[發明專利]融合光子載波和光載無線技術的正交頻分復用無源光接入網系統和以及其傳輸方法

在審

• 申請號: 201410068324.9
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN104135323A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 費玥;伍仕寶;李玉龍;李振宇;胡發澤
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H04B10/2507
• 分類號: H04B10/2507;H04Q11/00;H04L27/26
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

1.一種融合光子載波和光載無線技術的正交頻分復用無源光接入網系統，由一個光網絡終端OLT（8）經過一個第一摻鉺光纖放大器EDFA1（17）和一個第二摻鉺光纖放大器EDFA2（31）通過一個第一光纖鏈路（18）和一個第二光纖鏈路（32）連接遠一個端節點RN（19），而遠端節點RN（19）經過第一組N路分布光纖（21）和第二組N路分布光纖（34）分別連接N組光網絡單元組ONU?組（22），每組光網絡單元由兩個光網絡（50、59）組成，其特征在于：

1）所述的光網絡終端OLT（8）：有第一組分布式反饋激光器（1）和第二組分布式反饋激光器（2）連接到一個第一????????????????????????????????????????????????循環陣列波導光柵AWG1（3）；該第一循環陣列波導光柵AWG1（3）與第一雙臂馬赫增德爾調制MZM1（6）相連；該第一馬赫增德爾調制MZM1（6）信號驅動端口1和一個正弦波發生器（23）相連，該第一馬赫增德爾調制MZM1（6）信號驅動端口2和一個第一光環形器OC1（5）的端口2相連；該第一馬赫增德爾調制MZM1（6）信號輸出端口和一個第一光交叉波分復用器IL1（7）相連；該第一光交叉波分復用器IL1（7）的第1信號輸出端口和一個第二循環陣列波導光柵AWG2（9）相連；該第一循環陣列波導光柵AWG2（9）的信號輸出端口和第一組N個信號調制模塊（10）相連；該組N個信號調制模塊（10）的信號輸出端口和一個第三循環陣列波導光柵AWG3（12）相連；該第三循環陣列波導光柵AWG3（12）的信號輸出端和一個第二光環形器OC2（16）相連，該第二光環形器OC2（16）的第1端口和一個第四循環陣列波導光柵AWG4（15）相連，該第四循環陣列波導光柵AWG4（15）的信號輸出端口和第一組N個信號接收模塊（14）相連；該組N個信號接收模塊（14）的信號輸出端和一個第五循環陣列波導光柵AWG5（13）相連；該第五循環陣列波導光柵AWG5（13）的信號輸出端口和一個光耦合器OCo1（11）的1端口相連；所述第二光環形器OC2（16）的第2端口和所述第一摻鉺光纖放大器EDFA1（17）輸入端口相連；所述第一光交叉波分復用器IL1（7）的第2信號輸出端口和一個第六循環陣列波導光柵AWG6（24）相連，該第六循環陣列波導光柵AWG6（24）的信號輸出端口和第二組N個信號調制模塊（25）相連；該組N個信號調制模塊（25）的信號輸出端和一個第七循環陣列波導光柵AWG7（26）相連；該第七循環陣列波導光柵AWG7（26）的信號輸出端和一個第三光環形器OC3（30）相連；，該第三光環形器OC3（30）的第1信號輸出端口和第八循環陣列波導光柵AWG8（29）相連；第八循環陣列波導光柵AWG8（29）的信號輸出端口和第二組N個信號接收模塊（28）相連；該組N個信號接收模塊（28）的輸出端和一個第九循環陣列波導光柵AWG9（27）相連；該第九循環陣列波導光柵AWG9（27）的信號輸出端和所述第一光耦合器OCo1（11）的2端口相連；所述第一光耦合器OCo1（11）的輸出端口和所述第1光環形器OC1（5）相連，該第1光環形器OC1（5）1端口和一個第一無線基站（4）相連；所述第三光環形器OC3（30）的2端口和所述第二摻鉺光纖放大器EDFA2（31）輸入端口相連；

2）所述第一組信號調制模塊（10）和第二組信號調制模塊（25）：每個信號調制模塊中一個第二光交叉波分復用器IL2（35）的輸出端口2和一個第三光分叉波分復用器IL3（36）相連；該第三光分叉波分復用器IL3（36）的輸出端口和一個第一光強度調制器IM1（37）相連；該第一光強度調制器IM1（37）的輸出端口1和一個第二光耦合器OCo2（38）的輸入端口2相連；所述第二光分叉波分復用器IL2（35）的輸出端口1和所述第二光耦合器OCo2（38）的輸入端口1相連；

