[发明专利]基于同/外差探测双向有线/无线混合光接入方法与系统

权利要求书

1.一种基于同/外差探测双向有线/无线混合光接入方法，用于实现混合ONU的有线/无线选择性接入，在混合ONU中利用可调谐激光器提供同差接收和外差接收的相干光本振，产生下行链路的有线接入和无线接入信号，并利用该本振源作为上行有线/无线数据的光载波，承载上行的有线或无线信号，完成基于光纤传输的宽带信号在中心站和混合ONU之间的全双工传输和基于同/外差探测的有线和无线接入信号的光电转换，增加接入方式的灵活性，提高频谱利用率，其特征在于，其包括下述步骤： 

在中心站的下行链路发射模块中，激光器输出的频率为f₀的光波通过一个I/Q光调制器实现矢量数据信号在光域的基带调制； 

承载下行矢量信号的光波经单模光纤传输至混合ONU后，首先由一个光带通滤波器滤除带外噪声； 

对无线接入，混合ONU中的可调谐激光器产生频率为f₁=f₀±f_D的光本振，与下行的光信号通过高速光电探测器进行外差拍频，产生频率为f_D=f₀-f₁的电毫米波信号，馈送至天线，并发射至用户端，实现下行链路无线接入；对有线接入，混合ONU中的可调谐激光器的输出频率与信号光频率相同，即f₁=f₀，与下行的光信号进行相干同差探测，产生基带的矢量信号实现下行的有线接入；同时，可调谐激光器输出的一部分光功率作为上行链路的光载波，承载上行有线接入的基带信号或无线接入的毫米波信号； 

在无线接入上行链路中，混合ONU中的无线接入上行链路发射模块将天线接收的频率为f_U的电毫米波信号，通过马赫-曾德调制器调制到频率为f₁的上行光载波上，由光带通滤波器将频率为f₂=f₁±f_U、承载上行数据信息的一个调制边带滤出，该过程同时实现了毫米波电信号在光域中转换为基带光信号，然后经上行光纤链路传输至中心站，中心站中的无线接入上行链路的接收模块，利用 中心站激光器输出的频率为f₀的光波作为光本振，如果f₂和f₀频率相同，则进行光域的同差相干解调，得到上行链路的基带信号；如果f₂和f₀频率不同，由光电探测器进行外差拍频探测，产生频率为f₂-f₀的拍频电信号，然后电域相干解调得到无线上行基带信号，或在数字域进行频率下变换； 

在有线接入上行链路中，混合ONU中可调谐激光器输出光波的一部分光功率作为上行链路的光载波，通过I/Q调制器承载上行链路的基带信号，然后由上行光纤链路传输至中心站，中心站中的有线接入上行链路接收模块利用中心站的输出频率为f₀的光波做光本振对上行链路信号进行光域相干解调，得到有线上行基带信号； 

上述上行链路和下行链路能够实现信号的全双工传输，构成了全双工链路。 

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述下行链路发射模块： 

所采用双电极铌酸锂马赫-曾德调制器，其工作在线性区域，且响应频率和驱动电路频率较低；下行数据信息可以是二进制信号，也可以是频谱效率较高的M进制矢量调制信号；激光器输出的频率为f₀的光波通过一个I/Q光调制器实现数据信号在光域的基带调制，下行链路的光信号只包含一个频率成分的基带调制的光载波，频谱结构简单，受光纤色散影响小；并且在混合ONU中不管是同差探测的有线接入，还是外差探测的无线接入，中心站产生的下行链路数据信息采用相同的调制格式，无需因混合ONU的有线接入和无线接入而调整结构。