CN102413388A - 一种基于光码分复用的光纤无线RoF无源光网络实现方法 - Google Patents
一种基于光码分复用的光纤无线RoF无源光网络实现方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102413388A CN102413388A CN2011103671254A CN201110367125A CN102413388A CN 102413388 A CN102413388 A CN 102413388A CN 2011103671254 A CN2011103671254 A CN 2011103671254A CN 201110367125 A CN201110367125 A CN 201110367125A CN 102413388 A CN102413388 A CN 102413388A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ocdm
- optical
- signal
- wireless
- rof
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 81
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000035559 beat frequency Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 19
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 24
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 23
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003796 beauty Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于光码分复用(OCDM)光纤无线RoF无源光网络(PON)实现方法。在光线路终端(OLT)RoF中心站，信号实现双边带调制，产生三路载波分量分别调制有线、无线用户数据和不做调制处理。信号经OCDM编码后耦合到光纤信道，传输到光分配网络(ODN)并将信号分配给各个光网络单元(ONU)。ONU将接收的信号进行OCDM解码，然后将三路分量分离，其中一路经光电探测后直接发送给有线用户终端，而另外两路进入RoF基站，进行拍频得到射频信号，再进行电码分多址(ECDMA)编码并经过电放大后由天线发射，最后无线用户终端通过ECDMA解码获取所需信号。本发明为PON系统中实现有线/无线保密接入提供了一种有效途径。
Description
技术领域
本发明属于光通信技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于光码分复用(OCDM)的光载无线通信(RoF)无源光网络系统。
背景技术
近年来，随着计算机、通信等技术突飞猛进的发展，广大用户对视频点播、数字电视、远程会议等各种业务的需求不断增加，而传统的铜线接入网显然已经不能满足这一要求，这就使得宽带光纤接入网技术得到了快速的发展，成为通信技术领域的一个研究热点。无源光网络(Passive Optical Network，PON)的概念从20世纪90年代中期出现至今已10多年了。PON系统采用点到多点的树状拓扑结构，即一个光线路终端(Optical Line Terminal，OLT)通过由光分路器、光合路器等无源器件组成的光分配网络(Optical Distribution Network，ODN)与多个光网络单元(Optical Network Unit，ONU)相连，从而突破了传统点到点的接入模式，与宽带接入网的业务特征相匹配。另外，PON的无源特性使之便于运行、维护和管理。由于PON成本低廉，容量大，并且其动态带宽分配特性能使之高效率的承载数据业务，因而PON技术引起了国内外广泛的关注。
随着3G时代的到来，无线通信飞速发展，数据业务大幅度增加，使得宽带无线信号以及其载波向更高频率扩展。但是，由于电子器件频率瓶颈的限制，传统的无线通信技术无法实现高速大容量宽带无线信号载波的远距离传输，于是光载无线通信(Radio over Fiber，RoF)技术遍孕育而生。RoF技术是一种将光纤通信和无线通信相结合的无线接入技术，能够实现高速高频率宽带无线信号的远距离传输和有效接入。RoF系统运用光纤作为中心站(CentralStation，CS)与各个基站(Base Station，BS)之间的传输链路，并直接利用由CS产生的光载波来传输毫米波射频信号。在整个系统中，光纤仅起到传输的作用，而交换、控制和信号的再生等都集中在CS，无线接入终端所需的宽带无线信号通过BS对接收到的光载毫米波射频信号进行光电转换、放大和天线发射来获得。因此，RoF系统中复杂昂贵的设备都集中到了CS，多个远端BS共享这些设备，从而大大的降低了BS的功耗和成本。另外，利用光纤作为传输链路，具有低损耗、高带宽和防止电磁干扰等特点。正是因为RoF这些无可比拟的优点，使其在未来的宽带无线通信中包括宽带无线接入网领域有着广阔的应用前景。将RoF技术应用到PON系统中能够有利结合这两种技术的优势，目前该方向已经成为国际研究热点之一。但基于RoF的PON系统的保密性不足，无法满足用户终端对需求信息的高安全及保密性要求，因此，如何提高基于RoF技术的PON系统的抗干扰能力和保密性将是一个值得深入研究的关键问题。
