OLT)分别进行信号的集中处理。这种结构的优点是利用了目前FTTH已铺设的光纤，降低了无线接入的成本并可以扩容。

ROF与GE-PON相结合的系统框图

3.4 轨道交通中与WiMax的融合

    ROF在高速铁路交通的应用早有报道，例如在日本该技术不仅用于轨道交通，而且被应在高速公路的智能交通系统中。在轨道交通中运用ROF技术，利用沿路分布的天线，可以形成沿铁道无缝覆盖的无线网络，每个天线形成微微蜂窝，直径约100m。由于单元蜂窝很小的覆盖范围，火车高速的行驶速度(120km/h)，于是切换成为一个很头疼的问题，每隔3s钟便要实现一次切换。并且，如果相邻两蜂窝的重叠范围为10m，则0.3s就要切换一次。为了解决切换问题，可以引进WiMax技术，实现与ROF技术的融合。WiMax技术增加了蜂窝的覆盖面积，但同时降低了有效利用的覆盖面积。可以在每个大基站用ROF技术实现射频拉远，该技术总体上提高覆盖面积的有效利用率并且将切换问题简单化。

    另外，在下一代网络中，在一些热点区域，如商场，机场等，ROF都将具有诱人的应用前景。例如在国外，基于ROF技术的分布式天线系统(DAS)已经应用于许多热点区域。总之，ROF技术在未来光无线融合的潮流中必将扮演越来越重要的角色。

    总之，尽管ROF技术距离大规模的商用还有很长的路要走，也有很多关键技术要攻克，但是，科学研究始终是走在技术产业化的前面，同时，光无线融合的大趋势是无法阻挡的，无论在现在还是将来，ROF都将是研究人员和运营商最为关注的一项技术。而对于ROF技术的研究，人们的目光也会由理论研究转向实际的应用，向更低成本，更高集成化努力。