[發明專利]OFDM系統及其中心頻率調整方法

有效

• 申請號: 201410428147.0
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN105450572B
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 帥家龍;陳慰健;張強
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦

本發明公開了一種OFDM系統及其中心頻率調整方法，該方法包括：接收端獲取發送端發出的OFDM信號的子載波的當前信噪比值；接收端根據當前信噪比值計算出當前信噪比相關值，其中當前信噪比相關值是由當前信噪比值經過數值運算所獲得的運算結果，不同的當前信噪比值對應于不同的當前信噪比相關值；接收端根據當前信噪比相關值在OFDM信號的中心頻率的頻率偏移值與信噪比相關值之間的線性關系中獲取當前信噪比相關值對應的當前頻率偏移值；接收端根據當前頻率偏移值確定頻率調整值，并將頻率調整值發送至發送端；發送端根據頻率調整值對發送端發出的OFDM信號的中心頻率進行調整。本發明可識別中心頻率偏移，并調整激光器頻率使其鎖定，從而保證OFDM系統性能的穩定。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，特別是涉及一種OFDM系統及其中心頻率調整方法。

背景技術

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分復用)技術是一種多載波調制(Multicarrier Modulation)技術，是在無線通訊中被IEEE 802.1lG等通訊標準廣泛采用的高速傳輸技術，是目前已知的頻譜利用率最高的一種調制技術。OFDM技術的基本原理是：將高速的串行數據流分解成若干并行的低速的子數據流同時傳輸；且在頻域上可描述為：在頻域內將給定信道分成許多正交的且相互重疊的子信道，在每個子信道上使用一個子載波進行調制，各子信道載波互相正交，并行傳輸。

目前基于OFDM的高速光傳輸系統主要包括兩種實現方案：相干光的OFDM技術(CO-OFDM)和非相干光的OFDM技術(IO-OFDM)。CO-OFDM是指高速光傳輸系統的接收端采用的是相干解調，IO-OFDM是指高速光傳輸系統的接收端采用的是傳統的直接檢測。單就抑制色散的效果來看，使用CO-OFDM和IO-OFDM是相似的，但如采用IO-OFDM，在有效抑制色散、偏振模色散的同時，高速光傳輸系統的性價比較高，所以是目前一個主要的研究熱點。

OFDM因其高頻譜效率及低成本特性被認為是短距城域光傳輸的解決方案之一，低成本OFDM解決方案中在發送端產生的信號是一個雙邊帶信號，經過鏈路傳輸后，由于色散的作用，會產生衰落點，造成帶寬浪費，降低了系統性能，如圖1所示，橫坐標為OFDM系統的工作頻率，縱坐標為系統的信噪比SNR(Signal to Interference plus Noise Ratio)，其他因素不變的情況下，SNR越高，系統性能越好。曲線t2描述了雙邊帶信號經過光纖后的SNR曲線，從曲線t2可知，雙邊帶信號經過光纖后會出現衰落點，衰落點附近SNR急劇下降，影響系統的整體性能。

借助濾波器實現單邊帶濾波，可以減少OFDM信號經過光纖后的衰落點，曲線t1描述了單邊帶信號經過光纖后的SNR曲線，由曲線t1可知，單邊帶信號經過光纖后SNR性能比雙邊帶經過光纖后的SRN性能要好，能夠更好的利用帶寬，提升系統性能。

實現單邊帶濾波的方法如圖2所示，橫軸為頻率f，矩形框為分波器或合波器的濾波窗口，曲線為經激光器發出的OFDM信號頻譜，濾波窗口以外的OFDM信號頻率將被過濾，濾波器過濾了OFDM信號的部分下邊帶頻率分量，如圖2中虛線部分所示。

采用了單邊帶濾波的OFDM系統簡稱為OFDM單邊帶系統，在OFDM單邊帶系統中，數據在OFDM發端生成，并通過激光器發出，經過濾波器之后進入OFDM收端的接收機，再由收端的數據處理單元處理數據。

通過理論分析和測試發現，單邊帶OFDM系統采用濾波器過濾OFDM信號中某邊帶的部分頻率分量，能夠顯著提升系統性能，系統中的合波器和分波器即可作為濾波器。如圖3所示，橫坐標為激光器頻率和濾波器中心頻率的間隔，縱坐標為系統誤碼率，圖3中曲線代表系統誤碼率，誤碼率越低，系統性能越好。單邊帶OFDM系統中激光器頻率和濾波器的中心頻率保持在某個間隔時，系統性能將達到最優，當激光器或濾波器發生頻率偏移時，兩者的頻率間隔將發生變化，OFDM信號被過濾的頻率分量也會改變，影響單邊帶效果，進而導致系統性能下降。