[發明專利]一種WDM-PON有線/無線可選擇接入系統和方法

有效

• 申請號: 201310416871.7
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN103457902A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 馬健新;王照;鄭國立;張瑞姣;李艷杰
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L25/03;H04J14/02
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

技術領域

本發明涉及光接入網技術，特別是一種基于SSB-OFDM的WDM-PON-RoF有線/無線可選擇接入系統和方法。

背景技術

移動性、無線化、數字化和寬帶化是當今信息業的發展趨勢，超高速、超大容量成為信息傳送追求的主要目標。隨著社會信息化程度的深入，城域以太網、IPTV、高清晰電視、移動多媒體、視頻流媒體等新業務的不斷涌現，人類對帶寬的需求越來越大，對服務的方便靈活性要求越來越高。

目前，接入網主要分為有線接入網和無線接入網。在有線接入技術中，基于光纖接入的波分復用無源光網絡(Wavelength?Division?Multiplexing?Passive?Optical?Network,WDM-PON)具有協議透明、容量大、傳輸距離長、成本較低以及全業務支持等優點，具有上述優點的WDM-PON能夠提供10Gb/s甚至更高速率的高質量接入，優勢明顯。有線接入方式能夠提供巨大帶寬，但其靈活性嚴重受限。

無線通信能夠實現靈活方便的窄帶接入，但由于無線信道頻譜資源非常有限且易受多種損傷等因素，無法滿足未來無線通信業務的大容量和多樣化需求。光纖和無線通信表現出明顯的優勢補充特征，由于光纖射頻傳輸(Radio?over?Fiber，RoF)技術的引入，二者表現出相互兼容性，這促使光纖通信和無線通信技術走向融合。融合了光纖的寬帶傳輸優勢和無線接入的靈活方便優勢的WDM-PON-RoF寬帶有線-無線混合接入網絡，不僅能夠提供寬帶光纖有線接入，還能夠借助RoF技術為分布式天線系統長距離、低損耗地饋送寬帶無線信號以實現寬帶無線接入，將是未來寬帶接入的有效實現方案。基于RoF技術的寬帶無線接入系統需要光纖分布光載毫米波信號，其光纖網絡在許多應用環境中與WDM-PON接入網重疊。如果將基于WDM-PON的寬帶有線接入和基于RoF的寬帶光載射頻信號分布網絡結合起來，由同一個光網絡承載，不僅能夠實現有線-無線網絡的融合，簡化網絡結構，而且能夠根據用戶需要提供有線和/或無線接入，滿足多樣化需求。

同時，在以往的有線/無線接入系統中傳輸信號為開關鍵控(OOK)等碼型，因其頻譜效率低且受到光纖色散的影響而限制了系統的接入距離。采用正交頻分復用(OFDM)技術相比于傳統的二進制單載波調制，不僅頻譜利用率高且能有效降低色散影響從而能夠有效提升系統傳輸性能。此外，OFDM技術具有抗多徑能力強、傳輸容量大等特點，所有這些優勢使得OFDM成為未來寬帶有線/無線接入系統中普遍采用的調制碼型。

目前已有基于WDM-PON-RoF的混合有線/無線接入的文獻報道，但現有技術中WDM-PON-RoF的混合有線/無線接入方式至少存在下述問題：只是把有線和無線信號簡單耦合并傳輸，有線與無線接收信號相互獨立，增加了頻譜成分，降低了信號在光纖中的傳輸性能，設備與頻譜的利用率也遠遠不夠。對于數十甚至上百Gb/s數據速率的高質量傳輸、60GHz甚至更高頻的毫米波的無線接入，同時兼顧有線/無線接入方式的可選擇性，進一步簡化光譜結構，提高光譜利用效率，成為目前亟待解決的關鍵問題。

發明內容

為解決上述有線/無線混合接入的信號傳輸與設備利用問題，本發明提供一種基于SSB-OFDM的WDM-PON-RoF有線/無線可選擇接入系統和方法。

本發明提供一種基于SSB-OFDM的WDM-PON-RoF無線/有線可選擇接入系統，不同部分對應實現下行和上行的功能。該系統包含：

光線路終端(OLT:Optical?Line?Terminal)，生成波分復用(WDM)的N路單邊帶調制光OFDM(SSB-OOFDM)信號，作為下行鏈路(Down-Link)信號，并由下行光纖鏈路傳輸至遠端交換節點；同時，將上行光纖鏈路傳回的上行鏈路(Up-Link)WDM信號，分為N路光OFDM信號，并由N個OFDM接收模塊進行光電轉換和解調；

OLT包含兩部分：1、下行鏈路發射模塊；2、上行鏈路接收模塊；

其中，下行鏈路發射模塊將二進制數據流依次經過QAM映射和OFDM調制產生基帶OFDM信號，然后將基帶OFDM信號加載到一個射頻載波上產生射頻OFDM信號，隨后將N個用戶的N路射頻OFDM信號分別單邊帶(SSB)調制到具有一定波長間隔的不同光載波上，生成WDM的N路SSB-OOFDM信號，作為下行鏈路信號，輸入至單模光纖鏈路中；下行發射模塊包含：

N個用于輸出下行SSB-OOFDM信號的WDM子系統；

將N路下行SSB-OOFDM信號合為一路光信號的波分復用器；