CN113595642A - 通信设备和通信系统 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种通信设备和通信系统，本申请实施例通过在中心侧通信设备中建立反馈链路，该反馈链路用于反馈经中心侧通信设备中的器件处理后的具有非线性失真的基带信号，中心侧通信设备可以根据生成的基带信号和该反馈链路反馈的信号，对基带信号的非线性失真进行补偿，以提高信号的传输质量。因为RoF网络系统中的非线性失真主要发生在中心侧通信设备中，因此本申请实施例中的中心侧通信设备的结构，可以在能够对RoF网络系统中的非线性失真进行补偿的前提下，还能够避免了需要在中心侧通信设备和远端侧通信设备之间建立反馈链路引入的额外拉设光纤，以及引入复杂的控制逻辑的问题，进而够简化了远端侧的设置。

Description

通信设备和通信系统
技术领域
本申请实施例涉及通信技术，尤其涉及一种通信设备和通信系统。
背景技术
光载无线通信(radio over fiber，RoF)技术是将光纤通信和无线通信结合起来的通信技术。RoF系统包括中心侧通信设备和远端侧通信设备，中心侧通信设备中集成有电光信号转换装置，远端侧通信设备中集成有光电转换装置。中心侧通信设备将生成的基带信号转换为射频信号，且经由电光信号转换装置将射频信号转换为光信号，再经光纤传输至远端侧通信设备。远端侧通信设备通过光电转换装置将接收到的光信号转换为射频信号，进而通过天线发射射频信号，以供用户终端接入使用。
电光信号转换装置在信号转换过程中易产生非线性失真，进而造成传输至远端侧通信设备的光信号的质量低。现有技术中，为了消除该非线性失真，远端侧通信设备中还可以集成有电光信号转换装置，将部分射频信号通过天线发射，部分射频信号经光电信号转换装置转换为光信号后反馈至中心侧通信设备。中心侧通信设备将反馈的光信号转换为基带信号后与其输出的基带信号进行比对分析，以确定基带信号失真情况，进而调整基带信号的参数，以补偿信号转换过程中的非线性失真。
但现有技术中的非线性失真的补偿方法，需要由远端侧通信设备反馈光信号，为了避免额外拉设光纤传输该光信号，该光信号和上行数据共享同一条链路。该种方式需要在中心侧通信设备和远端侧通信设备设置额外的控制逻辑，以实现中心侧通信设备对上行数据与反馈的光信号之间的切换，复杂度高。
发明内容
本申请实施例提供一种通信设备和通信系统，能够对RoF网络系统中的非线性失真进行补偿的前提下，还能够避免了远端侧通信设备建立反馈链路引入的复杂设置。
第一方面，本申请实施例提供一种通信设备，包括：数字处理装置、第一处理装置、光分路器、第二处理装置和本振，所述第一处理装置分别与所述数字处理装置、所述本振、所述光分路器连接，所述光分路器还与所述第二处理装置连接，所述第二处理装置还与所述本振、所述数字处理装置连接。
本申请实施例中，所述数字处理装置，用于生成第一基带信号，且将所述第一基带信号输出至所述第一处理装置；所述第一处理装置，用于将所述第一基带信号转换为第一射频信号，且将所述第一射频信号转换为光信号，以及将所述光信号输出至所述光分路器；所述光分路器，用于将所述光信号分路为第一路光信号和第二路光信号，且将所述第一路光信号输出至至少一个远端通信设备，将所述第二路光信号输出至所述第二处理装置；所述第二处理装置，用于将所述第二路光信号转换为第二射频信号，且将所述第二射频信号转换为第二基带信号，以及将所述第二基带信号输出至所述数字处理装置；所述数字处理装置，还用于根据所述第一基带信号和所述第二基带信号，对所述第一基带信号进行非线性补偿。
本申请实施例中，因为RoF网络系统中的非线性失真主要发生在中心侧通信设备中，因此本申请实施例中在中心侧通信设备中建立反馈链路，可以在能够对RoF网络系统中的非线性失真进行补偿的前提下，还能够避免了需要在中心侧通信设备和远端侧通信设备之间建立反馈链路引入的额外拉设光纤，以及引入复杂的控制逻辑的问题，进而够简化了远端侧的设置。
应理解，在一种可能的实现方式中，本申请实施例中的所述数字处理装置包括：基带资源池和非线性补偿装置，所述基带资源池和所述非线性补偿装置连接，所述非线性补偿装置还分别与所述第一处理装置、所述第二处理装置连接。
其中，所述基带资源池，用于生成所述N个子第一基带信号，且将所述N个子第一基带信号经由所述非线性补偿装置输出至所述第一处理装置；所述第一处理装置，具体用于将子第一基带信号转换为子第一射频信号，且将所述N个子第一射频信号转换为所述光信号；所述第二处理装置，具体用于将所述第二路光信号转换为所述N个子第二射频信号，且将所述子第二射频信号转换为所述子第二基带信号；所述非线性补偿装置，用于根据所述子第一基带信号，以及与所述子第一基带信号对应的子第二基带信号，对所述子第一基带信号进行非线性补偿。
应注意，本申请实施例中的所述第一基带信号包括N个子第一基带信号，所述第二基带信号包括N个子第二基带信号，所述第一射频信号包括N个子第一射频信号，所述第二射频信号包括N个子第二射频信号，所述子第一射频信号与所述子第二射频信号按照频点一一对应，N为大于或等于1的整数。
本申请实施例中的光信号的波长可以为1310nm。应注意，本申请实施例中针对波长为1310nm的光信号，RoF网络系统中因为光信号的色散造成的非线性失真较低，可以忽略不计。因此，本申请实施例中针对中心侧通信设备中的器件的非线性进行本地补偿就可以整体的改善RoF网络系统的性能。但应注意的是，本申请实施例中的技术方案也可以应用在波长为1550nm的光信号对应的光纤通信系统，以及其他不同波长的光纤通信系统中。
应注意，当N等于1，以及N大于1时，本申请实施例中的通信设备中的第一处理装置、第二处理装置的结构设置不同。因此，下述从等于1，以及N大于1时两个方面对通信设备的结构进行说明。
其中，当N等于1时，本申请实施例中提供的通信设备的结构适用于单波长单频点的信号的非线性失真的补偿。
在一种可能的实现方式中，第一处理装置可以包括：数模转换装置、第一混频器、带通滤波器、电光转换装置；第二处理装置可以包括：光电转换装置、第二混频器、低通滤波器和模数转换装置。其中，数模转换装置分别与非线性补偿装置、第一混频器连接，带通滤波器分别与第一混频器、电光转换装置连接，第一混频器还与本振连接，电光转换装置还与光分路器连接；第二混频器分别与光电转换装置、低通滤波器、本振连接，模数转换装置分别与低通滤波器、非线性补偿装置连接。应理解，发明内容中未对通信设备中的每个器件的功能进行介绍，具体的功能可以参照下述实施例中的相关描述，发明内容对通信设备中的可能的结构进行展开介绍。
在该种方式中，第一处理装置还可以包括：可调衰减器和低噪声放大器。其中，可调衰减器分别与带通滤波器、低噪声放大器连接，低噪声放大器还与电光转换装置连接。可选的，第一处理装置还可以包括：光域放大器，该光域放大器分别与电光转换装置、光分路器连接。光域放大器，用于放大光信号的功率。可选的，第二处理装置还可以包括：电域放大器，该电域放大器分别与低通滤波器、模数转换装置连接。电域放大器，用于放大第二射频信号的功率。可选的，第二处理装置还可以包括：电域放大器，电域放大器分别与数模转换装置、低通滤波器连接。
在该种方式中，与该中心侧网络设备的结构相对应的，远端侧通信设备中的第三处理装置可以包括：光电转换装置。其中，光电转换装置与光分路器通过光纤连接，光电转换装置，用于将第一路光信号转换为射频信号，且输处至天线。天线可以将射频信号输出。
其中，本申请实施例中的电光转换装置可以为EML或DML，下面针对电光转换装置为EML或DML时的非线性补偿装置的补偿方式进行介绍，应理解，本实施例中的非线性补偿装置包括：数字预失真模块和参数估计模块。
第一种方式：所述电光转换装置为外部调制器或直接调制器。
其中，所述数字预失真模块，用于采用失真参数对所述第一基带信号进行预失真处理。所述参数估计模块，用于根据所述第一基带信号和所述第二基带信号，更新所述失真参数，以对所述第一基带信号进行非线性补偿。应理解，该第一种方式采用的非线性补偿方式为一维DPD非线性补偿的方式。其中，一维DPD非线性补偿的方式为采用一维DPD模型进行非线性补偿，该一维DPD模型不限于多项式模型和神经网络模型。
第二种方式：所述电光转换装置为外部调制器。
其中，所述数字预失真模块，用于采用失真参数对所述第一基带信号进行预失真处理；所述参数估计模块，用于根据所述第一基带信号和所述第二基带信号，获取预设偏置电压与所述外部调制器的半波电压之间的差值；根据所述差值，更新所述失真参数，以对所述第一基带信号进行非线性补偿。应理解，该第一种方式采用的非线性补偿方式为外部调制器EML的半波电压与预设偏置电压的差值进行补偿的方式。
其中，当N大于1时，下面首先从两种可能实现的方式对通信设备的结构进行说明，该两种可能实现的方式中的通信设备的结构适用于单波长多频点的信号的非线性失真的补偿。
一种可能的实现方式中，所述通信设备还包括电域合路器和电域分路器，所述电域合路器与所述第一处理装置连接，所述电域分路器与所述第二处理装置连接。其中，所述第一处理装置，具体用于将所述子第一基带信号转换为子第一射频信号，且将所述子第一射频信号输出至所述电域合路器；所述电域合路器，用于合路N个子第一射频信号，且将合路后的射频信号输出至所述第一处理装置；所述第一处理装置，具体还用于将所述合路后的射频信号转换为所述光信号。所述第二处理装置，具体用于将所述第二路光信号转换为第二射频信号，并输出至所述电域分路器；所述电域分路器，用于将所述第二射频信号分路为N个子第二射频信号，且将N个子第二射频信号输出至第二处理装置；所述第二处理装置，具体还用于将所述子第二射频信号转换为所述子第二基带信号，以得到所述N个子第二基带信号。
在该种方式中，第一处理模块包括电光转换装置和N个数模转换装置，所述第二处理装置包括：光电转换装置和N个模数转换装置，所述本振为N个，且一个本振对应一个数模转换装置、一个模数转换装置。
所述电域合路器分别与所述N个数模转换装置、所述电光转换装置连接，所述N个数模转换装置还与所述非线性补偿装置连接，每个本振分别与对应的数模转换装置、模数转换装置连接，所述光分路器分别所述电光转换装置、所述光电转换装置连接，所述电域分路器分别与所述光电转换装置、所述N个模数转换装置连接，所述N个模数转换装置均与所述非线性补偿装置连接。
可选的，在该种方式中，相应的，所述第一处理模块还包括：N个第一混频器、N个带通滤波器，一个数模转换装置对应一个第一混频器、一个带通滤波器、一个本振；所述第二处理装置还包括：N个第二混频器和N个低通滤波器，一个模数转换装置对应一个第二混频器、一个低通滤波器、一个本振。可选的，所述第一处理装置还包括：N个可调衰减器、N个低噪声放大器，一个带通滤波器对应一个可调衰减器、一个低噪声放大器。可选的，所述第一处理装置还包括：光域放大器。可选的，所述第二处理装置还包括：电域放大器。应理解，该种方式中的器件的连接方式可以参照下述实施例四。
一种可能的实现方式中，所述通信设备包括电域合路器和N个电域开关。其中，所述电域分路器与所述第二处理装置连接，所述电域开关分别与所述本振、所述第二处理装置连接，一个电域开关对应一个子第一射频信号。
