[發明專利]基于PON/RoF的全雙工有線/無線混合接入方法和系統

無效

• 申請號: 201210234217.X
• 申請日: 2012-07-02
• 公開（公告）號: CN102710333A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 馬健新;詹娛
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04B10/12
• 分類號: H04B10/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于PON/RoF的全雙工有線/無線混合接入方法，用于實現基站的有線/無線選擇性接入，完成基于正交偏振態的有線/無線融合光信號在中心站和基站之間的傳輸，增加基站接入方式的靈活性和頻譜利用率，降低成本，其特征在于，其包括下述步驟：

在中心站的下行鏈路發射端中，頻率為f₀的激光器發出光波入射至鈮酸鋰馬赫-曾德調制器，根據鈮酸鋰馬赫-曾德調制器的非線性特性，頻率為f_RF的本振信號驅動其產生頻率間隔為4f_RF的兩個二階邊帶，馬赫-曾德干涉儀實現兩路邊帶分離，其中頻率為f₀+2f_RF的二階邊帶經偏振分束器分為偏振正交的B1和B2支路，B1實現下行數據的加載，頻率為f₀-2f_RF的二階邊帶由光耦合器分成B3和B4兩部分，B3通過偏振控制器調整偏振方向與B1平行，然后包含兩個頻率成分和不同偏振態的三路光波通過光耦合器耦合成為下行鏈路的融合光信號，同時中心站將B4預留為上行鏈路信號的解調本振；

下行鏈路信號經過摻鉺光纖放大器放大，經單模光纖傳輸至基站，同頻的B1與B2支路雖然只有一路進行了信號調制，但由于兩者偏振正交，因此在傳輸中互不干擾，完整的將信息傳達至基站；

在基站中的下行鏈路無線接入端中，偏振分束器將下行鏈路傳輸的融合光信號分離為光載毫米波信號和上行鏈路光載波B2，二者偏振正交，其中光載毫米波信號由B1和B3構成，攜帶下行數據信息，光載毫米波信號經光電轉換為頻率為f_D＝4f_RF的電毫米波信號后由天線發射至用戶端，實現下行鏈路無線接入；

在下行鏈路有線接入端中，基站的波長間插濾波器將經下行鏈路傳輸的融合光信號分為頻率為f₀+2f_RF和f₀-2f_RF兩部分，其中頻率為f₀+2f_RF的光波包含正交偏振的同頻波B1與B2，由偏振分束器分離并進行相干解調得到下行的有線接入信號，而頻率為f₀-2f_RF的光波即B3預留為上行鏈路的光載波；

在無線接入上行鏈路中，無線接入上行鏈路發射端將基站天線接收的無線用戶發射的頻率為f_U的電毫米波信號，通過馬赫-曾德調制器單邊帶調制到預留的上行鏈路光載波B2上，由光帶通濾波器將承載上行數據信號的調制邊帶B5濾出并經上行光纖鏈路傳輸至中心站，同時實現了毫米波電信號在光域中轉換為基帶光信號；中心站中無線接入上行鏈路的接收端，預留載波B4作為本振，如果B4和B5頻率相同，則進行光域的相干解調得上行鏈路的基帶信號；如果B4和B5頻率不同，由低速光電探測器進行光電轉換，產生頻率為二者之差的拍頻電信號，然后電域相干解調得到無線上行基帶信號；

在有線接入上行鏈路中，基站中的有線接入上行鏈路發射端將上行鏈路的基帶信號調制到預留的光載波B3上，并由上行鏈路傳輸至中心站，中心站中的有線接入上行鏈路接收端利用預留本振B4對上行鏈路信號進行光域相干解調，得到有線上行基帶信號；

上述上行鏈路和下行鏈路能夠實現信號的全雙工傳輸，構成了全雙工鏈路。

2.根據權利要求1所述方法，其特征在于，在所述下行鏈路發射端中：

所采用雙電極鈮酸鋰馬赫-曾德調制器，其響應頻率和驅動電路頻率不低于下行鏈路毫米波頻率f_D的1/4，偏置于最大傳輸點；本振信號頻率f_RF為下行鏈路毫米波頻率f_D的1/4；兩臂時延差為1/f_RF的馬赫-曾德干涉儀將兩路二階邊帶分離；下行數據信息可以是二進制信號，也可以是頻譜效率較高的M進制矢量調制信號；下行數據調制信號由頻率為f₀+2f_RF的二階邊帶B1承載，B1與同頻載波B2偏振正交，與頻率為f₀-2f_RF的二階邊帶B3偏振平行，下行鏈路的融合光信號包含兩個頻率成分的三路光波，頻譜成分簡單，受光纖色散影響小。