光码分复用(Optical Code Division Multiplexing，OCDM)技术是目前具有高保密信息传输优势的技术之一，该技术自80年代初提出以来，倍受关注。OCDM技术将光纤介质的超大带宽和电码分多址(ECDMA)的灵活性相结合，是常见PON多址接入方式之一。OCDM系统利用相互正交的地址码如光正交码等对传输的信号进行相应的编解码处理，使得不同用户的信号可以共享信道，从而提高了网络的容量。同时，分配给不同用户的地址码之间相互正交使得OCDM系统具有很强的抗干扰能力和保密性，这一点是其他多址接入方式无法媲美的。另外，OCDM系统支持异步接入，因此对同步的要求较低。由于3G通信的飞速发展，各种通信基础设施日趋完善，因而很容易使用OCDM技术对现有的通信基础设施进行升级来增强通信的安全保密性，从而满足现实社会人们对通信质量安全保密化的要求。从目前专利或文献调研情况来看，将具有保密性优势的OCDM技术应用到基于RoF技术的PON系统尚未见到报道。
在2010年12月01日公布，公开号为CN101902666A，名称为“光码分多址无源光网络系统、光分配网装置及光线路终端”的发明专利中，发明人提供了一种通过在光分配网络对输入信号进行波分复用和OCDM编解码处理来扩大现有OCDM无源光网络的接入用户容量的技术。虽然通过将多路数据调制到不同波长的光载波上并由密集波分复用器合为一路信号的处理方式能够扩大接入网用户的容量，但是该方案需要若干不同波长的激光器和密集波分复用器，因而该方案是在牺牲成本的代价之上实现OCDM无源光网络扩容功能的，而且该方法不能支持无线接入。在2011年07月20日公布，公开号为CN102130805A，名称为“一种面向融合接入的多业务终端系统”的发明专利中，发明人提出利用RoF技术实现PON系统的多种有线和无线业务的融合接入，用户终端可以根据需要选择网络和业务。虽然该方案能够实现有线和无线业务的融合接入，但是该方案没有考虑到信息传输的抗干扰和保密性问题，即只要微弯光纤，光纤中传输的模拟信号就很容易泄露出来，窃听方只需要用一个光谱仪就可以获得并破解各路信号，同时，无线信号在空气信道中传输也容易被非指定用户盗取，这显然无法满足有线和无线用户终端对需求信息的安全保密性要求。另外，在文献[Y.Hsueh，M.Huang，S.Fan，and G.-K.Chang，“A Novel Lightwave Centralized Bidirectional HybridAccess Network：Seamless Integration of RoF with WDM-OFDM-PON，”IEEE Photon.Technol.Lett.，vol.23，no.15，pp.1085-1087，Aug.，2011.]中，作者提出一种集中波长的混合双向无源光网络接入网系统。该方案将光载无线通信技术和波分复用无源光网络技术进行了很好的融合，并用来传输正交频分复用信号。虽然通过上述两种技术的融合能够实现一种有线/无线混合接入的无源光网络系统，但是该方案在信号传输的抗干扰和保密性上存在较大问题，同样无法满足有线和无线用户终端对需求信息的安全保密性要求。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于OCDM具有高保密性的光纤无线RoF无源光网络实现方法，以解决接入网领域有线和无线业务的无缝融合以及有线和无线用户终端对需求信息的高安全及保密性要求等问题，从而满足现实社会人们对业务服务多元化和通信质量安全保密化的要求。
为了方便描述本发明的内容，先对本发明内容中出现的相关专业术语进行说明：
PON(Passive Optical Network)：无源光网络；
OLT(Optical Line Terminal)：光线路终端；
ODN(Optical Distribution Network)：光分配网络；
ONU(Optical Network Unit)：光网络单元；
RoF(Radio over Fiber)：光载无线通信；
CS(Central Station)：中心站；
BS(Base Station)：基站；
OCDM(Optical Code Division Multipleing)：光码分复用；
ECDMA(Electrical Code Division Multiple Access)：电码分多址。
为了实现上述发明目的，本发明提供一种基于OCDM的保密性光纤无线RoF无源光网络系统，其特征在于：包括RoF中心站中的双边带调制和强度调制、光源、射频源、OCDM编码、耦合、光纤传输、解耦合、OCDM解码、光电探测、RoF基站中ECDMA编码、电放大以及天线发射组成。本发明具体实现方法的步骤为：
第1步：中心频率为f0的激光光源在频率为F的射频源激励下进行双边带调制，从而产生频率分别为f1＝f0-F、f0和f2＝f0+F的三个载波分量；
第2步：用一个解复用器将双边带调制得到的频率分别为f1、f0和f2的三个载波分量分离开，将各路有线用户数据分别调制到对应的f0载波分量上，将各路无线用户数据分别调制到对应的f1载波分量上，频率为f2的载波分量不做任何处理，最后由一个复用器再将调制后的频率为f1、f0和没有调制的频率为f2的三路信号复用到一起；
