[實用新型]一種基于光頻率梳的WDM-ROF混合接入系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520196795.8
• 申請日: 2015-04-02
• 公開（公告）號: CN204481833U
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張嬋;寧提綱;李晶;袁瑾;李超;陳宏堯
• 申請（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號: H04J14/02
• 分類號: H04J14/02;H04B10/2575;H04B10/64
• 代理公司: 北京衛(wèi)平智業(yè)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11392
• 代理人: 董琪

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體講的是一種基于光頻率梳的WDM-ROF混合接入系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著無線傳輸速率的不斷提高、基站數(shù)量的增加，以及分布式基站架構(gòu)在無線通信基站組網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用，人類對帶寬的需求越來越大，超高速、超大容量成為無線通信業(yè)務(wù)的主要目標。目前的無線頻譜資源已經(jīng)無法滿足大容量和多樣化的需求。將無線接入技術(shù)和光纖接入技術(shù)結(jié)合的光載無線通信(Radio?Over?Fiber，ROF)技術(shù)成為當今研究的熱點。

ROF技術(shù)是以光纖為傳輸媒介、將攜帶信息的射頻信號調(diào)制到光載波上實現(xiàn)基于光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)募夹g(shù)。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。具有高帶寬、低損耗、對信號格式透明，基站結(jié)構(gòu)簡單、抗電磁干擾能力強和保密性好的特點。基于光纖接入的波分復(fù)用(Wavelength?Division?Multiplexing,WDM)具有超大帶寬、傳輸距離長、低運營成本，協(xié)議透明等優(yōu)點，但其靈活性嚴重受限。為了解決現(xiàn)有的基于ROF的光無線通信系統(tǒng)的浪費光信道資源的問題，WDM-ROF系統(tǒng)應(yīng)運而生。WDM-ROF系統(tǒng)就是在現(xiàn)有的基于ROF的光無線通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，光纖鏈路采用波分復(fù)用WDM技術(shù)，不僅增加了信道的容量，還解決了現(xiàn)有的基于ROF的光無線通信系統(tǒng)的浪費光信道資源的問題。

目前已有的基于ROF的混合有線/無線接入均采用信號光與拍頻光組成獨立光信道的方式。這種傳統(tǒng)的WDM-ROF方案譜效率較低。而且還需要較多數(shù)量的中心站來維持數(shù)量龐大的基站。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(shù)量的基站運轉(zhuǎn)。中國專利申請?zhí)枺?00910093579.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(xiàn)方案，但其由于馬赫-曾德干涉儀的輸出光波存在平頂效應(yīng)，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?zhí)枺?01210234217.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(tǒng)，該方案同樣受馬赫-曾德干涉儀性能的影響，而且系統(tǒng)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，現(xiàn)有實現(xiàn)中提出的方案在系統(tǒng)復(fù)雜度、對器件性能的要求、頻譜利用率、傳輸距離等方面需要進一步改善，很難實現(xiàn)低成本和系統(tǒng)性能的平衡。高數(shù)據(jù)速率的高質(zhì)量傳輸、40GHz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(jié)構(gòu)，提高光譜利用效率，是目前亟待解決的關(guān)鍵問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是：傳統(tǒng)的WDM-ROF系統(tǒng)復(fù)雜度高、對器件性能的要求高、頻譜利用率低、成本高。

本實用新型的技術(shù)方案為：

一種基于光頻率梳的WDM-ROF混合接入系統(tǒng)裝置，其特征在于：該系統(tǒng)包括：系統(tǒng)由中心站、基站和中心站與基站間的全雙工傳輸鏈路構(gòu)成，其中中心站主要器件包括，激光器、電吸收調(diào)制器、相位調(diào)制器、強度調(diào)制器、毫米波本振源、光環(huán)形器、光柵濾波器和光耦合器；激光器產(chǎn)生的連續(xù)激光入射至電吸收調(diào)制器；一個本振信號源同時驅(qū)動相互級聯(lián)的電吸收調(diào)制器、相位調(diào)制器和強度調(diào)制器，產(chǎn)生多個梳狀譜；利用一個中心波長等于光頻率梳中心載波的光纖光柵將濾波器和光環(huán)形器將中心載波與其他載波成分分離，將下行無線數(shù)據(jù)調(diào)制到其他載波上，然后經(jīng)光耦合器與中心載波合路；下行鏈路的光毫米波信號與上行鏈路的光載波經(jīng)光纖鏈路傳輸?shù)交荆换局饕骷ǎ猸h(huán)形器、光纖光柵濾波器、陣列波導(dǎo)光柵、光耦合器、光電探測器、射頻放大器、本振源、低通濾波器和強度調(diào)制器；在基站，由光環(huán)形器和光柵濾波器將中心載波與其他載波信號分離；其他載波入射至陣列波導(dǎo)光柵后利用基站端光耦合器將該基站所需要的兩個邊帶耦合一起，形成光毫米波ROF信號；該光毫米波ROF信號經(jīng)過射頻放大器放大后送入光電探測器進行拍頻產(chǎn)生射頻毫米波信號，射頻毫米波信號通過無線射頻天線發(fā)射出去；同時，上行有線數(shù)據(jù)通過低速的光調(diào)制器加載在中心載波上，由上行光纖鏈路傳回中心站；在中心站，由低速光電探測器轉(zhuǎn)化為基帶的電信號。

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頻率梳的WDM-ROF混合接入系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠降低系統(tǒng)成本，提高信道容量，實現(xiàn)利用毫米波傳輸信息。