[发明专利]一种基于频分多址的多用户共振光通信系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于频分多址的多用户共振光通信系统及方法，包括基站（1）和移动端（2），所述移动端包括位于不同用户处的收发信机；所述基站包括第一回复反射器（11）、第一增益介质（12）、第一电光调制器（13）、第一分束器（14）、频率分集模块（15）、第二光电探测器（18）、第一同步装置（19）和多个分集处理装置；所述收发信机包括第二回复反射器（21）、第二增益介质（22）、第二分束器（23）、第三光电探测器（24）、耦合器（25）、第二信号处理板（26）、第二同步装置（27）和第二电光调制器（28）。本发明通过对增益带宽的划分，实现了多个用户在同一时间与基站无干扰地进行通信，为共振光通信在多用户场景中的应用提供了便利。

技术领域

本发明涉及共振光通信领域，特别是涉及一种基于频分多址的多用户共振光通信系统及方法。

背景技术

为了满足未来通信发展的需求，实现高速的宽带无线通信，势必要向高频段开发新的频谱资源。由于光波的波长较短且具有几百THz的频率，将光作为无线通信的载体势必会成为未来无线通信的重要技术手段。利用共振腔形成稳定的光束，并将其作为载体实现无线通信是一种新兴的无线光通信技术，该种技术在具有较高传输速率的同时，也具有较好的移动性，是一种可以突破无线光通信技术发展瓶颈的技术。

但当涉及到多个用户同时与基站进行通信时，每个用户如何接收/发送自己所需的信息成为了共振光通信中的难点。多址技术是实现多用户通信的关键技术，其可以扩大通信系统容量，并使不同用户的信号互不干扰地被分别接收和解调。在目前的多用户共振光通信系统中，缺乏对多址技术的研究，这制约着共振光通信的发展。因此，提出一种合适的多址技术，来使各个用户无干扰地接收/发送信息，是发展多用户共振光通信技术势必要解决的问题。

频分多址是射频通信中一种常见的多址方式，该种方式具有每个用户使用一个载频，基站需要使用很多的共同设备，系统稳定等特点。而如何将频分多址技术与共振光的特点相结合以将该种技术应用到多用户共振光通信中，是发展多用户共振光通信技术的一个可行方向。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于频分多址的多用户共振光通信系统及方法，通过对增益带宽的划分，实现了多个用户在同一时间与基站无干扰地进行通信，为共振光通信在多用户场景中的应用提供了便利。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于频分多址的多用户共振光通信系统，包括基站和移动端，所述移动端包括位于不同用户处的收发信机；所述基站与每一个收发信机之间形成共振腔；

所述基站包括第一回复反射器、第一增益介质、第一电光调制器、第一分束器、频率分集模块、第二光电探测器、第一同步装置和多个分集处理装置，每一个分集处理装置均包括第一光电探测器和第一信号处理板；

来自任意一个收发信机的共振光经第一电光调制器、第一增益介质后传输到第一回复反射器，经回复反射器按原路径反射，这部分光经过第一增益介质和第一电光调制器后传输给该收发信机；

第一分束器将第一回复反射器透射出的共振光分为一束透射光和一束反射光，透射光入送入到频率分集模块中，频率分集模块将共振腔中一束由不同频率的组成光，分成若干束频率不同的光，每一个频率的光对应于一个分集处理装置，频率分集模块将输出的光传输到对应的分集处理装置中；

在每一个分集处理装置中，第一光电探测器对频率分集模块的输出进行光电转换并将电信号输入到第一信号处理板中，第一信号处理板对接收到的信号进行解调，以恢复出不同用户的信息；反射光输入到第二光电探测器中，第二光电探测器对输入的光进行光电转换并将电信号输入到第一同步装置中，第一同步装置对电信号中的同步头进行实时检测，当检测到同步头刚要结束时，产生待发送信息，并将其输入到第一电光调制器中，第一电光调制器将输入信息加载到不同频率的共振光上后，发送给每一个用户的收发信机。

进一步地，所述第一回复反射器采用反射率为90%，透射率为10%的回复反射器。