第3步：根据系统分配给各个用户的唯一的OCDM地址码，利用OCDM编码器对强度调制后得到的混合信号进行OCDM编码，从而得到的n路并行的OCDM编码信号，再用一个耦合器将这n路并行的OCDM编码信号耦合为一路；
第4步：n路并行的OCDM编码信号由耦合器耦合为一路后直接发射到光纤信道中，先从OLT传输到ODN，再由ODN将信号分配给各个ONU，光放大器用来对衰减了的光信号进行放大；
第5步：耦合为一路的OCDM编码信号由位于ODN处的解耦合器分为n束，分别发送到n个对应的ONU，每个ONU为了获取OLT传送给自己的信号，需要对接收到的光信号进行OCDM解码处理，从而提取出所需的光信号；
第6步：经过OCDM解码处理后的光信号先由一个解复用器将频率为f1、f0和f2的三个信号分量分离开来，携带有线用户数据的频率为f0的信号分量直接进入光电探测器进行光电转换，从而得到有线用户所需求的数据并直接发送给有线用户终端，携带无线用户数据的频率为f1的信号分量和没有调制信号的频率为f2的载波分量一起进入RoF基站中的光电探测器进行拍频处理，从而得到无线用户所需求的射频频率为2F的无线信号；
第7步：经过RoF基站中光电探测器的拍频处理即可得到无线用户所需求的射频信号，再根据分配给不同无线用户的ECDMA地址码对射频信号进行ECDMA编码处理，从而确保只有拥有权限即拥有对应ECDMA地址码的无线用户才能正确解码并接收到需求的无线信号；
第8步：经过ECDMA编码后的射频信号由一个电功率放大器放大到适合天线发射的功率水平后由天线直接发射到空气信道中，无线用户终端只需要在一定的距离范围内根据分配给自己的ECDMA地址码进行解码处理就能成功接收到所需求的无线信号。
通过执行上述步骤，就可以成功的实现本发明提供的这种具有高保密性的基于OCDM的光纤无线RoF无源光网络系统。
附图说明：
图1是本发明提供的一种基于OCDM的光纤无线RoF无源光网络实现方法的具体实施步骤流程图；
图2是本发明实施实例1的原理框图；
图3是本发明实施实例1的详细结构框图；
图4是本发明实施实例2的原理框图；
图5是本发明实施实例2的详细结构框图；
图6是本发明实施实例1中多光源RoF-中心站的详细结构框图；
图7是本发明实施实例2中单光源RoF-中心站的详细结构框图；
图8是本发明实施实例1和2中OCDM编/解码器阵列的原理框图；
图9是本发明实施实例1和2中基于光纤延迟线的OCDM编/解码器阵列的详细结构框图；
图10是本发明实施实例1和2中RoF-基站的详细结构框图；
图11是本发明实施实例1和2中RoF-中心站进行双边带调制后得到的双边带载波信号的频谱图。
具体实施方式：
本发明有两个具体实施方式，分别由两个具体实施实例给出，下面将结合附图和这两个实施实例对本发明做进一步的说明。
实施实例1
本发明实施实例1的原理框图和详细结构框图分别如图2和图3所示，本实施实例的特征一在于：OLT用于产生光载波、调制有线/无线用户信号、OCDM编码处理以及将编码后的n路光信号耦合到一起发射到光纤链路。光纤链路用于传输OLT发射的光信号。光放大器用于放大光纤链路中传输的光信号。解耦合器用于将接收到的光信号分为n路并发送给各个ONU。多个ONU用于接收光纤链路传送来的光信号、OCDM解码处理、光电探测、ECDMA编码处理以及分别将有线/无线信号传送给有线无/线用户终端。其特征二在于：多光源RoF中心站作为OLT的一个组成部分，RoF基站作为ONU的一个组成部分，OCDM解码器分别位于各个ONU中。
所述OLT包括：多光源RoF中心站，使用多个光源来产生传输有线和无线业务的光载波并将有线和无线业务数据调制到相应的光载波上；OCDM编码器阵列，用于对多光源RoF中心站输出的带有用户信号的窄光脉冲进行编码处理，每一个ONU分配一个唯一的地址码，各个ONU之间的地址码相互正交；耦合器用于将从OCDM编码器阵列输出的多路编码后的光信号耦合为一路并发射到光纤链路。
所述多光源RoF中心站的详细结构框图如图6所示，其特征在于：多光源RoF中心站由n个中心频率为f0的光源，频率为F1、F2、…、Fn的n个射频源，n个双边带调制器，n个解复用器，n个用来调制有线用户数据的强度调制器，n个用来调制无线用户数据的强度调制器以及n个复用器组成。各个光源产生相应的光载波，在各个射频源的驱动下进行双边带调制，从而得到n个双边带光载波信号。第i支路进行双边带调制后得到的双边带载波信号的频谱图如图11所示，频率为f0的中心载波和频率为f1、f2的两个一阶边带之间的频率间隔为第i支路射频源的频率值Fi。每个支路的双边带载波信号由一个解复用器将三个不同的波带分离开，其中左边带f1进入一个强度调制器在无线用户数据i的驱动下进行强度调制，得到光载射频无线信号f1，中心载波f0进入另一个强度调制器在有线用户数据i的驱动下进行强度调制，得到光载有线信号f0，然后右边带载波信号f2、光载射频无线信号f1和光载有线信号f0一起由一个复用器合到一起，得到第i支路的信号。最后，得到的n条支路的n路并行信号就是多光源RoF中心站的输出信号。
