[發(fā)明專利]一種高譜效率的WDM-ROF載波產生方法與傳輸系統

有效

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• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN102970101A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設計）人: 羅鳴;楊奇;賀志學;張旭
• 申請（專利權）人: 武漢郵電科學研究院
• 主分類號: H04J14/02
• 分類號: H04J14/02
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙) 11221
• 代理人: 魏殿紳;龐炳良

技術領域

本發(fā)明涉及光纖通信系統領域，具體說是一種高譜效率的WDM-ROF載波產生方法與傳輸系統。

背景技術

隨著多媒體技術的迅猛發(fā)展，人們對信息需求量在不斷增加，目前的無線頻譜資源已經無法滿足人們的需求。為了解決這樣的問題，無線通信正在向高頻率的載波通信發(fā)展，利用毫米波載波進行通信能為系統提供更大的容量，有利于緩解現今頻譜資源緊缺的現狀。所以毫米波通信技術已經成為當今研究的熱點，成為無線通信今后發(fā)展的大方向。

毫米波是指頻率為30～300GHz的微波信號，毫米波最突出的優(yōu)點是能提供270GHz頻帶寬，其百分之一的相對帶寬就可提供數百兆乃至上千兆的可用帶寬，為多種信息業(yè)務的發(fā)展提供了有利的條件，很好地解決了無線頻譜資源受限的問題。但它有受大氣影響嚴重的缺點，導致毫米波傳輸距離有限，不適合遠距離傳輸。因此，光載無線通信（Radio-over-Fiber，簡稱ROF）技術應運而生，該技術是指在無線通信系統的中心站和基站之間通過光纖進行毫米波傳輸的技術，是毫米波技術與光纖傳輸技術的結合，它不僅利用了毫米波信號提供的較大帶寬，同時也克服了毫米波信號隨著頻率增加在大氣中傳播衰減變大的缺點。

在ROF系統中，復雜的信號處理單元放在中心站（CS），在中心站產生光毫米波，并通過光纖鏈路發(fā)送到基站（BS）。ROF系統的基站只包含簡單的光電處理單元完成光電轉換，并通過天線發(fā)送出去，同時也將天線收到的上行無線信號發(fā)送至中心站進行信號處理。典型的ROF系統包括中心站（CS）、基站（BS）、用戶端、連接中心站和基站的光鏈路以及基站和用戶端之間的無線信道。光纖作為中心站與基站之間的傳輸鏈路，直接用光載波來傳輸信號。

近年，對ROF系統主要研究光毫米波的產生與傳播、ROF系統在波分復用（WDM）中的應用。

目前已公布的WDM-ROF載波光信號的產生方案均采用信號光與拍頻光一一對應組成獨立光信道的方式，信道與信道之間沒有頻譜交疊。由于光毫米波信號單信道的頻譜占用一般都達到幾十甚至上百個G，因此這種傳統的WDM-ROF方案譜效率較低。這就意味著，需要較多數量的中心站來維持數量龐大的基站。由于中心站需要執(zhí)行復雜的數據處理和光毫米波信號產生的任務，所以中心站的成本遠高于基站。因此有必要采取方法提高中心站發(fā)送光毫米波的譜效率，使得一個中心站可以維持更多數量的基站運轉。

發(fā)明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種高譜效率的WDM-ROF載波產生方法與傳輸系統，使得兩個獨立光毫米波信道的拍頻光可以被共用，而且某個信道中拍頻光和信號光之間的頻譜可以被其他光毫米波信道所占用，從而大大提高WDM-ROF系統中心站的譜效率，可有效降低中心站的數量，降低系統成本。

為達到以上目的，本發(fā)明采取的技術方案是：

一種高譜效率的WDM-ROF載波產生方法，其特征在于，包括以下步驟：

設光毫米波頻率為F，在中心站1，通過多載波光產生裝置2產生一組頻率間隔為F/N的連續(xù)光載波，N為需要產生的拍頻光的個數，即N為≥1的整數；

然后利用光波長解復用裝置3將其中信噪比質量最好的3N個光載波分離出來，中間的N個光載波作為WDM-ROF信道的公用拍頻光，而兩邊的2N個光載波作為信號光；

將信號光作為信號光源分別進入信號光調制模塊4，調制需要傳輸的基帶信號；

調制后的信號光與未調制信號的拍頻光經過光多路復用器7耦合，形成一個包含2N個信道的WDM-ROF傳輸信號，進入光纖鏈路8發(fā)往基站14。

在上述技術方案的基礎上，在基站端，利用基站端濾波裝置9將該基站所需要的拍頻光和信號光濾出，形成最終包含一個信號光和一個拍頻光的光毫米波ROF信號，該光毫米波ROF信號經過射頻放大器11放大后送入光電二極管PD12進行拍頻產生射頻毫米波信號，射頻毫米波信號通過無線射頻天線13發(fā)射出去。

在上述技術方案的基礎上，所述多載波光產生裝置2基于光源頻移方法產生多個頻率間隔相同光源，或基于級聯調制器的方法產生多個頻率間隔相同光源，或基于非線性光纖光學效應的方法產生多個頻率間隔相同光源，或由完全獨立但波長間隔相同的獨立光源產生多個頻率間隔相同光源。

在上述技術方案的基礎上，所述光源頻移方法的具體步驟為：將初始光源經相位調制器或強度調制器后，通過一定功率的射頻信號驅動，實現光源頻率的搬移。