[实用新型]一种基于光频率梳的WDM-ROF混合接入系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，具体讲的是一种基于光频率梳的WDM-ROF混合接入系统。

背景技术

随着无线传输速率的不断提高、基站数量的增加，以及分布式基站架构在无线通信基站组网中的广泛应用，人类对带宽的需求越来越大，超高速、超大容量成为无线通信业务的主要目标。目前的无线频谱资源已经无法满足大容量和多样化的需求。将无线接入技术和光纤接入技术结合的光载无线通信(Radio Over Fiber，ROF)技术成为当今研究的热点。

ROF技术是以光纤为传输媒介、将携带信息的射频信号调制到光载波上实现基于光纤网络传输的技术。它不仅利用了毫米波信号提供的较大带宽，同时也克服了毫米波信号随着频率增加在大气中传播衰减变大的缺点。具有高带宽、低损耗、对信号格式透明，基站结构简单、抗电磁干扰能力强和保密性好的特点。基于光纤接入的波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)具有超大带宽、传输距离长、低运营成本，协议透明等优点，但其灵活性严重受限。为了解决现有的基于ROF的光无线通信系统的浪费光信道资源的问题，WDM-ROF系统应运而生。WDM-ROF系统就是在现有的基于ROF的光无线通信系统的基础上，光纤链路采用波分复用WDM技术，不仅增加了信道的容量，还解决了现有的基于ROF的光无线通信系统的浪费光信道资源的问题。

目前已有的基于ROF的混合有线/无线接入均采用信号光与拍频光组成独立光信道的方式。这种传统的WDM-ROF方案谱效率较低。而且还需要较多数量的中心站来维持数量庞大的基站。因此有必要采取方法提高中心站发送光毫米波的谱效率，使得一个中心站可以维持更多数量的基站运转。中国专利申请号：200910093579.X提出了一种基于4倍频的基站无源全双工毫米波RoF链路实现方案，但其由于马赫-曾德干涉仪的输出光波存在平顶效应，且通道隔离度需要进一步改善,很难准确输出理想的光波。中国专利申请号：201210234217.X提出了一种基于PON/RoF的全双工有线/无线混合接入方法和系统，该方案同样受马赫-曾德干涉仪性能的影响，而且系统需要具有高消光比和高透射率的偏振分束器，对器件性能要求较高。

所以，现有实现中提出的方案在系统复杂度、对器件性能的要求、频谱利用率、传输距离等方面需要进一步改善，很难实现低成本和系统性能的平衡。高数据速率的高质量传输、40GHz甚至更高频的毫米波的无线接入，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，提高光谱利用效率，是目前亟待解决的关键问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：传统的WDM-ROF系统复杂度高、对器件性能的要求高、频谱利用率低、成本高。

本实用新型的技术方案为：

一种基于光频率梳的WDM-ROF混合接入系统装置，其特征在于：该系统包括：系统由中心站、基站和中心站与基站间的全双工传输链路构成，其中中心站主要器件包括，激光器、电吸收调制器、相位调制器、强度调制器、毫米波本振源、光环形器、光栅滤波器和光耦合器；激光器产生的连续激光入射至电吸收调制器；一个本振信号源同时驱动相互级联的电吸收调制器、相位调制器和强度调制器，产生多个梳状谱；利用一个中心波长等于光频率梳中心载波的光纤光栅将滤波器和光环形器将中心载波与其他载波成分分离，将下行无线数据调制到其他载波上，然后经光耦合器与中心载波合路；下行链路的光毫米波信号与上行链路的光载波经光纤链路传输到基站；基站主要器件包括，光环形器、光纤光栅滤波器、阵列波导光栅、光耦合器、光电探测器、射频放大器、本振源、低通滤波器和强度调制器；在基站，由光环形器和光栅滤波器将中心载波与其他载波信号分离；其他载波入射至阵列波导光栅后利用基站端光耦合器将该基站所需要的两个边带耦合一起，形成光毫米波ROF信号；该光毫米波ROF信号经过射频放大器放大后送入光电探测器进行拍频产生射频毫米波信号，射频毫米波信号通过无线射频天线发射出去；同时，上行有线数据通过低速的光调制器加载在中心载波上，由上行光纤链路传回中心站；在中心站，由低速光电探测器转化为基带的电信号。

本实用新型的有益效果具体如下：

本实用新型的目的在于提供一种基于光频率梳的WDM-ROF混合接入系统，该系统能够降低系统成本，提高信道容量，实现利用毫米波传输信息。