所述OCDM编码器阵列的原理框图如图8所示，其特征在于：包括n个并行的OCDM编码器。本发明采用的基于光纤延迟线的OCDM编码器阵列的详细结构框图如图9所示。带有用户信号的n个窄光脉冲经过不等长的光纤延迟线传输后得到编码后的n个光脉冲信号，编码信号的码片周期与窄光脉冲相等，码片的时隙位置由地址码决定，地址码元素“0”和“1”分别由该码片位置光脉冲的有无表示。
所述ONU其特征在于：OCDM解码器，用于对接收到的光信号进行相应的解码处理，每个ONU用分配给自己的唯一的地址码对接收到的光信号进行解码，就可以得到直接所需要的信号，同时由于没有其他用户的地址码而无法窃取其他用户的信号。解复用器，用于将发送给有线用户和无线用户的不同光信号分离开。光电探测器，用于将接收到的光信号进行光电转换得到相应的电信号并将有线用户所需的电信号直接发送给有线用户终端。RoF基站，用于接收光纤链路传送来的光信号、OCDM解码处理、光电探测、ECDMA编码处理以及分别将有线/无线信号传送给有线无/线用户终端。
所述各个ONU中的OCDM解码器分别对应如图8所示OCDM解码器阵列中相应的一个支路。本发明采用的基于光纤延迟线的OCDM解码器阵列的详细结构框图如图9所示。接收到的n个光脉冲信号经过与编码器阵列排列相反的光纤延迟线传输后，输出的光信号即为解码后的n个光脉冲信号，这n个光脉冲信号随后就分别被发送到对应的ONU中。
所述RoF基站的详细结构框图如图10所示，其特征在于：包括光电探测器，ECDMA编码器，电放大器和天线。RoF基站接收到的右边带载波信号f2和光载射频无线信号f1一起直接进入光电探测器进行拍频，从而得到携带无线用户所需业务的射频信号，再经过ECDMA编码器处理，然后由电放大器将低功率的射频信号放大，最后由天线发射到空气信道中，这样无线用户终端就可以接收所需的射频信号。
实施实例2
本发明实施实例2的原理框图和详细结构框图分别如图4和图5所示，本实施实例其特征一在于：OLT用于产生光载波、调制有线/无线用户信号、OCDM编码处理以及将编码后的n路光信号耦合到一起发射到光纤链路。光纤链路用于传输OLT发射的光信号。光放大器用于放大光纤链路中传输的光信号。ODN用于将接收到的光信号分为若干支路并对各支路光信号进行解码处理。多个ONU用于接收光纤链路传送来的光信号、光电探测、ECDMA编码以及分别将有线/无线信号传送给有线无/线用户终端。其特征二在于：单光源RoF中心站作为OLT的一个组成部分，RoF基站作为ONU的一个组成部分，OCDM解码器阵列位于ODN中。
所述OLT包括单光源RoF中心站，1个高功率光源产生1个双边带调制器的光载波，该双边带调制器在1个射频源的驱动下进行双边带调制从而产生传输有线和无线业务的光载波并将有线和无线业务数据调制到相应的光载波上，最后由1个分束器将得到的双边带信号分为n条支路；OCDM编码器阵列用于对单光源RoF中心站输出的带有用户信号的窄光脉冲进行编码处理；耦合器用于将从OCDM编码器阵列输出的多路编码后的光信号耦合为一路并发射到光纤链路。
所述单光源RoF中心站的详细结构框图如图7所示，其特征在于：包括1个中心频率为f0的高功率光源，1个频率为F的射频源，1个双边带调制器，1个分束器，n个解复用器，n个用来调制有线用户数据的强度调制器，n个用来调制无线用户数据的强度调制器以及n个复用器。1个高功率光源产生1个双边带调制器的光载波，该双边带调制器在1个射频源的驱动下进行双边带调制从而产生传输有线和无线业务的光载波并将有线和无线业务数据调制到相应的光载波上，最后由1个分束器将得到的双边带信号分为n条支路。每个支路的双边带载波信号由一个解复用器将中心频率分别为f1，f0和f2的三个不同的波带分离开来，其中左边带f1进入一个强度调制器在无线用户数据i的驱动下进行强度调制，得到光载射频无线信号f1，中心载波f0进入另一个强度调制器在有线用户数据i的驱动下进行强度调制，得到光载有线信号f0，然后右边带载波信号f2、光载射频无线信号f1和光载有线信号f0一起由一个复用器合到一起，得到第i支路的信号。最后，得到的n条支路的n路并行信号就是单光源RoF中心站的输出信号。
所述OCDM编码器阵列的原理框图如图8所示，包括n个并行的OCDM编码器。本发明采用的基于光纤延迟线的OCDM编码器阵列的详细结构框图如图9所示。带有用户信号的n个窄光脉冲经过不等长的光纤延迟线传输后得到编码后的n个光脉冲信号，编码信号的码片周期与窄光脉冲相等，码片的时隙位置由地址码决定，地址码元素“0”和“1”分别由该码片位置光脉冲的有无表示。
所述ODN包括解耦合器，用于将接收到的光信号分为n路并直接送入OCDM解码器阵列；OCDM解码器阵列，用于对接收到的带有用户信号的n路并行光信号进行解码处理。
所述OCDM解码器阵列的原理框图如图8所示，包括n个并行的OCDM解码器。本发明采用的基于光纤延迟线的OCDM解码器阵列的详细结构框图如图9所示。接收到的n个光脉冲信号经过与编码器阵列排列相反的光纤延迟线传输后，输出的光信号即为解码后的n个光脉冲信号，这n个光脉冲信号随后就分别被发送到对应的ONU中。
所述ONU包括：解复用器，用于将发送给有线用户和无线用户的不同光信号分离开；光电探测器，用于将接收到的光信号进行光电转换得到相应的电信号并将有线用户所需的电信号直接发送给有线用户终端；RoF基站，用于对接收到的光载射频无线信号进行光电转换、ECDMA编码处理并经过电放大器放大后由天线发射到无线用户终端。
