[發明專利]一種雙工毫米波光纖無線電系統及其調制方法

無效

• 申請號: 200910076550.0
• 申請日: 2009-01-08
• 公開（公告）號: CN101459917A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 鄭小平;武熙;聞和;張漢一
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04W16/26
• 分類號: H04W16/26;H04B10/12
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司
• 代理人: 張國良

技術領域

本發明涉及光通訊技術領域，特別涉及雙工毫米波光纖無線電系統及其調制方法。?

背景技術

近些年來無線通信快速發展，無線用戶逐年遞增，業務更加多樣化，數據業務急劇攀升，使得寬帶無線信號和載波頻率向高頻毫米波擴展的需求日益迫切。毫米波信號是指波長為毫米量級(1mm-10mm)的微波信號。目前，電子器件的電子瓶頸使其遠遠不能滿足未來需求的增長，而毫米波光纖無線電技術正是利用光纖技術的寬帶低損特性，為綜合傳送各種無線業務信息提供了必要的巨大帶寬和傳輸質量，能有效解決了寬帶無線通信網絡發展所面臨的難點問題。高頻無線寬帶信號的毫米波光纖無線電系統具有體積小、重量輕、成本低、損耗小、抗電磁干擾、寬帶、低色散以及高容量等優點，解決了傳統微波傳輸系統在毫米波段存在損耗大、抗干擾能力弱等問題。此外，它將光纖網絡的巨大容量和無線接入網絡的適應性與移動性有機結合，為無線網絡提供了“最后一公里”無縫接入，實現了真正意義的“任何人、任何時間、于任何地點、以任何形式的通信”需求。?

目前，在現有的雙工毫米波光纖無線電系統中，如圖1所示，該系統包括中心站、基站和無線終端(未示出)，中心站包括：激光器、馬赫曾德爾調制器MZM(Mach-Zehnder?Modulator)、光電探測器PD(photodetection)和混頻器，基站同樣也包括：激光器、MZM、延時器、光電探測器和混頻器。基站和中心站通過單模光纖SMF(Single-mode?Fiber)連接，基站與無線終端進行無線通信。整個系統中激光器用來產生調制所用的原始光信號，即將激光器產生的光作?為光載波使用。在中心站向基站發送下行基帶信號1時，傳輸過程為：在中心站，下行基帶信號1在MZM中以抑制光載波(OCS，OpticalCarrier?Suppresion)的方式直接調制原始光信號，通過抑制光載波的方式上變頻得到毫米波信號，被毫米波調制的光信號通過單模光纖SMF傳輸到基站并被分成兩束，對其中的一路經延時器做1比特的延時，延時后兩路信號合成并被PD探測到，PD將探測到的合成后的毫米波光信號轉換成毫米波電信號，把這個毫米波電信號發送到移動終端，然后在移動終端將毫米電波信號和未經調制的原始毫米波電信號混頻，然后通過低通濾波器，就得到了下行基帶信號1。?

基于上述系統，在基站向中心站發送上行基帶信號2時，傳輸過程為：無線終端產生的上行的基帶信號2和毫米波完全沒有關系，在基站，上行的基帶信號2直接由MZM調制到激光器所產生的光上，然后光通過單模光纖SMF傳輸到中心站，中心站直接用PD探測進行光電轉換得到基帶信號。?

實際情況是，基站只能接收到毫米波信號，收不到基帶信號。所以沒有辦法在基站直接用上行的基帶信號2調制光，而傳統的方案在基站正是用上行的基帶信號2調制光，所以這不符合毫米波光纖無線電系統工作的實際情況。且這種系統及方法在中心站和基站各用一個激光器，價格昂貴。?

發明內容

本發明的目的是提供一種雙工毫米波光纖無線電系統及其調制方法，簡化雙工毫米波光纖無線電系統的結構，降低毫米波光纖無線電系統的成本，有效地降低色散所致衰減效應，提高毫米波光纖無線電系統對光纖色散的容忍能力，解調靈活方便(特別是對于波分復用系統)，讓雙工毫米波光纖無線電系統更好地運用到現已廣泛采用的波分復用技術中。?

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：?

一種雙工毫米波光纖無線電系統，該系統包括中心站、基站和無線終端，該系統中，?

中心站包括相位調制單元和解調單元，其中：?

相位調制單元，使用下行基帶信號上變頻后的第一毫米波電信號，以相位調制方式調制原始光信號得到第一光信號，并將其發送到基站；?

解調單元，接收基站發送的第二光信號并將其光電轉換為第二毫米波電信號，將第二毫米波電信號解調并下變頻得到上行基帶信號；?

基站包括信號轉換單元和強度調制單元，其中：?

信號轉換單元，接收中心站發送的第一光信號，將其延時后與未延時的第一光信號合成為合成光信號，將合成光信號光電轉換為合成毫米波電信號并將其發送到無線終端；?

強度調制單元，接收無線終端發送的第二毫米波電信號及中心站發送的第一光信號，使用所述第二毫米波電信號以強度調制方式調制所述第一光信號，調制后得到第二光信號并其發送到中心站；?

無線終端包括接收單元和發送單元，其中：?

接收單元，接收基站發送的合成毫米波電信號對其解調并下變頻，得到下行基帶信號；?

發送單元，用于將上行基帶信號上變頻后的第二毫米波電信號發送到基站。?