第一处理装置的处理方式可以参照上述可能的实现方式中的相关介绍。所述第二处理装置，具体用于将所述第二路光信号转换为第二射频信号；电域开关，用于控制子第一射频信号对应的子第二射频信号的反馈链路的通断；所述第二处理装置，具体还用于将反馈的子第二射频信号转换为子第二基带信号。该种方式中，通过对电域开关的控制，可以实现对特定频点的子第二基带信号的反馈，进而对该频点的信号进行非线性补偿。
在该种方式中，所述第一处理模块包括电光转换装置和N个数模转换装置，所述第二处理装置包括：光电转换装置和模数转换装置，所述本振为N个，且一个本振对应一个数模转换装置、一个电域开关；所述电域合路器分别与所述N个数模转换装置、所述电光转换装置连接，所述N个数模转换装置还与所述非线性补偿装置连接，每个本振与对应的数模转换装置、电域开关连接，所述光分路器分别与所述电光转换装置、所述光电转换装置连接，所述模数转换装置分别与所述光电转换装置、所述N个电域开关、所述非线性补偿装置连接。
可选的，在该种方式中，相应的，所述第一处理模块还包括：N个第一混频器、N个带通滤波器，一个数模转换装置对应一个第一混频器、一个带通滤波器、一个本振；所述第二处理装置还包括：第二混频器和低通滤波器。可选的，所述第一处理装置还包括：N个可调衰减器、N个低噪声放大器，一个带通滤波器对应一个可调衰减器、一个低噪声放大器。可选的，所述第一处理装置还包括：光域放大器。可选的，所述第二处理装置还包括：电域放大器。应理解，该种方式中的器件的连接方式可以参照下述实施例五。
其中，当N大于1时，上述两种可能实现的方式中的通信设备的结构适用于单波长多频点的信号的非线性失真的补偿，下述提供的两种可能的实现方式中的通信设备的结构适用于多波长多频点的信号的非线性失真的补偿。
在一种可能的实现方式中，所述通信设备还包括波分复用器和波分解复用器，所述波分复用器分别与所述第一处理装置、所述光分路器连接，所述波分解复用器分别与所述光分路器、所述第二处理装置连接。其中，所述第一处理装置，具体用于将所述子第一基带信号转换为子第一射频信号，且将所述子第一射频信号转换为子第一光信号，以得到N个子第一光信号，所述光信号包括所述N个子第一光信号；所述波分复用器，用于合路所述N个子第一光信号，并将合路后的光信号输出至所述光分路器；所述波分解复用器，用于将所述第二路光信号分路为N个子第二光信号；所述第二处理装置，具体用于将所述子第二光信号转换为子第二射频信号，且将所述子第二射频信号转换为所述子第二基带信号，以得到N个子第二基带信号。
在该种方式中，所述第一处理模块包括N个数模转换装置、N个电光转换装置，一个数模转换装置对应一个电光转换装置，所述第二处理装置包括：N个光电转换装置和N个模数转换装置，一个光电转换装置对应一个模数转换装置，所述本振为N个，一个本振对应一个数模转换装置、一个模数转换装置；其中，所述非线性补偿装置与所述N个数模转换装置连接，每个数模转换装置与对应的电光转换装置、本振连接，所述波分复用器分别与所述N个电光转换装置、所述光分路器连接，所述波分解复用器分别与所述N个光电转换装置、所述光分路器连接，每个模数转换装置还与对应的光电转换装置、本振连接，所述N个模数转换装置均与所述非线性补偿装置连接。
可选的，在该种方式中，相应的，所述第一处理模块还包括：N个第一混频器、N个带通滤波器；所述第二处理装置还包括：N个第二混频器和N个低通滤波器。可选的，所述第一处理装置还包括：N个可调衰减器、N个低噪声放大器。可选的，所述第一处理装置还包括：光域放大器。可选的，所述第二处理装置还包括：电域放大器。应理解，该种方式中的器件的连接方式可以参照下述实施例六。
在一种可能的实现方式中，所述通信设备还包括波分复用器和波分解复用器，波分复用器和波分解复用器的连接方式和功能可以参照上述可能的实现方式中的介绍。在此基础上，该种方式中的所述通信设备还包括：2N个电域开关。其中，所述本振与其中的N个电域开关连接，所述N个电域开关还与第二处理装置连接，一个电域开关对应一个子第一射频信号，所述第二处理装置还与剩余N个电域开关连接，一个电域开关对应一个子第二射频信号，一个子第一射频信号对应一个子第二射频信号。电域开关，用于控制子第一射频信号对应的子第二射频信号的反馈链路的通断；所述第二处理装置，具体还用于将反馈的子第二射频信号转换为子第二基带信号。该种方式中，通过对电域开关的控制，可以实现对特定频点的子第二基带信号的反馈，进而对该频点的信号进行非线性补偿。
在该种方式中，所述第一处理模块包括N个数模转换装置、N个电光转换装置，一个数模转换装置对应一个电光转换装置，所述第二处理装置包括：N个光电转换装置和模数转换装置，一个光电转换装置对应一个电域开关，所述本振为N个，一个本振对应一个数模转换装置、一个电域开关、一个模数转换装置。其中，所述非线性补偿装置与所述N个数模转换装置连接，每个数模转换装置与对应的电光转换装置、本振连接，每个本振还与对应的电域开关连接，所述波分复用器分别与N个电光转换装置、所述光分路器连接，所述波分解复用器分别与所述N个光电转换装置、所述光分路器连接，每个光电转换装置与对应的电域开关连接，所述2N个电域开关均与所述模数转换装置连接，所述模数转换装置还与所述非线性补偿装置连接。
可选的，在该种方式中，相应的，所述第一处理模块还包括：N个第一混频器、N个带通滤波器；所述第二处理装置还包括：第二混频器和低通滤波器。可选的，所述第一处理装置还包括：N个可调衰减器、N个低噪声放大器。可选的，所述第一处理装置还包括：光域放大器。可选的，所述第二处理装置还包括：电域放大器。应理解，该种方式中的器件的连接方式可以参照下述实施例七。
应理解，在上述当N大于1时本申请实施例提供的通信设备的结构的基础上，下面针对电光转换装置为EML或DML时的非线性补偿装置的补偿方式进行介绍，应理解，本实施例中的非线性补偿装置包括：数字预失真模块和参数估计模块。
第一种方式：所述电光转换装置为外部调制器或直接调制器。
其中，所述数字预失真模块，用于采用失真参数对子第一基带信号进行预失真处理。所述参数估计模块，用于根据子第一基带信号和子第二基带信号，更新所述失真参数，以对所述子第一基带信号进行非线性补偿。应理解，该第一种方式采用的非线性补偿方式为多维DPD非线性补偿的方式。其中，该多维DPD模型不限于多项式模型和神经网络模型。其中，采用多维DPD模型进行补偿的方式，不仅可以补偿单路基带信号在传输过程中的非线性失真，还能够补偿因为多路基带信号之间的交调和串扰引起的非线性失真。
第二种方式：所述电光转换装置为外部调制器。
其中，所述数字预失真模块，用于采用失真参数对子第一基带信号进行预失真处理；所述参数估计模块，用于根据子第一基带信号和子第二基带信号，获取预设偏置电压与所述外部调制器的半波电压之间的差值；根据所述差值，更新所述失真参数，以对子第一基带信号进行非线性补偿。应理解，该种方式中，对子第一基带信号进行非线性补偿的方式可以参照上述方式中对第一基带信号进行非线性补偿的相关描述。
上述第一方面中可选方式所具有的其他效果将在下文中结合具体实施例加以说明。
第二方面，本申请实施例提供一种通信系统，包括如上述第一方面所述的通信设备和远端侧通信设备，其中，上述第一方面所述的通信设备为拉远通信系统中的中心侧通信设备。应理解，另外，远端侧通信设备，用于将来自中心侧通信设备的第一路光信号转换为射频信号，且将所述射频信号通过天线发射。
本申请实施例提供一种通信设备和通信系统，该通信设备为中心侧通信设备，本申请实施例中在中心侧通信设备中建立反馈链路，该反馈链路用于反馈经中心侧通信设备中的器件处理后的具有非线性失真的基带信号，中心侧通信设备可以根据生成的基带信号和该反馈链路反馈的信号，对基带信号的非线性失真进行补偿，以提高信号的传输质量。因为RoF网络系统中的非线性失真主要发生在中心侧通信设备中，因此本申请实施例中的中心侧通信设备的结构，可以在能够对RoF网络系统中的非线性失真进行补偿的前提下，还能够避免了需要在中心侧通信设备和远端侧通信设备之间建立反馈链路引入的额外拉设光纤，以及引入复杂的控制逻辑的问题，进而够简化了远端侧的设置。
附图说明
图1为现有技术中通过同轴线缆传输信号的拉远网络系统的结构示意图；
图2为现有技术中的CPRI网络系统的结构示意图；
图3为现有技术中的光载无线电网络系统的结构示意图；
图4为现有技术中提供的RoF网络系统中电光转换装置的结构示意图一；
图5为现有技术中提供的RoF网络系统中电光转换装置的结构示意图二；
图6为现有技术中提供的RoF网络系统中电光转换装置的结构示意图三；
图7为现有技术中提供的RoF网络系统的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的RoF网络系统架构示意图；
图9为本申请实施例提供的一实施例的RoF网络系统的结构示意图；
图10为本申请实施例提供的另一实施例的RoF网络系统的结构示意图；
图11为本申请实施例提供的一维DPD非线性补偿的示意图；
图12为本申请实施例提供的另一实施例的RoF网络系统的结构示意图；
图13为本申请实施例提供的EML的非线性补偿的示意图；
图14为本申请实施例提供的另一实施例的RoF网络系统的结构示意图；
图15为本申请实施例提供的另一实施例的RoF网络系统的结构示意图；
图16为本申请实施例提供的多维DPD非线性补偿的示意图；
图17为本申请实施例提供的多频点基带信号之间的交调和串扰表现示意图；
图18为本申请实施例提供的另一实施例的RoF网络系统的结构示意图；
图19为本申请实施例提供的另一实施例的RoF网络系统的结构示意图；
图20为本申请实施例提供的另一实施例的RoF网络系统的结构示意图；
图21为本申请实施例提供的另一实施例的RoF网络系统的结构示意图；
图22为本申请实施例提供的另一实施例的RoF网络系统的结构示意图；
图23为本申请实施例提供的另一实施例的RoF网络系统的结构示意图。
附图标记说明：
10-中心侧通信设备；
20-远端侧通信设备；
11-数字处理装置；
12-第一处理装置；
13-光分路器；
14-第二处理装置；
15-本振；
16-电域合路器；
17-电域分路器；
18-电域开关；
19-波分复用器；
19'-波分解复用器。
111-基带资源池；
112-非线性补偿装置；
1121-数字预失真模块；
1122-参数估计模块；
121-数模转换装置；
122-第一混频器；
123-带通滤波器；
124-电光转换装置；
125-可调衰减器；
126-低噪声放大器；
127-光域放大器；
141-光电转换装置；
142-第二混频器；
143-低通滤波器；
144-模数转换装置；
145-电域放大器；
21-第三处理装置；
22-天线。
具体实施方式
拉远网络系统由中心侧通信设备和至少一个远端侧通信设备组成，中心侧通信设备生成基带信号，远端侧通信设备将基带信号转换成的射频信号发射出去，以供用户终端接入使用。