所述RoF基站的详细结构框图如图10所示，包括光电探测器，ECDMA编码器，电放大器和天线。RoF基站接收到的右边带载波信号f2和光载射频无线信号f1一起直接进入光电探测器进行拍频，从而得到携带无线用户所需业务的射频频率为2F的无线信号，再经过ECDMA编码器处理，然后由电放大器将低功率的射频信号放大后由天线发射到空气信道中，这样无线用户终端就可以接收所需的射频信号。
所述RoF中心站中第i支路进行双边带调制后得到的双边带载波信号的频谱图如图11所示，包括频率为f0的中心载波，频率为f1＝f0-Fi的左边带和频率为f2＝f0+Fi的右边带三个频率分量。这三个频率分量的峰值功率都在-20dBm左右，比双边带调制产生的其他高阶边带的峰值功率高出20多个dB。
本发明的有益效果
将RoF技术与PON技术紧密结合，实现了有线业务和无线业务的无缝融合；在光纤链路采用OCDM接入技术，显著增强了融合业务在光纤链路传输的抗干扰能力和安全保密性能，让多种业务可以共享信道，扩大了系统的容量，同时也降低了系统对同步的要求，且拥有公平的带宽分配机制，组网灵活；在无线链路采用ECDMA技术，增强了无线业务在无线链路传输的抗干扰能力和安全保密性能；可以根据无线用户的需求，在OLT端使用不同频率的射频源来使不同的用户获得不同射频频率的无线信号；提供了两种具体的实施方式，可以适应不同需求的应用场合；易在现有3G基础设施上进行相应的升级，可以极大的降低普及建设成本。
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
Claims (10)
1.一种基于光码分复用(OCDM)光纤无线RoF无源光网络系统，其特征一在于：包括光载无线通信(RoF)中心站中的双边带调制和强度调制、光源、射频源、OCDM编码、耦合、光纤传输、解耦合、OCDM解码、光电探测、RoF基站中电码分多址(ECDMA)编码、电放大以及天线发射组成。其特征二在于：RoF中心站作为光线路终端(OLT)的一个组成部分，OCDM编码器阵列位于OLT中。其特征三在于：RoF基站作为光网络单元(ONU)的一个组成部分，OCDM解码器分别位于各个ONU中。
一种基于OCDM光纤无线RoF无源光网络实现方法，其具体实现步骤为：
第1步：中心频率为f0的激光光源在频率为F的射频源激励下进行双边带调制，从而产生频率分别为f1＝f0-F、f0和f2＝f0+F的三个载波分量；
第2步：用一个解复用器将双边带调制得到的频率分别为f1、f0和f2的三个载波分量分离开，将各路有线用户数据分别调制到对应的f0载波分量上，将各路无线用户数据分别调制到对应的f1载波分量上，频率为f2的载波分量不做任何处理，最后由一个复用器再将信号调制后的频率为f1、f0和没有调制的频率为f2的三路信号复用到一起；
第3步：根据系统分配给各个用户的唯一的OCDM地址码，利用OCDM编码器对强度调制后得到的混合信号进行OCDM编码，从而得到的n路并行的OCDM编码信号，再用一个耦合器将这n路并行的OCDM编码信号耦合为一路；
第4步：n路并行的OCDM编码信号由耦合器耦合为一路后就直接发射到光纤信道中，先从OLT传输到光分配网(ODN)，再由ODN将信号分配给各个ONU，光放大器用来对衰减了的光信号进行放大；
第5步：耦合为一路的OCDM编码信号由位于ODN处的解耦合器分为n束，分别发送到n个对应的ONU，每个ONU为了获取OLT传送给自己的信号，需要对接收到的光信号进行OCDM解码处理，从而提取出所需的光信号；
第6步：经过OCDM解码处理后的光信号先由一个解复用器将频率为f1、f0和f2的三个信号分量分离开来，携带有线用户数据的频率为f0的信号分量直接进入光电探测器进行光电转换，从而得到有线用户所需求的数据并直接发送给有线用户终端，携带无线用户数据的频率为f1的信号分量和没有调制信号的频率为f2的载波分量一起进入RoF基站中的光电探测器进行拍频处理，从而得到无线用户所需求的射频频率为2F的无线信号；
第7步：经过RoF基站中光电探测器的拍频处理即可得到的无线用户所需求的射频信号，再根据分配给不同无线用户的ECDMA地址码对射频信号进行ECDMA编码处理，从而确保只有拥有权限即拥有对应ECDMA地址码的无线用户才能正确解码并接收到需求的无线信号；
第8步：经过ECDMA编码后的射频信号由一个电功率放大器放大到适合天线发射的功率水平后由天线直接发射到空气信道中，无线用户终端只需要在一定的距离范围内根据分配给自己的ECDMA地址码进行解码处理就能成功接收到所需求的无线信号。
2.根据权利要求1所述的基于OCDM光纤无线RoF无源光网络系统，其特征还在于：所述OLT中的多光源RoF中心站，使用n个光源来产生传输有线和无线业务的光载波，n个双边带调制器在n个射频源的驱动下将有线和无线业务数据分别调制到相应的光载波上；OCDM编码器阵列用于对RoF中心站输出的携带用户信号的窄光脉冲进行编码处理；耦合器用于将从OCDM编码器阵列输出的多路编码后的光信号耦合为一路并发射到光纤链路。
3.根据权利要求1所述的基于OCDM光纤无线RoF无源光网络系统，其特征还在于：所述ONU包括OCDM解码器用于对接收到的光信号进行解码处理；解复用器用于将发送给有线用户和无线用户的不同光信号分离开来；RoF基站用于对接收到的光载射频无线信号进行光电转换、ECDMA编码并经过电放大器放大后由天线发射到无线用户终端；光电探测器用于将接收到的有线光信号进行光电转换并传送给有线用户终端。