3）所述第一組信號接收模塊（14）和第二組信號接收模塊（28）：每個信號接收模塊中一個第一光濾波器OF1（39）的輸出端口1和一個第一光電二極管PIN1（40）相連；該第一光電二極管PIN1（40）的輸出端口輸出信號；所述第一光濾波器OF1（39）的輸出端口2和一個第一有線接收機（41）相連；

4）所述遠端節點RN（19）包括一個第十循環陣列波導光柵AWG10（20）和一個第十一循環陣列波導光柵AWG9（33），這兩個循環陣列波導光柵AWG（20、33）通過第一組N路分布光纖（21）和第二組N路分布光纖（34）分別連接所述光網絡單元組ONU組（22）；

5）所述光網絡單元組ONU?組（22）由第一光網絡單元ONU_1（50）和第二光網絡單元ONU_n（59）兩個光網絡單元組成：一個第二光濾波器OF2（42）的輸出端口1和一個第四光環形器OC4（43）的1端口相連；該第四光環形器OC4（43）的2端口和一個第一無線上行信號調制器1（46）相連；該第一無線上行信號調制器1（46）的輸出端口和所述第四光環形器OC4（43）的3端口相連；所述第二光濾波器OF2（42）的輸出端口2和一個第一無線信號接收機1(45)相連；所述第二光濾波器OF2（42）的輸出端口3和一個第五光環形器OC5（44）的1端口相連；該第五光環形器OC5（44）的2端口和一個第一光分路器1（47）的輸入端口相連；該第一光分路器（47）的輸出端口1和一個第一有線信號接收機1（48）相連；所述第一光分路器（47）的輸出端口2和一個第二反射型光半導體放大器RSOA2(58)的1輸入端口相連；該反射型光半導體放大器RSOA2(58)的2端口和一個第六光環形器OC6（53）的3端口相連；第三光濾波器OF3（51）的輸出端口1和一個第六光環形器OC6（53）的1端口相連；該第六光環形器OC6（53）的2端口一個第二光分路器2（57）的輸入端口相連；該第二光分路器2（57）的輸出端口1和一個第二有線信號接收機2（56）相連；所述第二光分路器2（57）2端口和一個第一反射型光半導體放大器RSOA1（49）相連；該反射型光半導體放大器RSOA1(49)的2端口和一個第五光環形器OC5（44）的3端口相連；所述第三光濾波器OF3（51）的輸出端口2和一個第二無線上行信號調制器2（54）相連；所述第三光濾波器OF3（51）的輸出端口3和第七光環形器OC7（52）的1端口相連；該第七光環形器OC7（52）的2端口和一個第二無線上行信號調制器2（55）相連；該第二無線上行信號調制器2（55）的輸出端和所述第七光環形器OC7（52）的3端口相連。

