5G移动通信的发展，对现有无线通信系统的容量、接入数目、能耗等提出了新的要求。基于移位正交幅度调制的正交频分复用（OFDM/OQAM）的大规模多输入多输出（MIMO）光载无线（RoF）系统由于其频谱利用率高、容量大、高效等特点受到了越来越多的关注。为了MIMO-RoF在系统中传输多个通道的无线信号，研究人员已经分析波分复用、偏振复用、空分复用等多种复用方式。在基于模式复用的空分复用中，模式间比较大的串扰会给信号的解MIMO带来影响。同时，各个模式间的色散带来的信道间的时延也会给不使用循环前缀（CP）的OFDM/OQAM带来串扰。因此在模式复用的传输系统中，模间串扰与模间色散对信号的影响是个值得研究的问题。

武汉光电国家实验室、光学与电子信息学院的邓磊副教授、刘德明教授、付松年教授和博士生莫琦、何家乐等人研究并备制了2km的椭圆芯少模光纤。该光纤包层直径为125μm，椭圆芯长轴为8μm，短轴为6.2μm，支持LP01, LP11a, LP11b三个模式。其中LP01和LP11模式的损耗分别为0.23dB/km和0.27dB/km，2km的模式间时延有12.88ns。为了减小模式色散和链路差异带来的信道延时对MIMO OFDM/QOAM 信号的串扰，同时也提出了消除时延串扰算法（TCC）。该算法可以在不使用CP的情况将信道时延容忍提高到了60ns，实现了600MHz无线带宽下4.46Gb/s速率的OFDM/OQAM信号传输。而同等情况下的OFDM信号需要25%的CP来消除信道时延的影响。该算法为OFDM/OQAM带来了18.7%频率效率的提升。该研究工作不仅验证了椭圆芯少模光纤在光载无线融合方面应用的灵活性，还验证了提出的消除时延串扰算法能够有效的消除信道间延时带来的串扰。该研究工作对未来5G移动通信传输系统具有一定程度的指导意义。

2016年9月28日，其研究成果”2 × 2 MIMO OFDM/OQAM radio signals over an elliptical core few-mode fiber” 发表在光学期刊Optics Letters杂志上（Vol. 41, No. 19, pp. 4546-4549, 2016）。

图1 实验方案结构图

图2 实验结果

该研究工作得到国家“863”计划（No. 2015AA016904）和国家自然科学基金（No.61675083, No.61307091, No.61275069和No.61331010）等项目资助。