图1为现有技术中通过同轴线缆传输信号的拉远网络系统的结构示意图。如图1所示，在该拉远网络系统中，中心侧通信设备10和远端侧通信设备图之间通过同轴线缆连接。中心侧通信设备10包括基带信号处理单元(digital unit，DU)和射频信号处理单元(radiounit，RU)，远端侧通信设备20包括射频信号发射单元，射频信号发射单元如射频头端(radio head，RH)。
中心侧通信设备10生成基带信号，且通过DU和RU将基带信号转换为射频信号，进而通过同轴线缆将射频信号传输至远端侧通信设备20。远端侧通信设备20通过RH可以将接收到的射频信号发射出去。在数字CPRI拉远网络中，射频信号通过同轴线缆传输，传输速率低。
图2为现有技术中的CPRI网络系统的结构示意图。如图2所示，在数字通用公共无线电接口(common public radio interface，CPRI)拉远网络系统，以及增强型CPRI(enhanced-CPRI，eCPRI)拉远网络系统中，中心侧通信设备10和远端侧通信设备20之间通过光纤连接，中心侧通信设备10包括DU，远端侧通信设备20包括RU和RH。中心侧通信设备10生成基带信号后，且将基带信号通过光纤传输至远端侧通信设备20。远端侧通信设备20可以通过RU将基带信号转换为射频信号，且通过RH将射频信号发射出去。其中，CPRI和eCPRI网络系统中虽然采用光纤传输基带信号，相较于通过同轴线缆传输信号的传输速率加快，但相较于下述图3中的光载无线电网络系统，信号的传输速率仍较低。
图3为现有技术中的光载无线电网络系统的结构示意图。如图3所示，在光载无线通信(radio over fiber，RoF)拉远网络系统中，中心侧通信设备10包括DU、RU、以及电光信号转换装置，远端侧通信设备20包括光电转换装置和RH。中心侧通信设备将生成的基带信号转换为射频信号，且经由电光信号转换装置将射频信号转换为光信号，再经光纤传输至远端侧通信设备。远端侧通信设备通过光电转换装置将接收到的光信号转换为射频信号，进而通过RH将射频信号发射出去。
RoF网络系统简化了远端侧通信设备的设置，将DU、RU、以及电光信号转换装置等多个器件设置在中心侧通信设备中，可以有效降低远端侧通信设备的成本，且便于快速布局远端侧通信设备，以提高网络覆盖。由于在RoF网络系统中，需要通过电光转换装置将射频信号转换为光信号，而电光转换装置在信号转换的过程中容易产生非线性失真，且光信号在传输的过程中由于色散也会造成光信号的非线性失真，进而造成RoF网络系统中传输的光信号存在非线性失真，导致光信号的质量低。
图4为现有技术中提供的RoF网络系统中电光转换装置的结构示意图一。如图4所示，该RoF网络系统结构中的电光转换装置为外部调制器(external modulation laser，EML)，该EML中可以包括偏置电压调整单元和色散补偿单元。其中，电光转换装置在信号转换过程中产生的非线性失真可以造成电光转换装置的偏置电压的变化，因此图4中可以通过偏置电压调整单元对电光转换装置的偏置电压进行调整，以消除该电光转换装置在信号转换过程中产生的非线性失真。另外，色散补偿单元还可以对光信号的色散造成的非线性失真进行非线性补偿，以消除光信号的传输引起的非线性失真。
但图4中的补偿方法仅考虑电光转换装置为EML时的非线性补偿，该补偿方法并不是适用于电光转换装置为直接调制器(direct modulator laser，DML)的场景，适用性有限。且该补偿方式中的色散补偿单元对非线性失真的补偿效果与光信号波长以及光纤长度有关，补偿效果的鲁棒性差且成本高。另外，该补偿方式中也并未考虑EML的记忆特性引起的非线性失真。应理解，记忆特性是信号传输过程中前一段时刻传输的信号对后续传输的信号具有影响的特性，这个特性是跟器件相关的固有特性。
非线性失真可以包括低阶非线性失真和高阶非线性失真。其中，高阶非线性失真对光信号的质量的影响更大，因此在上述图4的基础上，为了进一步提高负非线性失真的补偿的效果，图5中提供了一种对高阶非线性失真的补偿方法。图5为现有技术中提供的RoF网络系统中电光转换装置的结构示意图二。如图5所示，该RoF网络系统结构中的电光转换装置为外部调制器EML，该EML中可以包括高阶非线性失真补偿单元，该高阶非线性失真补偿单元包括偏置电压调整单元和色散补偿单元。与上述图4不同的是，其中的色散补偿单元针对二阶非线性失真进行补偿，偏置电压调整单元针对三阶或者更高阶的非线性失真进行补偿，因此图5中的非线性补偿方法的补偿效果更为显著。但图5中的方法仍存在上述如图4中相同的问题。
为了解决上述图4和图5中的非线性补偿方法中的问题，图6中提供了一种基于记忆多项式的数字化预失真(digital pre-distortion，DPD)的非线性补偿的方法。其中，图6为现有技术中提供的RoF网络系统中电光转换装置的结构示意图三。如图6所示，该RoF网络系统结构中的电光转换装置可以为EML或DML，且该电光转换装置包括DPD补偿单元，DPD补偿单元根据输入电光转换装置的信号和输出电光转换装置输出的信号，对电光转换装置在信号转换过程中产生的非线性失真进行非线性补偿。
鉴于DPD的非线性补偿方法可以适用于EML或DML，且还考虑了因为电光转换装置的记忆特性引起的非线性失真，因此可以提高非线性补偿的效果。但图6中的非线性补偿方法仅适用于电光转换装置中，并未考虑RoF网络系统中其他通常包含的器件，如功率放大器(power amplifier，PA)等造成的非线性失真，因此RoF网络系统还会存在非线性失真。应注意，DPD的非线性补偿方法可以参照下述本申请实施例中对DPD的非线性补偿方法的相关描述。
为了进一步解决上述图6中的技术问题，图7提供了一种基于记忆多项式的数字化预失真(digital pre-distortion，DPD)的非线性补偿的方法。其中，图7为现有技术中提供的RoF网络系统的结构示意图。如图7所示，该RoF网络系统中同样也包括中心侧通信设备10和远端侧通信设备20，其中，中心侧通信设备10和远端侧通信设备20中的器件的设置具体可以参考上述图3。
与上述图3不同的是，图7中的远端侧通信设备20中还包括射频信号分路装置，且RoF网络系统中还包括反馈链路。其中，射频信号分路装置将来自光电信号转换装置的部分射频信号发射出去，将另一部分射频信号输出至反馈链路。该反馈链路中，在远端侧通信设备20包括电光转换装置，另一部分射频信号经光电信号转换装置转换为光信号后反馈至中心侧通信设备，中心侧通信设备10将反馈的光信号转换为基带信号后与其输出的基带信号进行比对分析，以确定基带信号非线性失真情况，进而调整基带信号的参数，以补偿信号转换过程中的非线性失真。
图7所示的方法中虽然能够补偿因为RoF网络系统中因为其他器件的设置引起的非线性失真，但图7中的方法需要由远端侧通信设备反馈光信号，因此需要在中心侧通信设备和远端侧通信设备之间需要额外拉设光纤，建立一条反馈链路。现有技术中为了避免引入额外的光纤传输远端侧通信设备反馈的光信号，可以该光信号和上行数据共享同一条链路，但该种方式需要在中心侧通信设备和远端侧通信设备设置额外的控制逻辑，以实现中心侧通信设备对上行数据与反馈的光信号之间的切换，复杂度高。
现有的RoF网络系统简化了远端侧通信设备的设置，中心侧通信设备中集成有DU、RU、以及电光信号转换装置等多个器件，因此RoF网络系统中的非线性失真主要发生在中心侧通信设备中。因此为了解决上述技术问题，本申请实施例中通过在中心侧通信设备中建立反馈链路，在能够对RoF网络系统中的非线性失真进行补偿的前提下，还能够避免了需要在中心侧通信设备和远端侧通信设备之间建立反馈链路引入的额外拉设光纤，以及引入复杂的控制逻辑的问题，且能够简化远端侧的设置。
图8为本申请实施例提供的RoF网络系统架构示意图。如图8所示，RoF网络系统包括中心侧通信设备10和多个远端侧通信设备20。中心侧通信设备10和多个远端侧通信设备20之间通过光纤连接，其中，二者之间的光纤可以为5-50km。
其中，图8中的中心侧通信设备包括至少一个模拟基带处理单元(building baseband unit，BBU)，每个远端侧通信设备包括射频拉远单元(radio remote unit，RRU)。本申请实施例中的RoF网络系统适用于宏站(urban area)、小站，如毫米波小站(Millimetre-wave small cell，mmWave small cell)、热点区域(hor-spot area)中等场景中。其中，远端侧通信设备可以为基站，该基站可以为GSM系统或CDMA系统中的基站(Base TransceiverStation，简称BTS)，也可以是WCDMA系统中的基站(NodeB，简称NB)，还可以是LTE系统中的演进型基站(evolved NodeB，简称eNB)、下一代基站(可统称为新一代无线接入网节点(NG-RAN node)，其中，下一代基站包括新空口基站(NR nodeB，gNB)、新一代演进型基站(NG-eNB)，在此不作限定。
下面结合具体的实施例对本申请实施例中的中心侧通信设备的结构进行说明。下面这几个实施例可以相互结合，且这几个实施例中公开的中心侧通信设备的结构之间可以相互参考，对于采用下述实施例中的器件进行组合或通过器件位置的调整得到的方案均属于本申请实施例的保护范围。对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图9为本申请实施例提供的一实施例的RoF网络系统的结构示意图。如图9所示，本申请实施例中的RoF网络系统包括中心侧通信设备10和至少一个远端侧通信设备，应理解，图9中示意性的以一个远端侧通信设备为例进行说明。
实施例一
本申请实施例中，中心侧通信设备10包括：数字处理装置11、第一处理装置12、光分路器13、第二处理装置14和本振15。其中，第一处理装置12分别与数字处理装置11、本振15、光分路器13连接，光分路器13还与第二处理装置14连接，第二处理装置14还与本振15、数字处理装置14连接。
其中，数字处理装置11，用于生成第一基带信号，且将第一基带信号输出至第一处理装置12。可选的，本申请实施例中的数字处理装置11可以生成基带信号的信源，如基带资源池等。
第一处理装置12，用于将第一基带信号第一射频信号，且将第一射频信号转换为光信号，以及将光信号输出至光分路器13。应理解，本申请实施例中的本振15，用于生成射频信号。应理解，本申请实施例中的第一基带信号可以为数字基带信号。其中，第一处理装置12可以通过本振15将第一基带信号转换为第一射频信号，且将第一射频信号转换作为光信号。其中，第一处理装置12可以通过本振15将第一基带信号转换为具有特定频点的第一射频信号。
在光分路器13接收到来自第一处理装置12的光信号后，光分路器13，用于将光信号分路为第一路光信号和第二路光信号，且将第一路光信号输出至至少一个远端通信设备，将第二路光信号输出至第二处理装置14。应注意，本申请实施例中的第一路光信号和第二路光信号的波长相同，但功率不同。示例性的，本实施例中采用9:1的功率比将光信号分路为第一路光信号和第二路光信号，其中，第一路光信号的功率占比90％，第二路光信号的功率占比为10％。
