[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

说明书

技术领域

本发明涉及光通信和毫米波通信领域，尤其涉及利用光纤传输携带高速率数据的有线/无线接入基带光信号，利用不同频率的光本振通过同/外差探测实现全双工的有线和毫米波无线可选择混合光接入。

背景技术

随着人类社会信息化的深入发展，人们对高速、高质量的语音、数据和图像等多重服务的需求越来越迫切，会议电视、视频点播和网络游戏等全新多媒体业务的出现，使得无线和有线接入网的通信容量需求迅猛增加，低速窄带通信愈来愈难满足这些新业务对数据速率和带宽的需求。而光纤通信的发展以其低损耗、大带宽、不受电磁干扰且易于维护等优势，成为长距离、高速率信号传输的优选方案。

光纤有线接入虽能提供巨大的带宽，但其灵活性严重受限；无线通信虽能实现灵活方便的窄带接入，但目前无线信道频谱资源非常有限且信号易受多种损伤等因素，无法满足未来无线通信业务的大容量和多样化需求。为了满足人们对通信业务持续增长的带宽需求和传输速率及接入灵活性的要求，无线通信和光纤通信技术表现出明显的优势补充特征。目前光纤射频传输（Radio over Fiber，RoF）技术的引入，使二者表现出相互兼容性，这促使无线通信和光纤通信走向融合。融合了光纤的宽带传输优势和无线接入的灵活方便优势的宽带有线-无线混合接入光网络，不仅能够提供宽带光纤有线接入，还能够借助RoF技术为分布式天线系统长距离、低损耗地馈送宽带无线信号以实现宽带无线接入，这将是未来宽带接入的有效实现方案。基于RoF技术的宽带无线接入系统需要光纤传输光载毫米波信号，在基站采用外差探测拍频产生电毫米波信号，并通过天线发射出去实现无线接入，而光纤有线接入网同样需要光纤传输光载毫米波信号，在光网络单元采用同差探测将光信号转化为基带电信号，实现有线接入，这两种网络具有大致相同的中心站结构、光信号频谱结构及光纤传输链路，不同之处在于基站或光网络单元采用的分别是外差探测和同差探测。如果将光纤宽带有线接入和基于RoF的宽带光载射频信号分布网络结合起来，由同一个光网络承载，不仅能够实现有线-无线网络的融合、简化网络结构，而且能够根据用户需要提供有线和/或无线接入，满足用户的多样化需求。

目前已有不少基于PON/RoF的混合有线/无线接入的文献报道，但现有技术中PON/RoF的混合有线/无线接入方式至少还存在下述问题：只是把携带有线和无线数据信息的光信号的频谱简单地合并叠加，在基站，有线与无线接收信号相互独立，这样增加了频谱成分，受光纤色散等因素影响较大，从而降低了信号在光纤中的传输性能，缩小了传输距离，设备与频谱的利用率较低，且用户不能灵活地改变接收方式。目前实现数十Gb/s的高速率数据有线接入、60GHz甚至更高频率毫米波的无线接入，同时兼顾有线/无线接入方式的可选择性，进一步简化光谱结构，提高频谱利用效率，并实现全双工通信，成为目前亟待解决的关键问题。

发明内容

为解决上述高速率有线/无线混合接入的光信号传输与设备利用问题，本发明提供一种基于同/外差探测双向有线/无线混合光接入方法与系统。