4.根据权利要求1所述的基于OCDM光纤无线RoF无源光网络系统，其特征还在于：单光源RoF中心站由1个高功率光源，1个双边带调制器和1个射频源和1个光分束器组成。
5.根据权利要求1所述的基于OCDM光纤无线RoF无源光网络系统，其特征还在于：所述ODN包括：解耦合器用于将接收到的光信号分为若干支路；OCDM解码器阵列用于对解耦合后的各支路光信号进行解码处理。
6.根据权利要求1和5所述的基于OCDM光纤无线RoF无源光网络系统，其特征还在于：位于各个ONU中的OCDM解码器以阵列的形式放到ODN中，OLT通过ODN与多个元ONU相连。
7.根据权利要求1所述的基于OCDM光纤无线RoF无源光网络系统，其特征还在于：所述单光源RoF中心站，1个高功率光源产生1个双边带调制器的光载波，该双边带调制器在1个射频源的驱动下进行双边带调制从而产生传输有线和无线业务的光载波并将有线和无线业务数据调制到相应的光载波上，最后由1个分束器将得到的双边带信号分为n条支路；OCDM编码器阵列，用于对RoF中心站输出的带有用户信号的窄光脉冲进行编码处理；耦合器用于将从OCDM编码器阵列输出的多路编码后的光信号耦合为一路并发射到光纤链路。
8.根据权利要求1所述的基于OCDM光纤无线RoF无源光网络系统，其特征还在于：ONU包括有线和无线用户终端，分别接收有线和无线信号。
9.根据权利要求1和8所述的基于OCDM光纤无线RoF无源光网络系统，其特征还在于：无线用户终端包括天线和ECDMA解码器。
10.根据权利要求1、2、3、5、6和7所述的基于OCDM光纤无线RoF无源光网络系统，其特征还在于：所述OCDM编/解码器采用了光纤延迟线编/解码器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110367125.4A CN102413388B (zh) | 2011-11-18 | 2011-11-18 | 一种基于光码分复用的光纤无线RoF无源光网络实现方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110367125.4A CN102413388B (zh) | 2011-11-18 | 2011-11-18 | 一种基于光码分复用的光纤无线RoF无源光网络实现方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102413388A true CN102413388A (zh) | 2012-04-11 |
| CN102413388B CN102413388B (zh) | 2014-04-23 |
Family
ID=45915183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110367125.4A Expired - Fee Related CN102413388B (zh) | 2011-11-18 | 2011-11-18 | 一种基于光码分复用的光纤无线RoF无源光网络实现方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102413388B (zh) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102710333A (zh) * | 2012-07-02 | 2012-10-03 | 北京邮电大学 | 基于PON/RoF的全双工有线/无线混合接入方法和系统 |
| CN102970101A (zh) * | 2012-11-30 | 2013-03-13 | 武汉邮电科学研究院 | 一种高谱效率的wdm-rof载波产生方法与传输系统 |
| CN103402148A (zh) * | 2013-08-21 | 2013-11-20 | 广西师范大学 | 基于光码分复用实现三网融合的发送接收方法及其装置 |
| CN103414516A (zh) * | 2013-07-19 | 2013-11-27 | 北京邮电大学 | 基于同/外差探测双向有线/无线混合光接入方法与系统 |
| CN105071860A (zh) * | 2015-07-15 | 2015-11-18 | 武汉虹信通信技术有限责任公司 | 一种基于wdm和ofdm技术的多通道rof系统 |
| CN105164941A (zh) * | 2013-05-06 | 2015-12-16 | 华为技术有限公司 | 光信道探测器 |
| CN106911357A (zh) * | 2015-12-22 | 2017-06-30 | 国家新闻出版广电总局无线电台管理局 | 信号传输方法、信号发送装置和信号接收装置 |
| CN108521299A (zh) * | 2018-06-12 | 2018-09-11 | 广东科学技术职业学院 | 一种多场景应用的光纤无线融合通信系统及信号处理方法 |
| CN109803271A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-05-24 | 谢萍 | 一种具有微基站的通信设备和通信系统 |
| CN110326239A (zh) * | 2017-03-10 | 2019-10-11 | 华为技术有限公司 | 信号发射方法、信号接收方法、相关设备及系统 |