在现有技术中的拉远网络系统，如CPRI/eCPRI网络系统中，中心侧通信设备10将数字基带信号转换为模拟基带信号后，且通过光纤将该模拟基带信号传输至远端侧通信设备20，光纤上传输的为模拟基带信号。而本申请实施例中的中心侧通信设备10可以将数字基带信号转换为射频信号，再将射频信号转换为光信号，且通过光纤将该光信号传输至远端侧通信设备20。
本申请实施例中，中心侧通信设备10中可以传输射频信号，而现有技术中的中心侧通信设备10中传输的为基带信号，因为基带信号为中心频点为0Hz的信号，而射频信号却可以对应不同的频点。因此，本申请实施例中的网络系统可以传输多频点的信号，而CPRI/eCPRI网络系统尽可以传输一个频点的信号。
在多通信制式存在的场景中，每种不同通信制式信号的频点不同。如通信制式可以为长期演进(long term evolution，LTE)通信制式、通用移动通信(universal mobiletelecommunications system，UMTS)通信制式、无线宽带(wireless-fidelity，WIFI)通信制式、毫米波等通信制式。因此，本申请实施例中的网络系统可以应用在多通信制式共存的场景中，而CPRI/eCPRI网络系统仅适用于存在一种通信制式的场景中。
如图9所示，远端通信设备20可以包括第三处理装置21和天线22。其中，该第三处理装置21可以将第一路光信号转换为射频信号，且输出至天线22，天线22将该射频信号发射出去，以供用户接入使用。
本申请实施例中，第二处理装置14，用于将第二路光信号转换为第二射频信号，且将第二射频信号转换为第二基带信号，以及将第二基带信号输出至数字处理装置11。与上述第一处理装置12相对应的，第二基带信号为数字基带信号，本申请实施例中，第二处理装置14可以将光信号转换为电域信号，再通过本振15将电域信号转换为第二射频信号，且将第二射频信号转换为第二基带信号。应理解，本申请实施例中的第二射频信号的频点与第一射频信号的频点相同。
数字处理装置11，还用于根据第一基带信号和第二基带信号，对第一基带信号进行非线性补偿。其中，数字处理装置11能够输出第一基带信号，且还能够接收到经各器件处理后的第二基带信号，因此可以通过对第一基带信号和第二基带信号的比对分析，对第一基带信号进行非线性补偿，以消除第一基带信号的非线性失真，进而提高第一基带信号的质量，相应的，提高在RoF网络系统中传输的信号的质量。
在一种可能的实现方式中，如图9所示，本实施例中的数字处理装置11可以包括基带资源池111和非线性补偿装置112。其中，基带资源池111和非线性补偿装置112连接，非线性补偿装置112还分别与第一处理装置12、第二处理装置14连接。
可选的，本申请实施例中的述第一基带信号包括N个子第一基带信号，第二基带信号包括N个子第二基带信号，第一射频信号包括N个子第一射频信号，第二射频信号包括N个子第二射频信号，子第一射频信号与子第二射频信号按照频点一一对应，N为大于或等于1的整数。
基带资源池111，用于生成上述N个子第一基带信号，且将N个子第一基带信号经由非线性补偿装置112输出至第一处理装置12。相应的，第一处理装置，具体用于将子第一基带信号转换为子第一射频信号，且将N个子第一射频信号转换为光信号。第二处理装置，具体用于将第二路光信号转换为N个子第二射频信号，且将子第二射频信号转换为子第二基带信号。
应理解，N个子第一基带信号经过上述第一处理装置12、光分路器13、第二处理装置14的处理后生成的N个子第二射频信号，子第一射频信号和子第二射频信号按照频点一一对应。应理解，转换为子第一射频信号的子第一基带信号，也与该子第一射频信号相同频点的子第二射频信号转换成的子第二基带信号一一对应。
非线性补偿装置112，用于根据子第一基带信号，以及与子第一基带信号对应的子第二基带信号，对子第一基带信号进行非线性补偿。应理解，此处的基带资源池111执行的步骤可以参照上述数字处理装置11中生成第一基带信号的步骤，非线性补偿装置112执行的步骤可以参照上述数字处理装置11中进行非线性补偿的步骤。
其中，基带资源池111中可以包括N个基带资源，每个基带资源用于生成一个子第一基带信号。应注意，本申请实施例中的光信号的波长为1310nm。
应理解，在光信号传递过程中，光信号的色散特性会造成非线性失真，这一现象在波长为1550nm的光信号的传输过程中尤为严重，而在波长为1310nm的光信号的传输过程中，色散现象不明显。目前的光纤通信系统，采用的多为波长为1550nm的光信号，因此需要针对该频段的光信号的传输进行色散引起的非线性失真的补偿。而本申请实施例中针对波长为1310nm的光信号，RoF网络系统中因为光信号的色散造成的非线性失真较低，可以忽略不计。因此，本申请实施例中针对中心侧通信设备中的器件的非线性进行本地补偿就可以整体的改善RoF网络系统的性能。但应注意的是，本申请实施例中的技术方案也可以应用在波长为1550nm，以及其他不同波长的光纤通信系统中。
应注意，上述的光信号的传输均为通过光纤传输。
本申请实施例的RoF网络系统中，在中心侧通信设备中建立反馈链路，该反馈链路用于反馈经中心侧通信设备中的器件处理后的具有非线性失真的基带信号，中心侧通信设备可以根据生成的基带信号和该反馈链路反馈的信号，对基带信号的非线性失真进行补偿，以提高信号的传输质量。因为RoF网络系统中的非线性失真主要发生在中心侧通信设备中，因此本申请实施例中的中心侧通信设备的结构，可以在能够对RoF网络系统中的非线性失真进行补偿的前提下，还能够避免了需要在中心侧通信设备和远端侧通信设备之间建立反馈链路引入的额外拉设光纤，以及引入复杂的控制逻辑的问题，进而够简化了远端侧的设置。
在上述实施例的基础上，基带资源池111可以生成N个频点不同的子第一基带信号，下述实施例中分别以N为1，以及N为大于1时，对本申请实施例中提供的RoF网络系统的结构进行说明。下面的实施例二和实施例三中说明的是N为1时的RoF网络系统的结构，实施例四至实施例七中说明的是N大于1时的RoF网络系统的结构，应理解，下述实施例二至实施例七中的第一基带信号为数字基带信号。
实施例二
在上述实施例一的基础上，图10为本申请实施例提供的另一实施例的RoF网络系统的结构示意图。如图10所示，本申请实施例的中心侧通信设备10中的第一处理装置12可以包括：数模转换装置121DAC、第一混频器122、带通滤波器123、电光转换(electro-optical，E/O)装置124，第二处理装置14可以包括：光电转换(optical-electro，O/E)装置141、第二混频器142、低通滤波器143和模数转换装置144ADC。实施例二中提供的RoF网络系统的结构适用于单波长单频点的基带信号，且本申请实施例中的电光转换装置124可以为EML或DML。其中，光电转换(optical-electro，O/E)装置也可以称为光检测器(photodetector，PD)。
其中，数模转换装置121分别与非线性补偿装置112、第一混频器122连接，带通滤波器123分别与第一混频器122、电光转换装置124连接，第一混频器122还与本振15连接，电光转换装置124还与光分路器13连接；第二混频器142分别与光电转换装置141、低通滤波器143、本振15连接，模数转换装置144分别与低通滤波器143、非线性补偿装置112连接。
数模转换装置121，用于将第一基带信号转换为第一数字基带信号，且将第一数字基带信号输出至第一混频器122。第一混频器122，用于对第一数字基带信号进行上变频操作，且通过本振15将第一数字基带信号转换对应频点的第一射频信号，且将第一射频信号输出至带通滤波器123。带通滤波器123，用于对第一射频信号进行滤波，以过滤掉第一射频信号中的干扰信号，且将滤波后的第一射频信号输出至电光转换装置124。电光转换装置124，用于将接收到的第一射频信号转换为光信号，且将光信号输出至光分路器13。
相应的，光电转换装置141，用于将第二路光信号转换为第二电域信号，且将第二电域信号输出至第二混频器142。第二混频器142，用于对第二电域信号进行下变频操作，且通过本振15将第二电域信号转换为与第一射频信号的频点相同的第二射频信号，以将第二射频信号输出至低通滤波器143。低通滤波器143，用于对第二射频信号进行滤波，以过滤掉第二射频信号中的干扰信号，且将滤波后的第二射频信号输出至模数转换装置144。模数转换装置144，用于将第二射频信号转换为第二基带信号，且输出至非线性补偿装置112。
本申请实施例中，输入至第二混频器142的信号的功率不大于-20dBm(约等于0.008mW)，且在实测时输入至第二混频器142的信号的功率在-21dBm时，RoF网络系统的非线性补偿效果最明显。类似的，当输入至ADC模数转换装置144中的信号的功率过小时，则RoF网络系统的非线性被淹没在噪声之中，无法用于后续的非线性补偿操作。在实测过程中，输入至模数转换装置144中的信号的功率在-6.7dBm(约等于0.214mW)时，信号不会导致模数转换装置144因功率溢出产生非线性，而且还能保证反馈信号(第二基带信号)可以体现RoF网络系统的非线性失真，进而可以采用后续的非线性补偿操作。同样的，在实测过程中，当反馈信号的信噪比为30dB左右时，RoF网络系统的非线性补偿效果最明显。应理解，以上的参数是在结合硬件实测后确定的数值，但对于不同型号的硬件设备以及算法，上述参数可能会有所不同。
可选的，如图10虚线框中所示，第一处理装置12还可以包括：可调衰减器125和低噪声放大器126。其中，可调衰减器125分别与带通滤波器123、低噪声放大器126连接，低噪声放大器126还与电光转换装置124连接。其中，可调衰减器125，用于调节第一射频信号的功率。低噪声放大器126，用于降低第一射频信号中的噪声。
可选的，第一处理装置12还可以包括：光域放大器127(erbium doped fiberapplication amplifier，EDFA)，该光域放大器127分别与电光转换装置124、光分路器13连接。光域放大器127，用于放大光信号的功率。可选的，第二处理装置14还可以包括：电域放大器145，该电域放大器145分别与低通滤波器143、模数转换装置144连接。电域放大器145，用于放大第二射频信号的功率。
可选的，第二处理装置14还可以包括：电域放大器145，电域放大器145分别与数模转换装置121、低通滤波器143连接。
与实施例二中的中心侧网络设备的结构相对应的，远端侧通信设备20中的第三处理装置21可以包括：光电转换装置141。其中，光电转换装置141与光分路器13通过光纤连接，光电转换装置141，用于将第一路光信号转换为射频信号，且输处至天线22。天线22可以将射频信号输出。
上述图10所示的RoF网络系统的结构的基础上，下述对图10中的非线性补偿装置112对非线性失真的补偿方法进行说明。
如图10所示，非线性补偿装置112中可以包括：数字预失真模块1121和参数估计模块1122。其中，数字预失真模块1121分别与基带资源池111、第一处理装置12连接。其中，数字预失真模块1121与第一处理装置12中的模数转换装置144连接。参数估计模块1122分别与数字预失真模块1121、数模转换装置121连接。
