[發明專利]采用雙臂調制器同時產生無線和有線信號的方法及系統

無效

• 申請號: 200710034958.2
• 申請日: 2007-05-21
• 公開（公告）號: CN101090299A
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發明（設計）人: 余建軍;陳林
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: H04B10/12
• 分類號: H04B10/12;H04B10/155;G02F1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術領域

本發明屬于光纖-無線(Radio-over-Fiber，縮寫為ROF)通信系統技術領域，能同時提供有線服務和無線服務業務。

(二)背景技術

無線化和寬帶化是當今通信業乃至整個信息業的熱點。當今信息社會對包括聲音、數據和圖像等多媒體通信的需求越來越迫切，人們希望能在任何時候向個人(無論這個人在什么地方)提供這些通信業務。無線通信使得人們能夠隨時隨地跟任何人進行通信，而寬帶通信可以將數據、互聯網、話音、視頻和多媒體應用傳送到商業和家庭用戶，這兩者的結合無疑成為了通信的發展方向。

但最近幾年，由于大量的已鋪設光纖未得到充分的利用，電信業務在長距離骨干網和城域網方面的發展速度緩慢。所以隨著對超高速、實惠并能提供交互式多媒體服務的通信方式需求的增長，寬帶移動通信吸引了人們極大的研究興趣，遍及全球的用戶、政府部門、電纜經營商和電信服務提供商對寬帶接入網的關注日益增加。

為了充分利用光纖的巨大帶寬以降低成本并結合無線通信技術的靈活性，無線網絡和光網絡的融合理所當然的成為一種既能增加接入網容量和移動性，又能降低運營成本的潛在解決方案。國際上對“可移動超大容量超高速”的光纖傳輸無線信號(Radio-over-Fiber，縮寫為ROF)通信系統的研究工作越來越給予極大的關注。ROF的概念融合了兩種常規技術——無線射頻技術和光纖有線傳輸技術。光纖鏈路提供長距離的傳輸，終端和終端用戶之間的通信由無線射頻來完成。ROF技術充分結合光纖和高頻無線電波傳輸的特點，能實現大容量、低成本的射頻信號有線傳輸和超過1Gbit/s的超寬帶無線接入，并具有覆蓋面廣、易于動態管理和維護等特點，在未來泛在超寬帶蜂窩網絡、室內無線局域網絡、衛星通信、視頻分布式系統、智能交通通信和控制等領域具有巨大的應用前景。

而下一代接入網致力于提供有線和無線雙重服務，要在超高速寬帶中使用一種成本較低的方法，為用戶終端提供更多選擇、更多樣、方便的服務。這些都使得ROF系統將朝著容量增大、帶寬增加、移動性增強以及降低成本的方向發展，并且要能同時服務固定終端和移動終端。

目前，已經提出了一些全光混頻或上轉換毫米波信號的技術，如：利用高速非線性光纖(HNLF)中的交叉相位調制(XPM)[Z.Jia，et?al.，“All-Optical?16×2.5Gb/s?WDM?Signal?Simultaneous?Up-Conversion?Based?on?XPM?in?an?NOLMin?ROF?System”，IEEE?PHOTONICS?TECHNOLOGY?LETTERS，VOL.17，NO.12，DECEMBER2005，Page(s)：2724-2726]；利用電吸收調制器(EAM)中的交叉吸收調制(XAM)[J.Yu，et?al.“All-Optical?Mixer?Based?onCross-Absorption?Modulation?in?Electroabsorption?Modulator”，IEEE?PHOTONICSTECHNOLOGY?LETTERS，VOL.17，NO.11，NOVEMBER2005，Page(s)：2421-2423]；或是用外部調制器的光載波抑制(OCS)。上述這些方法都同時生成了兩個同樣的數據信號：一個在電基帶，另一個在RF載頻。然而，這些方案都要么要求有高的輸入光功率，要么需要精確的偏置控制，并且需要級聯的調制器才能完成對基帶信號的調制和上變頻，這就在很大程度上增加系統的成本和復雜性。

為了解決上述問題，我們的方案只采用一個雙臂強度調制器和一個單波長的光源，同時產生有線服務的基帶信號和無線服務的光載毫米波信號。這樣中心站無需多個寬帶電光調制器。本發明還提供了一種光纖無線通信系統，利用以上方法產生無線的光載波毫米信號和有線的基帶信號同時傳送至基站，在基站中分別處理無線信號和有線信號。

(三)發明內容

本發明針對上述情況，用一種新穎的ROF方案，僅用一個雙臂的強度調制器同時生成和傳輸高速的有線和無線信號，提供獨立的有線和無線服務。從而降低了系統的造價和復雜度，用一個簡單、可行的系統將這種混合式的光無線系統成功的運用到實際的網絡中，使得系統結構簡單，降低系統的造價。

為了達到上述目的，本發明所采用的具體方案如下：

在中心站，無線信號通過副載波多路復用(SCM)進行上變頻并載到副載波上，同時，有線信號通過強度調制載到原始的光載波上。在基站，用一個交叉復用器將進來的信號分離成兩部分，然后對無線、有線信號分別進行處理。