[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

摘要

本发明公开一种基于同/外差探测双向有线/无线混合光接入方法与系统。在中心站，通过I/Q调制器将数字信号基带调制到光载波上，然后通过下行传输链路传送至混合ONU，在混合ONU利用一个可调谐激光器提供同差接收和外差接收的相干光本振，完成下行链路的有线/无线接收，并以该本振源作为上行有线/无线数据信号的光载波，分别用基带I/Q调制和单边带调制方式来承载有线接入和无线接入的上行信号，在中心站利用激光器作为本振源进行相干接收，完成有线/无线接入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。本发明增加了混合ONU接入方式的灵活性选择，实现了高速率的数据传输和发收，且频谱利用率高。

主权项

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±fD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fD=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fU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±fU、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。