其中，数字预失真模块1121，用于采用失真参数对第一基带信号进行预失真处理。该失真参数可以为预先定义的。参数估计模块1122，用于根据第一基带信号和第二基带信号，更新失真参数，以对第一基带信号进行非线性补偿。应理解，本申请实施例中采用的方法为基于模型的DPD非线性补偿方法，该模型不限于多项式模型或神经网络模型。
应理解，DPD技术最早是为补偿功率放大器引起的非线性失真而发明的。随后研究人员将此技术引入到RoF网络系统中，来补偿该系统的非线性失真。DPD技术假设系统的非线性失真可以用一个多项式模型进行表示，多项式如Volterra多项式、记忆多项式(memorypolynomia，MP)、广义记忆多项式(generalized memory polynomial，GMP)，以及Wiener-Hammerstein(W-H)多项式等。
以记忆多项式为例，图11为本申请实施例提供的一维DPD非线性补偿的示意图。如图11所示，假设系统的输入信号(如第一基带信号)为x(n)，输出信号(如第一基带信号)为y(n)，于是有如下公式一可以表示RoF网络系统中的非线性失真：
Figure BDA0002475298620000141
其中，akm表示RoF网络系统中非线性失真为k阶、且记忆深度为m时的非线性项的参数，k为RoF网络系统中的非线性失真的阶数，m为RoF网络系统中的非线性失真的记忆深度。
据上述公式一，可以根据上述的输入信号和输出信号建立逆失真模型，如下公式二所示：
Figure BDA0002475298620000142
其中，wkm表示更新后的失真参数。
应理解，本申请实施例中数字预失真模块1121可以采用上述公式二中的失真参数wkm对第一基带信号A进行预失真处理，以得到预失真后的基带信号B，且参数估计模块1122得到反馈的第二基带信号C。其中，若RoF网络系统中不存在非线性失真，则存在如下公式三：
C·Wkm -1＝A 公式三
但实际RoF网络系统中存在非线性失真，则上述公式三不成立，因此需要对wkm更新，以使得上述公式三成立，因此本申请实施例中通过求解wkm的方式得到更新后的失真参数，采用更新后的失真参数对第一基带信号进行预失真处理，以使得第一基带信号经过上述第一处理装置12处理后得到线性的光信号，以提高光信号的质量。
应理解，本申请实施例中求解更新后的失真参数的算法不限于最小二乘法，最小均方值法，奇异值分解法等。另，本申请实施例中可以采用直接学习或者间接学习的方式求解更新后的失真参数。应理解，直接学习与间接学习是数字预失真技术常用的两个训练方法，直接学习方法是发送的信号与反馈的信号直接对比然后更新失真参数。间接学习是对反馈信号进行后补偿，然后与发送信号进行对比，通过两者差值的大小更新失真参数。
应注意，如图10所示，远端侧通信设备20的结构与上述实施例一中的结构相同，在此不做赘述。
本申请实施例提供的RoF网络系统的结构，能够对单波长单频点的基带信号进行非线性补偿，在中心侧通信设备中建立反馈链路的技术效果具体参照实施例一中的相关描述。且本申请实施例中采用DPD非线性补偿方法，能够对因为器件的记忆特性造成的非线性失真进行补偿，且适用于多种类型的电光转换装置。同理的，鉴于本申请实施例中还可以包括其他引入非线性补偿的器件，如光域放大器等，采用本申请实施例中的非线性补偿方法，因为第二基带信号是经由该其他引入非线性补偿的器件处理过的信号，因此本申请实施例中根据第一基带信号和第二基带信号进行非线性补偿，还可以补偿因为其他引入非线性补偿的器件造成的非线性失真。
实施例三
图12为本申请实施例提供的另一实施例的RoF网络系统的结构示意图。如图12所示，本申请实施例的中心侧通信设备10中的第一处理装置12和第二处理装置14的结构和连接关系可以参照上述实施例二中的相关描述，且远端侧通信设备20的结构也可以参照上述实施例二中的相关描述，在此不做赘述。
与上述实施例二相同的，实施例三中提供的RoF网络系统的结构适用于单波长单频点的基带信号，且数字预失真模块1121，用于采用失真参数对第一基带信号进行预失真处理。与上述实施例二不同的是，本申请实施例中的电光转换装置124为EML。相对应的，参数估计模块1122，用于根据第一基带信号和第二基带信号，获取预设偏置电压与外部调制器的半波电压之间的差值，进而根据该差值，更新失真参数，以对第一基带信号进行非线性补偿。
下述对本申请实施例中提供的通过调整预设偏置电压与外部调制器的半波电压之间的差值，以对第一基带信号进行非线性补偿的方法进行说明：
其中，本申请实施例中的O/E的工作方式理论模型如下公式四所示：
Figure BDA0002475298620000151
且上述公式五中的vDC满足如下公式五：
Figure BDA0002475298620000152
其中，vπ表示EML的半波电压，vDC表示预设偏置电压，Δv表示EML的半波电压和预设偏置电压的差值，Pout表示EML输出的光信号的功率，v(t)表示输入EML的射频信号的电压。
图13为本申请实施例提供的EML的非线性补偿的示意图。如图13所示，假设输入EML的第一射频信号的幅值为v(t)时，O/E端输出的第二射频信号为vout(t)。则具有如下公式六：
Figure BDA0002475298620000153
其中，R表示O/E端的等效电阻，G表示EML到O/E之间的链路损耗，Ein表示输入EML的信号的功率，α表示O/E端的损耗。
在第一基带信号为X(n)，且在得到第二基带信号Y(n)后，则有如下公式七成立：
Figure BDA0002475298620000154
因此对Y(n)求期望，即可以得到直流分量
Figure BDA0002475298620000155
对上述公式八的彰显函数进行5阶泰勒展开，可以得到如下公式八：
Figure BDA0002475298620000161
Figure BDA0002475298620000162
通过求解如下公式九方程，便可以得到Δv的值。
Figure BDA0002475298620000163
在求解得到Δv的值后，接着根据上述公式八便可以得到更新后的失真参数U(n)，如下公式十所示：
Figure BDA0002475298620000164
应理解，上述E[]表示求期望运算(求平均)。
可选的，本申请实施例中的参数估计模块1122中存储有Δv和U(n)的对应关系表，参数估计模块1122在得到EML的半波电压和预设偏置电压的差值后，可以通过查表得到更新后的失真参数，进而对失真参数进行更新。
应注意，如图12所示，远端侧通信设备20的结构与上述实施例一中的结构相同，在此不做赘述。
本申请实施例中，在电光转换装置为外部调制器时，非线性补偿装置还可以根据第一基带信号和第二基带信号，采用调整调整预设偏置电压与外部调制器的半波电压之间的差值的方式，同样也能够达到对RoF网络系统的非线性失真的补偿。
实施例四和实施例五提供的RoF网络系统的结构适用于单波长多频点的基带信号。其中，因为N大于1，即基带资源池111可以生成N个子第一基带信号，因此本申请实施例中的第一处理装置12和第二处理装置14与上述实施例二和实施例三中不同。鉴于实施例四和实施例五包括多路子第一基带信号，因此实施例四和实施例五中可以对该多路子第一基带信号对应的电域信号进行合路，具体的RoF网络系统的结构见下述实施例四和实施例五。下述实施例中的附图对于相同的器件不做标识，具体可以参照上述图10中的标识。
其中，当在RoF网络系统引入载波调制技术，波分复用(WDM)以及偏振复用技术等时，可以实现多频带、多通信制式信号(基带数字信号，LTE信号，UMTS信号，WIFI信号，毫米波信号等)的共存共传，可以进一步提升中心侧通信设备10在兼容性，接入用户数量，吞入量等方面的表现，但同样会引入光信号传输过程中产生的四波混频，邻波串扰等非线性失真，据此，下述四个实施例中提供的RoF网络系统的结构也可以对四波混频，邻波串扰等非线性失真进行非线性补偿，具体参照下面实施例中的相关描述。
实施例四
图14为本申请实施例提供的另一实施例的RoF网络系统的结构示意图。如图14所示，本申请实施例中的中心侧通信设备10还可以包括：电域合路器16和电域分路器17。其中，电域合路器16与第一处理装置12连接，电域分路器17与第二处理装置14连接。
本申请实施例中的第一处理装置12，具体用于将子第一基带信号转换为子第一射频信号，且将子第一射频信号输出至电域合路器16。电域合路器16，用于合路N个子第一射频信号，且将合路后的射频信号输出至第一处理装置12。其中，电域合路器16将N个子第一射频信号合路为一路射频信号。相应的，第一处理装置12，具体还用于将合路后的射频信号转换为光信号。
应理解，第一处理装置12将子第一基带信号转换为子第一射频信号的方式，可以参照上述实施例一中第一处理装置12将第一基带信号转换为第一射频信号的方式，且第一处理装置12将合路后的射频信号转换为光信号的方式，可以参照上述实施例一中第一处理装置12将第一射频信号转换为光信号的方式。
本申请实施例中的第二处理装置14，具体用于将第二路光信号转换为第二射频信号，并输出至电域分路器17。电域分路器17，用于将第二射频信号分路为N个子第二射频信号，且将N个子第二射频信号输出至第二处理装置14。应理解，N个子第二射频信号与N个子第一射频信号按照频点一一对应。相应的，第二处理装置14，具体还用于将子第二射频信号转换为子第二基带信号，以得到N个子第二基带信号。
应理解，本申请实施例中，第二处理装置14将第二路光信号转换为第二射频信号的方式，可以参照上述实施例一中第二处理装置14将光信号转换为第二射频信号的方式，且第二处理装置14将子第二射频信号转换为子第二基带信号的方式，可以参照上述实施例一中第二处理装置14将第二射频信号转换为第二基带信号的方式。
图15为本申请实施例提供的另一实施例的RoF网络系统的结构示意图。如图15所示，在一种可能的实现方式中，第一处理模块包括电光转换装置124和N个数模转换装置121，第二处理装置14包括：光电转换装置141和N个模数转换装置144，本振15为N个，且一个本振15对应一个数模转换装置121、一个模数转换装置144。
其中，电域合路器16分别与N个数模转换装置121、电光转换装置124连接，N个数模转换装置121还与非线性补偿装置112连接，每个本振15分别与对应的数模转换装置121、模数转换装置144连接，光分路器13分别电光转换装置124、光电转换装置141连接，电域分路器17分别与光电转换装置141、N个模数转换装置144连接，N个模数转换装置144均与非线性补偿装置112连接。
应理解，本申请实施例中的数模转换装置121，用于将子第一基带信号转换为子第一射频信号，且将子第一射频信号输出至电域合路器16。电光转换装置124，用于将合路后的射频信号转换为光信号。光电转换装置141，用于将第二路光信号转换为第二射频信号，并输出至电域分路器17。模数转换装置144，用于将子第二射频信号转换为子第二基带信号。