| CN114111895A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-03-01 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一种共享电子仪器的装置及方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1519499A1 (en) * | 2003-09-29 | 2005-03-30 | Lucent Technologies Inc. | System and method for generating multilevel coded optical signals |
| CN101882968A (zh) * | 2010-06-25 | 2010-11-10 | 电子科技大学 | 基于oofdm的无源光网络接入系统的时间同步方法 |
| CN101982983A (zh) * | 2010-10-18 | 2011-03-02 | 电子科技大学 | 采用半导体光放大器产生毫米波及其在光载微波通信系统中的应用方法与装置 |
-
2011
- 2011-11-18 CN CN201110367125.4A patent/CN102413388B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1519499A1 (en) * | 2003-09-29 | 2005-03-30 | Lucent Technologies Inc. | System and method for generating multilevel coded optical signals |
| CN101882968A (zh) * | 2010-06-25 | 2010-11-10 | 电子科技大学 | 基于oofdm的无源光网络接入系统的时间同步方法 |
| CN101982983A (zh) * | 2010-10-18 | 2011-03-02 | 电子科技大学 | 采用半导体光放大器产生毫米波及其在光载微波通信系统中的应用方法与装置 |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102710333B (zh) * | 2012-07-02 | 2014-08-27 | 北京邮电大学 | 基于PON/RoF的全双工有线/无线混合接入方法和系统 |
| CN102710333A (zh) * | 2012-07-02 | 2012-10-03 | 北京邮电大学 | 基于PON/RoF的全双工有线/无线混合接入方法和系统 |
| CN102970101A (zh) * | 2012-11-30 | 2013-03-13 | 武汉邮电科学研究院 | 一种高谱效率的wdm-rof载波产生方法与传输系统 |
| CN102970101B (zh) * | 2012-11-30 | 2016-05-04 | 武汉邮电科学研究院 | 一种高谱效率的wdm-rof载波产生方法与传输系统 |
| CN105164941B (zh) * | 2013-05-06 | 2017-11-24 | 华为技术有限公司 | 光信道探测器 |
| CN105164941A (zh) * | 2013-05-06 | 2015-12-16 | 华为技术有限公司 | 光信道探测器 |
| US10320478B2 (en) | 2013-05-06 | 2019-06-11 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Optical channel sounder |
| CN103414516A (zh) * | 2013-07-19 | 2013-11-27 | 北京邮电大学 | 基于同/外差探测双向有线/无线混合光接入方法与系统 |
| CN103414516B (zh) * | 2013-07-19 | 2016-03-02 | 北京邮电大学 | 基于同/外差探测的双向有线/无线混合光接入方法与系统 |
| CN103402148A (zh) * | 2013-08-21 | 2013-11-20 | 广西师范大学 | 基于光码分复用实现三网融合的发送接收方法及其装置 |
| CN103402148B (zh) * | 2013-08-21 | 2016-03-02 | 广西师范大学 | 基于光码分复用实现三网融合的发送接收方法及其装置 |
| CN105071860A (zh) * | 2015-07-15 | 2015-11-18 | 武汉虹信通信技术有限责任公司 | 一种基于wdm和ofdm技术的多通道rof系统 |
| CN105071860B (zh) * | 2015-07-15 | 2017-08-25 | 武汉虹信通信技术有限责任公司 | 一种基于wdm和ofdm技术的多通道rof系统 |
| CN106911357A (zh) * | 2015-12-22 | 2017-06-30 | 国家新闻出版广电总局无线电台管理局 | 信号传输方法、信号发送装置和信号接收装置 |