2.一種融合光子載波和光載無線技術的正交頻分復用無源光接入網系統的傳輸方法，采用根據權利要求書1所述的融合光子載波和光載無線技術的正交頻分復用無源光接入網系統進行操，作其特征在于：光纖線路終端OLT（8）中N個分布式反饋激光器DFB，其中第一組分布式反饋激光器（1）和第二組分布式反饋激光器（2）分別輸出波長在C波段的光和L波段的光，通過第一循環陣列波導光柵AWG1（3）送入第一雙臂馬赫增德爾調制MZM1（6）進行載波抑制，第一雙臂馬赫增德爾調制MZM1（6）輸出一組N個波長在C波段的光和一組N個波長在L波段的光；這兩組N個載波間隔滿足自由頻譜范圍FSR的整數倍，這樣做的好處是利用循環波導光柵AWG，能夠通過的端口也可以通過；由第一雙臂馬赫增德爾調制MZM1（6）產生的兩組載波送入第一光交叉波分復用器IL1（7），第一雙臂馬赫增德爾調制MZM1（6）由一個正弦波發生器（23）以及第一無線基站（4）的無線信號同時驅動，經過第一光交叉波分復用器IL1（7）分離出兩組載波，第一組載波經過第二循環陣列波導光柵AWG2（9），送入第一組N個信號調制模塊（10），第二組載波經過第六循環陣列波導光柵AWG6（24），送入第二組N個信號調制模塊（25）；由第一組N個信號調制模塊（10）調制；信號進入信號調制模塊（10、25）后，經過第二光交叉波分復用器IF2（35）；第二光交叉波分復用器IF2（35）的1端口濾除信號二階邊帶，送入第二光耦合器OCo2（38）的1端口；該第二光交叉波分復用器IF2（35）的2端口濾出信號二階邊帶，送入第三光交叉波分復用器IF3（36），該第三光交叉波分復用器IF3（36）濾出信號二階單邊帶，送入第一強度調制器IM1(37)進行有線信號調制；調制好的有線信號送入第二光耦合器OCo2（38）的2端口；第二光耦合器OCo2（38）的輸出端口輸出調制好的信號；調制好的信號經過第三循環陣列波導光柵AWG3（12），送入第二光環形器OC2（16），通過第二光環形器OC2（16）的2端口輸出，經過第一摻鉺光纖放大器EDFA1（17）光信號放大后注入第一光纖鏈路（18）；第二光環形器OC2（16）的第1端口輸出的上行信號經過第四循環陣列波導光柵AWG4（15）解復用，送入第一組N個信號接收模塊（14）；信號進入信號接收模塊送入一個第一光濾波器OF1（39），第一光濾波器OF1（39）的1端口濾出無線信號，送入一個第一光電二極管PIN1（40），經過第一光電二極管PIN1（40）輸出的無線的電信號輸出；第一光濾波器OF1（39）的1端口濾出有線信號，送入一個第一有線信號接收機（41）；第一組N個信號接收模塊（14）輸出的信號，送入一個第五循環陣列波導光柵AWG5（13），經過第五循環陣列波導光柵AWG5（13）復用輸出的信號送入一個第一光耦合器OCo1（11）的1端口；由第二組N個信號調制模塊（25）調制好的信號經過第七循環陣列波導光柵AWG7（29），送入一個第三光環形器OC3（30），通過第三光環形器OC3（30）的2端口輸出，經過第二摻鉺光纖放大器EDFA2（31）放大后注入第二光纖鏈路（32）；第三光環形器OC3（30）的1端口輸出的上行信號經過第八循環陣列波導光柵AWG8（29）解復用，送入第二組N個信號接收模塊（28）進行解調；第二組N個信號接收模塊（28）輸出的信號，送入第九循環陣列波導光柵AWG9（27），第九循環陣列波導光柵AWG9（27）復用的信號，送入一個第一光耦合器OCo1（11）的2端口；第一光耦合器OC1（11）的輸出端口輸出的信號，送入第一光環形器OC1（5）；通過第一光環形器OC1（5）的1端口送入第一無線基站（4）進行無線信號的解調與調制；該第一光環形器OC1（5）的2端口輸出信號，送入第一雙臂馬赫增德爾調制器（6）的2端口；第一光纖鏈路和第二光纖鏈路中復合信號經遠端節點RN（19）中第十循環陣列波導光柵AWG10（20）和第十一循環陣列波導光柵AWG11（33）解復用后分別通過第一組分布光纖（21）和第二組分布光纖（34）發送至光網絡單元組ONU?組（22）；由第十循環陣列波導光柵AWG10（20）送入光網絡單元組ONU?組（22）的下行信號經過第二光濾波器OF2（42）1端口濾出的信號，送入第四光環路器OC4(43)，第四光環路器OC4(43)的1端口輸出的信號，送入第一無線信號調制器（46）進行上行無線信號的調制，第一無線信號調制器（46）的輸出信號，送入第四光環路器OC4(43)的2端口；第二光濾波器OF2（42）2端口濾出的信號，送入第一無線信號接收機（45）進行下行信號的解調；第二光濾波器OF2（42）3端口濾出的信號，送入第五光環路器OC5(44)，第五光環形器OC5(44)的1端口輸出的信號，送入第一光分路器（47），第一光分路器（47）的1端口輸出的信號，送入第一有線信號接收機（48）進行下行有線信號的解調；第一光分路器（47）的2端口輸出的信號，送入第二反射性半導體光放大器RSOA2（58）的1端口；第二反射性半導體光放大器RSOA2（58）的2端口輸出的信號，送入第六光環形器OC6（53）的2端口；由第十一循環陣列波導光柵AWG11（33）送入光網絡單元組ONU?組（22）的下行信號經過第三光濾波器OF3（51）1端口濾出的信號，送入第六光環路器OC6(53)，第六光環路器OC6(53)的1端口輸出的信號，送入第二光分路器（57），第二光分路器（57）的1端口輸出的信號，送入第二有線信號接收機（56）進行下行有線信號的解調；第二光分路器（57）的2端口輸出的信號，送入第一反射性半導體光放大器RSOA1（49）的1端口；第一反射性半導體光放大器RSOA1（49）的2端口輸出的信號，送入第五光環形器OC5（44）的2端口；第三光濾波器OF3（51）2端口濾出的信號，送入第二無線信號接收機（54）進行下行無線信號的解調；第三光濾波器OF3（51）3端口濾出的信號，送入第七光環形器OC7（52），第七光環形器OC7（52）的1端口輸出的信號送入第二無線信號調制器（55）進行上行無線信號的調制，第二無線信號調制器（55）的輸出信號，送入第七光環形器OC7（52）的2端口；上行信號的傳輸方式是下行信號傳輸的逆過程。