可选的，如图15虚线框中所示，第一处理装置12还可以包括：N个第一混频器122、N个带通滤波器123，一个数模转换装置121对应一个第一混频器122、一个带通滤波器123、一个本振15；第二处理装置14还包括：N个第二混频器142和N个低通滤波器143，一个模数转换装置144对应一个第二混频器142、一个低通滤波器143、一个本振15。
其中，每个第一混频器122与对应的数模转换装置121、带通滤波器123和本振15连接，每个带通滤波器123还与电域合路器16连接，每个第二混频器142与对应的低通滤波器143、本振15，以及电域分路器17连接。
在上述的中心侧通信设备10的结构的基础上，可选的，第一处理装置12还包括：N个可调衰减器125、N个低噪声放大器126，一个带通滤波器123对应一个可调衰减器125、一个低噪声放大器126。其中，每个可调衰减器125分别与对应的带通滤波器123、低噪声放大器126连接，N个低噪声放大器126还与电域合路器16连接。
在上述的中心侧通信设备10的结构的基础上，可选的，第一处理装置12还包括：光域放大器127；光域放大器127分别与电光转换装置124、光分路器13连接。
在上述的中心侧通信设备10的结构的基础上，可选的，第二处理装置14还包括：N个电域放大器145，一个电域放大器145对应一个数模转换装置121、一个低通滤波器143，每个电域放大器145与对应的数模转换装置121、低通滤波器143连接。
在本申请实施例提供的中心侧通信设备10的结构的基础上，本申请实施例中的非线性补偿装置112可以根据子第一基带信号，以及与子第一基带信号对应的子第二基带信号，对子第一基带信号进行非线性补偿。
图16为本申请实施例提供的多维DPD非线性补偿的示意图。与上述实施例二中类似的，如图16所示，假设系统的输入信号包括x1(n)、x2(n)……xn(n)，其中，x1(n)、x2(n)……xn(n)均为子第一基带信号，系统的输出信号包括y1(n)、y2(n)……yn(n)，其中，y1(n)、y2(n)……yn(n)均为子第二基带信号。
其中，与上述实施例二中的补偿方法类似的，本申请实施例中还可以采用DPD非线性补偿的方法，但与上述实施例二不同的是，本申请实施例中的第一基带信号包含有多路子第一基带信号，光信号传输过程中产生的四波混频，邻波串扰等非线性失真，因此需要采用多维模型进行DPD非线性补偿。
本实施例中可以与先建立多维模型，且存储在非线性补偿装置112中，该多维模型可以为不限于多项式模型或神经网络模型。其中，该多维模型为根据多路子第一基带信号，以及反馈的多路子第二基带信号建立的。该多维模型除了包含一维模型中包含的信号自身交调项，还包含了多个信号之间的交调项。图17为本申请实施例提供的多频点基带信号之间的交调和串扰表现示意图。如图17所示，图17中横坐标为3个频点的子第一基带信号，纵坐标为信号的功率。该三个频点的子第一基带信号的中线频率分别为200MHz、400MHz和600MHz，三个频点的子第一基带信号在传输的过程中会产生交调和串扰，如图17中所示的实线部分表示的干扰信号。
也就是说，在该种场景下，采用DPD非线性补偿的方法，不仅可以补偿单路基带信号在传输过程中的非线性失真，还能够补偿因为多路基带信号之间的交调和串扰引起的非线性失真。其中，一维模型指的是实施例二中采用的模型。
本申请实施例中的非线性补偿装置112包括：数字预失真模块1121和参数估计模块1122。其中，数字预失真模块1121，用于采用失真参数对子第一基带信号进行预失真处理。参数估计模块1122，用于根据子第一基带信号、子第二基带信号，以及多维模型，更新失真参数，以子第一基带信号进行非线性补偿。应理解，本申请实施例中参数估计模块1122可以根据N个子第一基带信号和与反馈的N个子第二基带信号，以及多维模型，求解得到该更新后的失真参数，以对每个子第一基带信号进行非线性补偿，使得补偿后的子第一基带信号经过第一处理装置12处理得到的光信号不存在非线性失真。应理解，上述多维模型进行DPD非线性补偿的方式适用于电光转换装置124为EML或DML。
可选的，针对电光转换装置124为EML，本申请实施例中的非线性补偿装置112进行非线性补偿的方法，还可以使用上述实施例三中的补偿方法。相应的，参数估计模块1122，用于根据第子一基带信号和子第二基带信号，获取预设偏置电压与该子一基带信号对应的外部调制器的半波电压之间的差值，进而调整差值，以子第一基带信号进行非线性补偿。
应注意，如图15和图16所示，远端侧通信设备20的结构与上述实施例一中的结构相同，在此不做赘述。
本申请实施例提供的RoF网络系统的结构，在中心侧通信设备中建立反馈链路，能够对单波长多频点的基带信号进行非线性补偿，不仅可以补偿单路基带信号在传输过程中的非线性失真，还能够补偿因为多路基带信号之间的交调和串扰引起的非线性失真。本申请实施例中的其他技术效果可以参照上述实施例二、实施例三的技术效果的相关描述。
实施例五
图18为本申请实施例提供的另一实施例的RoF网络系统的结构示意图。如图18所示，本申请实施例中的中心侧通信设备10还可以包括：电域合路器16、N个电域开关18。其中，电域合路器16与第一处理装置12连接，电域开关18分别与本振15、第二处理装置14连接，一个电域开关18与一个子第一射频信号对应。
本申请实施例中的第一处理装置12，具体用于将子第一基带信号转换为子第一射频信号，且将子第一射频信号输出至电域合路器16。电域合路器16，用于合路N个子第一射频信号，且将合路后的射频信号输出至第一处理装置12。其中，电域合路器16将N个子第一射频信号合路为一路射频信号。相应的，第一处理装置12，具体还用于将合路后的射频信号转换为光信号。应理解，第一处理装置12将子第一基带信号转换为子第一射频信号的方式，以及第一处理装置12将合路后的射频信号转换为光信号的方式，可以参照上述实施例二中的相关描述。
相对应的，本申请实施例中的第二处理装置14，具体用于将第二路光信号转换为第二射频信号。电域开关18，用于控制子第一射频信号对应的子第二射频信号的反馈链路的通断。
应注意的是，电域开关18控制子第二射频信号的反馈链路的通断的一种可能的实现方式可以为：该N个子第一射频信号对应的电域开关18按照预设规则，可以间隔预设时间依次打开且关闭，以控制该电域开关18对应的子第二射频信号的反馈链路导通后，将子第二射频信号反馈给非线性补偿装置112，在将子第二射频信号反馈给非线性补偿装置112后，电域开关18可以关闭，以控制该电域开关18对应的子第二射频信号的反馈链路断开。
示例性的，预设规则可以为每间隔1ms，依次打开子第一射频信号1、子第一射频信号2……子第一射频信号N对应的电域开关18，以使得子第二射频信号1、子第二射频信号2……子第二射频信号N的反馈链路依次导通，进而依次将子第二射频信号1、子第二射频信号2……子第二射频信号N反馈给非线性补偿装置112。
电域开关18控制子第二射频信号的反馈链路的通断的另一种可能的实现方式可以为：电域开关18根据控制指令，以控制该电域开关18对应的子第二射频信号的反馈链路的通断。可选的，控制指令可以为中心侧通信设备10根据上行信号的状态生成的，或者也可以通过人为输入，以控制对应频点的子第二射频信号的反馈链路的通断。
示例性的，若中心侧通信设备10根据接收到的上行信号，确定一频点的上行信号的质量较差，因此可以控制该频点对应的电域开关闭合，以反馈该频点的子第二基带信号，以对该频点的信号进行非线性补偿，以提高该频点的信号的质量。
电域开关18控制子第二射频信号的反馈链路的通断的另一种可能的实现方式可以为：电域开关18根据上行信号，确定该频点对应的子第二射频信号的反馈链路导通。具体为中心侧通信设备10根据上行信号，确定处于工作状态的频点，进而控制该频点的子第二射频信号的反馈链路导通。
示例性的，如中心侧通信设备10根据上行信号，确定处于工作状态的频点，而其他频点处于非工作状态(休眠状态)，因此，中心侧通信设备10可以控制该工作的频点对应的子第二射频信号的反馈链路导通，以对该处于工作状态的频点的信号进行非线性补偿。
相应的，第二处理装置14，具体还用于将反馈的子第二射频信号转换为子第二基带信号。应理解，第二处理装置14将第二路光信号转换为第二射频信号的方式，以及第二处理装置14将反馈的子第二射频信号转换为子第二基带信号的方式，可以参照上述实施例二中的相关描述。
图19为本申请实施例提供的另一实施例的RoF网络系统的结构示意图。如图19所示，在一种可能的实现方式中，第一处理模块包括电光转换装置124和N个数模转换装置121，第二处理装置14包括：光电转换装置141和模数转换装置144，本振15为N个，且一个本振15对应一个数模转换装置121、一个电域开关18。
其中，电域合路器16分别与N个数模转换装置121、电光转换装置124连接，N个数模转换装置121还与非线性补偿装置112连接，每个本振15与对应的数模转换装置121、电域开关18连接，光分路器13分别与电光转换装置124、光电转换装置141连接，模数转换装置144分别与光电转换装置141、N个电域开关18、非线性补偿装置112连接。
应理解，本申请实施例中的数模转换装置121，用于将子第一基带信号转换为子第一射频信号，且将子第一射频信号输出至电域合路器16。电光转换装置124，用于将合路后的射频信号转换为光信号。光电转换装置141，用于将第二路光信号转换为第二射频信号，且在电域开关18的作用下控制第二射频信号中子第二射频信号的反馈链路的通断。相应的，模数转换装置144，用于将反馈的子第二射频信号转换为子第二基带信号。
可选的，如图19虚线框中所示，第一处理装置12还可以包括：第一处理模块还包括：N个第一混频器122、N个带通滤波器123，一个数模转换装置121对应一个第一混频器122、一个带通滤波器123、一个本振15；第二处理装置14还包括：第二混频器142和低通滤波器143。
其中，每个第一混频器122对应的数模转换装置121、带通滤波器123和本振15连接，每个本振15通过对应的电域开关18与第二混频器142连接，第二混频器142与低通滤波器143连接，低通滤波器143还与模数转换装置144连接。如图所示，电域开关18均与第二混频器142连接。
在上述的中心侧通信设备10的结构的基础上，可选的，第一处理装置12还包括：N个可调衰减器125、N个低噪声放大器126。可调衰减器125、低噪声放大器126的介绍可以参照上述实施例四的相关描述。
在上述的中心侧通信设备10的结构的基础上，可选的，第一处理装置12还包括：光域放大器127。光域放大器127的介绍可以参照上述实施例四的相关描述。
在上述的中心侧通信设备10的结构的基础上，可选的，第二处理装置14还包括：电域放大器145，电域放大器145分别与数模转换装置121、低通滤波器143连接。
应注意，本申请实施例中的非线性补偿装置112的补偿方法可以参照上述实施例四中的相关描述，在此不做赘述。如图18和图19所示，远端侧通信设备20的结构与上述实施例一中的结构相同，在此不做赘述。