| CN110326239A (zh) * | 2017-03-10 | 2019-10-11 | 华为技术有限公司 | 信号发射方法、信号接收方法、相关设备及系统 |
| US10911093B2 (en) | 2017-03-10 | 2021-02-02 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Signal transmission method, signal receiving method, related device, and system |
| CN108521299A (zh) * | 2018-06-12 | 2018-09-11 | 广东科学技术职业学院 | 一种多场景应用的光纤无线融合通信系统及信号处理方法 |
| CN108521299B (zh) * | 2018-06-12 | 2023-05-09 | 广东科学技术职业学院 | 一种多场景应用的光纤无线融合通信系统及信号处理方法 |
| CN109803271A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-05-24 | 谢萍 | 一种具有微基站的通信设备和通信系统 |
| CN114111895A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-03-01 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一种共享电子仪器的装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102413388B (zh) | 2014-04-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102413388B (zh) | 一种基于光码分复用的光纤无线RoF无源光网络实现方法 | |
| US9608760B2 (en) | Integrated access network | |
| CN102724012B (zh) | 基于载波抑制调制技术的光源共享wdm-pon系统 | |
| CN101346006B (zh) | 宽带无线与光传输融合接入的射频无源光网络 | |
| CN106411452B (zh) | 一种基于混合模式复用的光通信系统 | |
| CN101719803B (zh) | 波分复用无源光网络中的副载波组播传输系统 | |
| WO2011130982A1 (zh) | 基于光码分多址复用的无源光网络系统及光线路终端 | |
| CN101068129B (zh) | 一种在wdm-pon中实现组播业务的方法、系统及olt | |
| CN101902666A (zh) | 光码分多址无源光网络系统、光分配网装置及光线路终端 | |
| CN102325122B (zh) | 一种基于ofdm-rof的双向无源光网络系统 | |
| CN101741468B (zh) | 支持偏射路由组播功能的波分复用无源光网络系统 | |
| CN102088329B (zh) | 一种波分复用无源光网络实现广播业务传输的系统和方法 | |
| Wang et al. | Physical-layer network coding for VPN in TDM-PON | |
| CN102158772B (zh) | 无色波分复用无源光网络兼容广播业务的系统和方法 | |
| CN101351055A (zh) | 支持四重服务传送功能的波分复用无源光网络系统 | |
| CN101835070B (zh) | 波分复用无源光网络实现波长重用和广播功能的系统和方法 | |
| CN204481832U (zh) | 一种基于光梳和载波重用的rof-pon全双工系统 | |
| CN102868443B (zh) | 正交频分复用无源光网络实现自治愈功能系统和传输方法 | |
| CN100574246C (zh) | 基于正交调制码型的全光虚拟专网的系统 | |
| Yeh et al. | Rayleigh backscattering noise alleviation in long-reach ring-based WDM access communication | |
| CN102710576B (zh) | 相干检测无色正交频分复用波分复用无源光网络系统和传输方法 | |
| CN104486028B (zh) | 波分复用光接入网低成本局域网业务传输的系统和方法 | |
| US7756419B2 (en) | Traffic signal node cross scheduling method and system | |
| CN111431659A (zh) | 一种多粒度混合的光正交模分复用接入系统 | |
| CN102769807B (zh) | 中心化光源正交频分复用无源光网络系统和传输方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140423 Termination date: 20161118 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |