[實用新型]一種基于光梳和載波重用的ROF-PON全雙工系統

有效

• 申請號: 201520196730.3
• 申請日: 2015-04-02
• 公開（公告）號: CN204481832U
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: 張嬋;寧提綱;鄭晶晶;袁瑾;陳宏堯;李超
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H04J14/02
• 分類號: H04J14/02;H04B10/2575;H04B10/64
• 代理公司: 北京衛平智業專利代理事務所(普通合伙) 11392
• 代理人: 董琪

技術領域

本實用新型涉及通信技術領域，具體講的是一種基于光梳和載波重用的ROF-PON全雙工系統。

背景技術

隨著無線傳輸速率的不斷提高，目前的無線頻譜資源已經無法滿足未來無線通信業務的大容量和多樣化需求。為了解決這些問題，使用光纖直接承載無線射頻信號的光載無線通信(Radio?Over?Fiber，ROF)技術成為業界關注的熱點。ROF技術是將射頻信號載波調制到光載波上實現基于光纖網絡傳輸的技術。ROF技術具有基站結構簡單、帶寬大、抗電磁干擾能力強，損耗低和保密性好等優點。但在現有的ROF光通信系統中，一根光纖上僅傳輸一路信道的信號，浪費了光信道資源，限制了傳輸的信息量；

基于光纖接入的無源光網絡(Passive?Optical?Network,PON)具有協議透明、容量大、傳輸距離長、成本較低等優點，能夠提供巨大帶寬，但其靈活性嚴重受限。為了解決現有的基于ROF的光無線通信系統的浪費光信道資源的問題，提出了將光纖的寬帶傳輸優勢和無線接入的靈活方便優勢融合在一起的ROF-PON光網絡系統。ROF-PON系統是一種融合了ROF和PON技術的混合接入系統，不僅能夠提供寬帶光纖有線接入，還能實現低損耗的無線接入，大大簡化了網絡結構，提高了光譜利用率。

目前已有的基于ROF-PON的全雙工系統大都采用多路信號源作為光源組成獨立光信道的方式，有線與無線信號相互獨立，將混合信號進行簡單耦合并傳輸，但這就降低設備與頻譜的利用率，還需要較多數量的中心站來維持數量龐大的基站，影響了信號在光纖中的傳輸性能。因此有必要采取方法提高中心站發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。中國專利申請號：200910093579.X提出了一種基于4倍頻的基站無源全雙工毫米波RoF鏈路實現方案，但其由于馬赫-曾德干涉儀的輸出光波存在平頂效應，且通道隔離度需要進一步改善,很難準確輸出理想的光波。中國專利申請號：201210234217.X提出了一種基于PON/RoF的全雙工有線/無線混合接入方法和系統，該方案同樣受馬赫-曾德干涉儀性能的影響，而且系統需要具有高消光比和高透射率的偏振分束器，對器件性能要求較高。

所以，目前在ROF-PON光網絡系統中面臨的設備復雜、頻譜利用率低，傳輸距離短是目前需要解決的關鍵問題。因此有必要采取方法進一步簡化光源結構，提高中心站發送光毫米波的譜效率，實現60GHz甚至更高頻的毫米波的無線接入，同時實現數據的高質量傳輸。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：傳統的ROF-PON系統復雜度高、傳輸距離短、設備成本高、頻譜利用率低。

本實用新型的技術方案為：

一種基于光梳和載波重用的ROF-PON全雙工系統裝置，其特征在于：該系統包括：光線路終端OLT、遠端節點RN和多個光網絡單元ONU；所述OLT，利用一個激光器產生的連續激光作為激光源入射至電吸收調制器，一個本振信號源同時驅動相互級聯的電吸收調制器、相位調制器和強度調制器，產生多個平坦梳狀譜作為波分復用信道中的光信號；利用一個中心波長等于光梳中心載波的光柵濾波器和光環形器將中心載波與其他載波成分分離；分離后的中心載波分為兩路，一路不加載任何信號載波重用作為下行鏈路的拍頻光，另一路作為上行載波加載上行數據后由低速光電探測器轉化為基帶的電信號；將下行無線數據調制到除中心載波外的其他載波上，通過光纖傳輸給所述RN。所述RN,接收到OLT發送的光信號，通過陣列波導光柵按波長的不同進行分離，并分配給對應的ONU。任一所述ONU,接收到所述RN發送的光信號，選取任意一路承載下行數據的邊帶與未調制數據的中心載波合路，形成光毫米波ROF信號；該光毫米波ROF信號經過射頻放大器放大后送入光電探測器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發射出去。

本實用新型的有益效果具體如下：

本實用新型的目的在于提供一種基于光梳和載波重用的ROF-PON全雙工系統，該系統能夠降低系統成本，提高信道容量和頻譜利用率。