本申请实施例提供的RoF网络系统的结构，在中心侧通信设备中建立反馈链路，能够对单波长多频点的基带信号进行非线性补偿，且在中心侧通信设备中设置电域开关，相较于上述实施例四，可以减少器件重复设置，节省了成本。另本申请实施例中，通过对电域开关的控制，还能够实现对特定频点的基带信号的非线性补偿，选择性更高。本申请实施例中的其他技术效果可以参照上述实施例二、实施例三、实施例四的技术效果的相关描述。
上述实施例四和实施例五提供的RoF网络系统的结构适用于单波长多频点的基带信号，下述实施例六和实施例七提供的RoF网络系统的结构适用于多波长多频点的基带信号。与上述实施例相比较，因为实施例六和实施例七中为多波长的基带信号，因此可以设置波分复用器19和波分解复用器19'对多路光信号进行合路和分路，其中的结构具体见下述实施例六和实施例七。
实施例六
图20为本申请实施例提供的另一实施例的RoF网络系统的结构示意图。如图20所示，本申请实施例中的中心侧通信设备10还可以包括：波分复用器19和波分解复用器19'。其中，波分复用器19分别与第一处理装置12、光分路器13连接，波分解复用器19'分别与光分路器13、第二处理装置14连接。
本申请实施例中的第一处理装置12，具体用于将子第一基带信号转换为子第一射频信号，且将子第一射频信号转换为子第一光信号，以得到N个子第一光信号，光信号包括N个子第一光信号。波分复用器19，用于合路N个子第一光信号，并将合路后的光信号输出至光分路器13，应理解，波分复用器19将N个子第一光信号合路为一路光信号。波分解复用器19'，用于将第二路光信号分路为N个子第二光信号。相应的，第二处理装置14，具体用于将子第二光信号转换为子第二射频信号，且将子第二射频信号转换为子第二基带信号，以得到N个子第二基带信号。
应理解，本申请实施例中的第一处理装置12将子第一基带信号转换为子第一射频信号的方式，将子第一射频信号转换为子第一光信号的方式，以及第二处理装置14将子第二光信号转换为子第二射频信号，以及将子第二射频信号转换为子第二基带信号的方式，可以参照上述实施例一中的相关描述。
图21为本申请实施例提供的另一实施例的RoF网络系统的结构示意图。如图21所示，在一种可能的实现方式中，第一处理模块包括N个数模转换装置121、N个电光转换装置124，一个数模转换装置121对应一个电光转换装置124，第二处理装置14包括：N个光电转换装置141和N个模数转换装置144，一个光电转换装置141对应一个模数转换装置144，本振15为N个，一个本振15对应一个数模转换装置121、一个模数转换装置144。
其中，非线性补偿装置112与N个数模转换装置121连接，每个数模转换装置121与对应的电光转换装置124、本振15连接，波分复用器19分别与N个电光转换装置124、光分路器13连接，波分解复用器19'分别与N个光电转换装置141、光分路器13连接，每个模数转换装置144还与对应的光电转换装置141、本振15连接，N个模数转换装置144均与非线性补偿装置112连接。
数模转换装置121，用于将子第一基带信号转换为子第一射频信号，且将子第一射频信号输出至电光转换装置124。电光转换装置124，用于将子第一射频信号转换为子第一光信号，且输出至波分复用器19。光电转换装置141，用于将子第二光信号转换为子第二射频信号，并输出至模数转换装置144。模数转换装置144，用于将子第二光信号转换为子第二射频信号，且将子第二射频信号转换为子第二基带信号。
可选的，如图19虚线框中所示，第一处理装置12还可以包括：第一处理模块还包括：N个第一混频器122、N个带通滤波器123，一个数模转换装置121对应一个第一混频器122、一个带通滤波器123、一个本振15；第二处理装置14还包括：N个第二混频器142和N个低通滤波器143，一个模数转换装置144对应一个第二混频器142、一个低通滤波器143、一个本振15。
其中，每个第一混频器122与对应的数模转换装置121、带通滤波器123和本振15连接，每个带通滤波器123还与对应的电光转换装置124连接。每个第二混频器142与对应的低通滤波器143、本振15、光电转换装置141连接。
在上述的中心侧通信设备10的结构的基础上，可选的，第一处理装置12还包括：N个可调衰减器125、N个低噪声放大器126，一个带通滤波器123对应一个可调衰减器125、一个低噪声放大器126、一个电光转换装置124。其中，每个可调衰减器125分别与对应的带通滤波器123、低噪声放大器126连接，每个低噪声放大器126还与对应的电光转换装置124连接。
在上述的中心侧通信设备10的结构的基础上，可选的，第一处理装置12还包括：光域放大器127，光域放大器127分别与波分复用器19、光分路器13连接。
在上述的中心侧通信设备10的结构的基础上，可选的，第二处理装置14还包括：N个电域放大器145，电域放大器145的介绍可以参照上述实施例四的相关描述。
应注意，本申请实施例中的非线性补偿装置112的补偿方法可以参照上述实施例四中的相关描述，在此不做赘述。如图20和图21所示，本申请实施例的远端侧通信设备20中，第三处理装置21包括：波分解复用器19'和N个光电转换装置141，且天线22为N个，一个光电转换装置141对应一个天线22。
其中，波分解复用器19'分别与光分路器13和N个光电转换装置141连接，每个光电转换装置141还与对应的天线22连接。波分解复用器19'，用于将第一路光信号分路为N个子光信号，且输出至对应的光电转换装置141中。光电转换装置141，用于将子光信号转换为子射频信号，且将子射频信号输出至天线22。天线22，用于将子射频信号发射出去。
本申请实施例提供的RoF网络系统的结构，在中心侧通信设备中建立反馈链路，能够对单波长多频点的基带信号进行非线性补偿，不仅可以补偿单路基带信号在传输过程中的非线性失真，还能够补偿因为多路基带信号之间的交调和串扰引起的非线性失真。本申请实施例中的其他技术效果可以参照上述实施例二、实施例三、实施例四和实施例五的技术效果的相关描述。
实施例七
图22为本申请实施例提供的另一实施例的RoF网络系统的结构示意图。如图22所示，本申请实施例中的中心侧通信设备10还可以包括：2N个电域开关18。其中的N个电域开关18设置反馈链路中。
其中，本振15与其中的N个电域开关18连接，N个电域开关18还与第二处理装置14连接，一个电域开关18对应一个子第一射频信号，第二处理装置14还与剩余N个电域开关18连接，一个电域开关18对应一个子第二射频信号，一个子第一射频信号对应一个子第二射频信号。
本申请实施例中，电域开关18，用于控制子第一射频信号对应的子第二射频信号的反馈链路的通断。其中，电域开关18控制子第二射频信号的反馈链路的通断的方式具体可以参照上述实施例五中的相关描述。相应的，第二处理装置14，具体用于将反馈的子第二射频信号转换为子第二基带信号。
图23为本申请实施例提供的另一实施例的RoF网络系统的结构示意图。如图23所示，在一种可能的实现方式中，第一处理模块包括：N个数模转换装置121、N个电光转换装置124，一个数模转换装置121对应一个电光转换装置124，第二处理装置14包括：N个光电转换装置141和模数转换装置144，一个光电转换装置141对应一个电域开关18，本振15为N个，一个本振15对应一个数模转换装置121、一个电域开关18、一个模数转换装置144。
其中，非线性补偿装置112与N个数模转换装置121连接，每个数模转换装置121与对应的电光转换装置124、本振15连接，每个本振15还与对应的电域开关18连接，波分复用器19分别与N个电光转换装置124、光分路器13连接，波分解复用器19'分别与N个光电转换装置141、光分路器13连接，每个光电转换装置141与对应的电域开关18连接，2N个电域开关18均与模数转换装置144连接，模数转换装置144还与非线性补偿装置112连接。
数模转换装置121，用于将子第一基带信号转换为子第一射频信号，且将子第一射频信号输出至电光转换装置124。电光转换装置124，用于子第一射频信号转换为子第一光信号，且输出至波分复用器19。光电转换装置141，用于将子第二光信号转换为子第二射频信号。电域开关18，用于控制子第二射频信号的通断。模数转换装置144，用于将反馈的子第二射频信号转换为子第二基带信号。
可选的，如图23虚线框中所示，第一处理装置12还可以包括：N个第一混频器122、N个带通滤波器123，一个数模转换装置121对应一个第一混频器122、一个带通滤波器123、一个本振15；第二处理装置14还包括：第二混频器142和低通滤波器143。其中，其中，每个第一混频器122与对应的数模转换装置121、带通滤波器123和本振15连接，每个本振15通过对应的电域开关18与第二混频器142连接，每个带通滤波器123还与对应的电光转换装置124连接。
第二混频器142还与对应的低通滤波器143连接，低通滤波器143还与模数转换装置144连接连接，且剩余的N个电域开关均与第二混频器142连接。
在上述的中心侧通信设备10的结构的基础上，可选的，第一处理装置12还包括：N个可调衰减器125、N个低噪声放大器126，一个带通滤波器123对应一个可调衰减器125、一个低噪声放大器126、一个电光转换装置124。可调衰减器125和低噪声放大器126的介绍可以参照上述实施例六的相关描述。
在上述的中心侧通信设备10的结构的基础上，可选的，第一处理装置12还包括：光域放大器127，光域放大器127的介绍可以参照上述实施例六的相关描述。
在上述的中心侧通信设备10的结构的基础上，可选的，第二处理装置14还包括：N个电域放大器145，电域放大器145的介绍可以参照上述实施例四的相关描述。
应注意，本申请实施例中的非线性补偿装置112的补偿方法可以参照上述实施例四中的相关描述，在此不做赘述。如图22和图23所示，本申请实施例的远端侧通信设备20的结构可以参照上述实施例六的相关描述。
本申请实施例提供的RoF网络系统的结构，在中心侧通信设备中建立反馈链路，能够对单波长多频点的基带信号进行非线性补偿，不仅可以补偿单路基带信号在传输过程中的非线性失真，还能够补偿因为多路基带信号之间的交调和串扰引起的非线性失真。且在中心侧通信设备中设置电域开关，相较于上述实施例六，可以减少器件重复设置，节省了成本。另本申请实施例中，通过对电域开关的控制，还能够实现对特定频点的基带信号的非线性补偿，选择性更高。本申请实施例中的其他技术效果可以参照上述实施例二、实施例三、实施例四、实施例五和实施例六的技术效果的相关描述。
本申请实施例还提供一种通信系统，如图9、图10、图12、图14-图15、图18-图23中所示，该通信系统包括中心侧通信设备和至少一个远端侧通信设备。其中，远端侧通信设备包括天线。远端侧通信设备，用于将来自中心侧通信设备的第一路光信号转换为射频信号，且将射频信号通过天线发射。应理解，本申请实施例中的中心侧通信设备和远端侧通信设备的结构具体见上述实施例一至实施例七中的相关描述。

Claims (21)

1.一种通信设备，其特征在于，包括：数字处理装置、第一处理装置、光分路器、第二处理装置和本振，所述第一处理装置分别与所述数字处理装置、所述本振、所述光分路器连接，所述光分路器还与所述第二处理装置连接，所述第二处理装置还与所述本振、所述数字处理装置连接；
