[实用新型]一种基于模分复用的Front-haul光纤传输系统

说明书

本实用新型提出了一种基于模分复用的Front‑haul光纤传输系统，该系统包括无线云中心RRC、光纤传输链路和射频拉远系统RRS，其中，无线云中心RRC具体包括RRC基带处理端与NGFI端口、偏振控制器和六模式可选择性光子灯笼；光纤传输链路是六模式少模光纤传输链路；射频拉远系统RRS包括六模式可选择性光子灯笼、六入六出光电探测及数据与射频处理模块、n×n无线MIMO天线发射模块。该系统能提供单模光纤传输系统的六倍容量；或者在容量或速率上的Front‑haul传输压力减小到单模光纤传输系统的六分之一；系统采用大有效折射率差、大有效面积六模式少模光纤，有效减小非线性效应和模式串扰；为特殊应用场景下移动通信Front‑haul长跨距传输提供新思路和保障。

技术领域

本专利申请涉及一种基于模分复用的Front-haul光纤传输系统，可应用于光纤通信、光纤无线接入、光学信息处理和新一代信息技术等领域。

背景技术

近年来，随着数据通信与多媒体业务需求的不断增加，下一代前传接口NGFI(Next Generation Front-haul Interface) [1 China mobile research institute, etal. White Paper of Next Generation Fronthaul Interface，v1.0 (2015) ]中的无线云中心(RCC, radio cloud center)与远端射频系统(RRS, radio remote system)之间的Front-haul光纤传输的高速率、高容量、长跨距需求日益剧增。同时，随着无线多入多出(MIMO)技术在4G、5G和未来无线通信中的应用，进一步加剧了Front-haul传输压力[2 X.Liu, H. Zeng, N. Chand, and F. Effenberger, Bandwidth-Efficient MobileFronthaul Transmission for Future 5G Wireless Networks, in AsiaCommunications and Photonics Conference 2015, C. Lu, J. Luo, Y. Ji, K.Kitayama, H. Tam, K. Xu, P. Ghiggino, and N. Wada, eds., OSA Technical Digest(Optical Society of America, 2015), paper ASu3E.4]；当然，目前常规无线MIMO技术研究还处于较少的输入和输出数目[3 Chi-Hsiang Lin, Chun-Ting Lin, Hou-TzuHuang, Wei-Siang Zeng, Shou-Chih Chiang, and Hsi-Yu Chang, 60-GHz optical/wireless MIMO system integrated with optical subcarrier multiplexing and 2x2wireless communication, Opt. Express 23, 12111-12116 (2015)]；大规模MIMO天线的研究也还处于战略概念和初步地理论仿真阶段，真正部署和实现尚需要较长时间[4 E.Larsson, O. Edfors, F. Tufvesson, T. Marzetta, “Massive MIMO for nextgeneration wireless systems,”IEEE Communications Magazine, 52(2): 186-195(2014)；5 L. Lu, G. Y. Li, A. L. Swindlehurst, A. Ashikhmin, R. Zhang, “AnOverview of Massive MIMO: Benefits and Challenges,” IEEE Journal of SelectedTopics in Signal Processing, 8(5): 742-758 (2014)； 6 J. Shen, S. Suyama, T.Obara, Y. Okumura, “Requirements of power amplifier on super high bit ratemassive MIMO OFDM transmission using higher frequency bands,” GlobecomWorkshops (GC Wkshps), 2014: 433-437]。这样，当前迫切的通信需求和MIMO技术带来了Front-haul光纤传输在容量和速率上的巨大压力，尽管通过滤波和压缩可以成倍地降低传输速率，仍然对Front-haul光传输网络造成了极大的压力，对未来Front-haul传输是一个巨大挑战[1； 7 Yiran Ma, Zhiguang Xu, Chengliang Zhang, Huafeng Lin, QingWang, Min Zhou, Heng Wang, Jingwen Yu, and Xiaomu Wang, Demonstration ofdigital fronthaul over self-seeded WDM-PON in commercial LTE environment,Opt. Express 23, 11927-11935 (2015)； 8 Y. Ma, Z. Xu, H. Lin, M. Zhou, H.Wang, C. Zhang, J. Yu, and X. Wang, Demonstration of CPRI over Self-seededWDM-PON in Commercial LTE Environment, in Optical Fiber CommunicationConference, OSA Technical Digest(Optical Society of America, 2015), paperM2J.6； 9 M. Zhu, X. Liu, N. Chand, F. Effenberger, and G. Chang, High-Capacity Mobile Fronthaul Supporting LTE-Advanced Carrier Aggregation and 8×8 MIMO, in Optical Fiber Communication Conference, OSA Technical Digest(Optical Society of America, 2015), paper M2J.3 ]。