[發(fā)明專利]一種基于頻分多址的多用戶共振光通信系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111231710.1
• 申請日: 2021-10-22
• 公開（公告）號: CN113676282B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發(fā)明（設計）人: 黃川;崔曙光;田源明;李東旭
• 申請（專利權）人: 香港中文大學（深圳）
• 主分類號: H04J14/02
• 分類號: H04J14/02
• 代理公司: 成都巾幗知識產權代理有限公司 51260
• 代理人: 邢偉

本發(fā)明公開了一種基于頻分多址的多用戶共振光通信系統(tǒng)及方法，包括基站（1）和移動端（2），所述移動端包括位于不同用戶處的收發(fā)信機；所述基站包括第一回復反射器（11）、第一增益介質（12）、第一電光調制器（13）、第一分束器（14）、頻率分集模塊（15）、第二光電探測器（18）、第一同步裝置（19）和多個分集處理裝置；所述收發(fā)信機包括第二回復反射器（21）、第二增益介質（22）、第二分束器（23）、第三光電探測器（24）、耦合器（25）、第二信號處理板（26）、第二同步裝置（27）和第二電光調制器（28）。本發(fā)明通過對增益帶寬的劃分，實現(xiàn)了多個用戶在同一時間與基站無干擾地進行通信，為共振光通信在多用戶場景中的應用提供了便利。

技術領域

本發(fā)明涉及共振光通信領域，特別是涉及一種基于頻分多址的多用戶共振光通信系統(tǒng)及方法。

背景技術

為了滿足未來通信發(fā)展的需求，實現(xiàn)高速的寬帶無線通信，勢必要向高頻段開發(fā)新的頻譜資源。由于光波的波長較短且具有幾百THz的頻率，將光作為無線通信的載體勢必會成為未來無線通信的重要技術手段。利用共振腔形成穩(wěn)定的光束，并將其作為載體實現(xiàn)無線通信是一種新興的無線光通信技術，該種技術在具有較高傳輸速率的同時，也具有較好的移動性，是一種可以突破無線光通信技術發(fā)展瓶頸的技術。

但當涉及到多個用戶同時與基站進行通信時，每個用戶如何接收/發(fā)送自己所需的信息成為了共振光通信中的難點。多址技術是實現(xiàn)多用戶通信的關鍵技術，其可以擴大通信系統(tǒng)容量，并使不同用戶的信號互不干擾地被分別接收和解調。在目前的多用戶共振光通信系統(tǒng)中，缺乏對多址技術的研究，這制約著共振光通信的發(fā)展。因此，提出一種合適的多址技術，來使各個用戶無干擾地接收/發(fā)送信息，是發(fā)展多用戶共振光通信技術勢必要解決的問題。

頻分多址是射頻通信中一種常見的多址方式，該種方式具有每個用戶使用一個載頻，基站需要使用很多的共同設備，系統(tǒng)穩(wěn)定等特點。而如何將頻分多址技術與共振光的特點相結合以將該種技術應用到多用戶共振光通信中，是發(fā)展多用戶共振光通信技術的一個可行方向。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種基于頻分多址的多用戶共振光通信系統(tǒng)及方法，通過對增益帶寬的劃分，實現(xiàn)了多個用戶在同一時間與基站無干擾地進行通信，為共振光通信在多用戶場景中的應用提供了便利。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：一種基于頻分多址的多用戶共振光通信系統(tǒng)，包括基站和移動端，所述移動端包括位于不同用戶處的收發(fā)信機；所述基站與每一個收發(fā)信機之間形成共振腔；

所述基站包括第一回復反射器、第一增益介質、第一電光調制器、第一分束器、頻率分集模塊、第二光電探測器、第一同步裝置和多個分集處理裝置，每一個分集處理裝置均包括第一光電探測器和第一信號處理板；

來自任意一個收發(fā)信機的共振光經第一電光調制器、第一增益介質后傳輸?shù)降谝换貜头瓷淦鳎浕貜头瓷淦靼丛窂椒瓷洌@部分光經過第一增益介質和第一電光調制器后傳輸給該收發(fā)信機；

第一分束器將第一回復反射器透射出的共振光分為一束透射光和一束反射光，透射光入送入到頻率分集模塊中，頻率分集模塊將共振腔中一束由不同頻率的組成光，分成若干束頻率不同的光，每一個頻率的光對應于一個分集處理裝置，頻率分集模塊將輸出的光傳輸?shù)綄姆旨幚硌b置中；

在每一個分集處理裝置中，第一光電探測器對頻率分集模塊的輸出進行光電轉換并將電信號輸入到第一信號處理板中，第一信號處理板對接收到的信號進行解調，以恢復出不同用戶的信息；反射光輸入到第二光電探測器中，第二光電探測器對輸入的光進行光電轉換并將電信號輸入到第一同步裝置中，第一同步裝置對電信號中的同步頭進行實時檢測，當檢測到同步頭剛要結束時，產生待發(fā)送信息，并將其輸入到第一電光調制器中，第一電光調制器將輸入信息加載到不同頻率的共振光上后，發(fā)送給每一個用戶的收發(fā)信機。

進一步地，所述第一回復反射器采用反射率為90%，透射率為10%的回復反射器。