所述数字处理装置，用于生成第一基带信号，且将所述第一基带信号输出至所述第一处理装置；
所述第一处理装置，用于将所述第一基带信号转换为第一射频信号，且将所述第一射频信号转换为光信号，以及将所述光信号输出至所述光分路器；
所述光分路器，用于将所述光信号分路为第一路光信号和第二路光信号，且将所述第一路光信号输出至至少一个远端通信设备，将所述第二路光信号输出至所述第二处理装置；
所述第二处理装置，用于将所述第二路光信号转换为第二射频信号，且将所述第二射频信号转换为第二基带信号，以及将所述第二基带信号输出至所述数字处理装置；
所述数字处理装置，还用于根据所述第一基带信号和所述第二基带信号，对所述第一基带信号进行非线性补偿。
2.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述第一基带信号包括N个子第一基带信号，所述第二基带信号包括N个子第二基带信号，所述第一射频信号包括N个子第一射频信号，所述第二射频信号包括N个子第二射频信号，所述子第一射频信号与所述子第二射频信号按照频点一一对应，N为大于或等于1的整数；
所述数字处理装置包括：基带资源池和非线性补偿装置，所述基带资源池和所述非线性补偿装置连接，所述非线性补偿装置还分别与所述第一处理装置、所述第二处理装置连接；
所述基带资源池，用于生成所述N个子第一基带信号，且将所述N个子第一基带信号经由所述非线性补偿装置输出至所述第一处理装置；
所述第一处理装置，具体用于将所述子第一基带信号转换为所述子第一射频信号，且将所述N个子第一射频信号转换为所述光信号；
所述第二处理装置，具体用于将所述第二路光信号转换为所述N个子第二射频信号，且将所述子第二射频信号转换为所述子第二基带信号；
所述非线性补偿装置，用于根据所述子第一基带信号，以及与所述子第一基带信号对应的子第二基带信号，对所述子第一基带信号进行非线性补偿。
3.根据权利要求2所述的通信设备，其特征在于，所述光信号的波长为1310nm。
4.根据权利要求2或3所述的通信设备，其特征在于，当所述N大于1时，所述通信设备还包括电域合路器，所述电域合路器与所述第一处理装置连接；
所述第一处理装置，具体还用于将所述子第一射频信号输出至所述电域合路器；
所述电域合路器，用于合路N个子第一射频信号，且将合路后的射频信号输出至所述第一处理装置；
所述第一处理装置，具体还用于将所述合路后的射频信号转换为所述光信号。
5.根据权利要求4所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备还包括电域分路器，所述电域分路器与所述第二处理装置连接；
所述第二处理装置，具体还用于将所述第二射频信号输出至所述电域分路器；
所述电域分路器，用于将所述第二射频信号分路为N个子第二射频信号，且将N个子第二射频信号输出至第二处理装置。
6.根据权利要求5所述的通信设备，其特征在于，所述第一处理模块包括电光转换装置和N个数模转换装置，所述第二处理装置包括：光电转换装置和N个模数转换装置，所述本振为N个，且一个本振对应一个数模转换装置、一个模数转换装置；
所述电域合路器分别与所述N个数模转换装置、所述电光转换装置连接，所述N个数模转换装置还与所述非线性补偿装置连接，每个本振分别与对应的数模转换装置、模数转换装置连接，所述光分路器分别所述电光转换装置、所述光电转换装置连接，所述电域分路器分别与所述光电转换装置、所述N个模数转换装置连接，所述N个模数转换装置均与所述非线性补偿装置连接。
7.根据权利要求4所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备还包括N个电域开关，所述电域开关分别与所述本振、所述第二处理装置连接，一个电域开关对应一个子第一射频信号；
电域开关，用于控制子第一射频信号对应的子第二射频信号的反馈链路的通断；
所述第二处理装置，具体还用于将反馈的子第二射频信号转换为子第二基带信号。
8.根据权利要求7所述的通信设备，其特征在于，所述第一处理模块包括电光转换装置和N个数模转换装置，所述第二处理装置包括：光电转换装置和模数转换装置，所述本振为N个，且一个本振对应一个数模转换装置、一个电域开关；
所述电域合路器分别与所述N个数模转换装置、所述电光转换装置连接，所述N个数模转换装置还与所述非线性补偿装置连接，每个本振与对应的数模转换装置、电域开关连接，所述光分路器分别与所述电光转换装置、所述光电转换装置连接，所述模数转换装置分别与所述光电转换装置、所述N个电域开关、所述非线性补偿装置连接。
9.根据权利要求2或3所述的通信设备，其特征在于，当所述N大于1时，所述通信设备还包括波分复用器和波分解复用器，所述波分复用器分别与所述第一处理装置、所述光分路器连接，所述波分解复用器分别与所述光分路器、所述第二处理装置连接；
所述第一处理装置，具体用于将所述子第一射频信号转换为子第一光信号，以得到N个子第一光信号，所述光信号包括所述N个子第一光信号；
所述波分复用器，用于合路所述N个子第一光信号，并将合路后的光信号输出至所述光分路器；
所述波分解复用器，用于将所述第二路光信号分路为N个子第二光信号；
所述第二处理装置，具体还用于将所述子第二光信号转换为子第二射频信号，且将所述子第二射频信号转换为所述子第二基带信号，以得到所述N个子第二基带信号。
10.根据权利要求9所述的通信设备，其特征在于，所述第一处理模块包括N个数模转换装置、N个电光转换装置，一个数模转换装置对应一个电光转换装置，所述第二处理装置包括：N个光电转换装置和N个模数转换装置，一个光电转换装置对应一个模数转换装置，所述本振为N个，一个本振对应一个数模转换装置、一个模数转换装置；
所述非线性补偿装置与所述N个数模转换装置连接，每个数模转换装置与对应的电光转换装置、本振连接，所述波分复用器分别与所述N个电光转换装置、所述光分路器连接，所述波分解复用器分别与所述N个光电转换装置、所述光分路器连接，每个模数转换装置还与对应的光电转换装置、本振连接，所述N个模数转换装置均与所述非线性补偿装置连接。
11.根据权利要求9所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备还包括：2N个电域开关，所述本振与其中的N个电域开关连接，所述N个电域开关还与第二处理装置连接，一个电域开关对应一个子第一射频信号，所述第二处理装置还与剩余N个电域开关连接，一个电域开关对应一个子第二射频信号，一个子第一射频信号对应一个子第二射频信号；
电域开关，用于控制子第一射频信号对应的子第二射频信号的反馈链路的通断；
所述第二处理装置，具体还用于将反馈的子第二射频信号转换为子第二基带信号。
12.根据权利要求11所述的通信设备，其特征在于，所述第一处理模块包括N个数模转换装置、N个电光转换装置，一个数模转换装置对应一个电光转换装置，所述第二处理装置包括：N个光电转换装置和模数转换装置，一个光电转换装置对应一个电域开关，所述本振为N个，一个本振对应一个数模转换装置、一个电域开关、一个模数转换装置；
所述非线性补偿装置与所述N个数模转换装置连接，每个数模转换装置与对应的电光转换装置、本振连接，每个本振还与对应的电域开关连接，所述波分复用器分别与N个电光转换装置、所述光分路器连接，所述波分解复用器分别与所述N个光电转换装置、所述光分路器连接，每个光电转换装置与对应的电域开关连接，所述2N个电域开关均与所述模数转换装置连接，所述模数转换装置还与所述非线性补偿装置连接。
13.根据权利要求6、8、10或12所述的通信设备，其特征在于，所述第一处理模块还包括：N个第一混频器、N个带通滤波器，一个数模转换装置对应一个第一混频器、一个带通滤波器、一个本振；当所述第二处理装置包括N个模数转换装置时，所述第二处理装置还包括：N个第二混频器和N个低通滤波器，一个模数转换装置对应一个第二混频器、一个低通滤波器、一个本振；
每个第一混频器与对应的数模转换装置、带通滤波器、本振连接，每个带通滤波器还与电域合路器或者对应的电光转换装置连接；
每个第二混频器与对应的低通滤波器、本振连接，每个第二混频器还与电域分路器或对应的光电转换装置连接。
14.根据权利要求6、8、10或12所述的通信设备，其特征在于，所述第一处理模块还包括：N个第一混频器、N个带通滤波器，一个数模转换装置对应一个第一混频器、一个带通滤波器、一个本振；当所述第二处理装置包括一个模数转换装置时，所述第二处理装置还包括：第二混频器和低通滤波器；
每个第一混频器与对应的数模转换装置、带通滤波器、本振连接，每个本振通过对应的电域开关与所述第二混频器连接，每个带通滤波器还与所述电域合路器或者对应的电光转换装置连接；
所述第二混频器与所述低通滤波器连接，所述低通滤波器还与模数转换装置连接，且电域开关均与所述第二混频器连接。
15.根据权利要求13或14所述的通信设备，其特征在于，所述第一处理装置还包括：N个可调衰减器、N个低噪声放大器，一个带通滤波器对应一个可调衰减器、一个低噪声放大器；
每个可调衰减器分别与对应的带通滤波器、低噪声放大器连接，N个低噪声放大器还与所述电域合路器连接。
16.根据权利要求15所述的通信设备，其特征在于，所述第一处理装置还包括：光域放大器；
所述光域放大器分别与所述电光转换装置、所述光分路器连接。
17.根据权利要求13或14所述的通信设备，其特征在于，所述第一处理装置还包括：N个可调衰减器、N个低噪声放大器，一个带通滤波器对应一个可调衰减器、一个低噪声放大器、一个电光转换装置；
每个可调衰减器分别与对应的带通滤波器、低噪声放大器连接，每个低噪声放大器还与对应的电光转换装置连接。
18.根据权利要求17所述的通信设备，其特征在于，所述第一处理装置还包括：光域放大器；
所述光域放大器分别与波分复用器、所述光分路器连接。
19.根据权利要求6、8、10或12所述的通信设备，其特征在于，所述电光转换装置为外部调制器或直接调制器，所述非线性补偿装置包括：数字预失真模块和参数估计模块；
所述数字预失真模块，用于采用失真参数对所述第一基带信号进行预失真处理；
所述参数估计模块，用于根据所述第一基带信号和所述第二基带信号，更新所述失真参数，以对所述第一基带信号进行非线性补偿。
20.根据权利要求6、8、10或12所述的通信设备，其特征在于，所述电光转换装置为外部调制器，所述非线性补偿装置包括：数字预失真模块和参数估计模块；
所述数字预失真模块，用于采用失真参数对所述第一基带信号进行预失真处理；
所述参数估计模块，用于根据所述第一基带信号和所述第二基带信号，获取预设偏置电压与所述外部调制器的半波电压之间的差值；
根据所述差值，更新所述失真参数，以对所述第一基带信号进行非线性补偿。
21.一种通信系统，其特征在于，包括：如上述权利要求1-20任一项所述的通信设备，以及至少一个远端侧通信设备，所述远端侧通信设备包括天线；
所述远端侧通信设备，用于将来自中心侧通信设备的第一路光信号转换为射频信号，且将所述射频信号通过天线发射。
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