CN101459913B - 无线通信系统、中心站、接入设备及通信方法 - Google Patents
无线通信系统、中心站、接入设备及通信方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101459913B CN101459913B CN200710198769.9A CN200710198769A CN101459913B CN 101459913 B CN101459913 B CN 101459913B CN 200710198769 A CN200710198769 A CN 200710198769A CN 101459913 B CN101459913 B CN 101459913B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- central station
- radiofrequency signal
- access device
- light
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 96
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 64
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 48
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 36
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 33
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 10
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 5
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical group [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 41
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 32
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 28
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 28
- 230000006870 function Effects 0.000 description 17
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 9
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 2
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000009022 nonlinear effect Effects 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
- H04B10/2575—Radio-over-fibre, e.g. radio frequency signal modulated onto an optical carrier
- H04B10/25752—Optical arrangements for wireless networks
- H04B10/25758—Optical arrangements for wireless networks between a central unit and a single remote unit by means of an optical fibre
- H04B10/25759—Details of the reception of RF signal or the optical conversion before the optical fibre
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
- H04B10/2575—Radio-over-fibre, e.g. radio frequency signal modulated onto an optical carrier
- H04B10/25752—Optical arrangements for wireless networks
- H04B10/25758—Optical arrangements for wireless networks between a central unit and a single remote unit by means of an optical fibre
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
- H04W88/08—Access point devices
- H04W88/085—Access point devices with remote components
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
- H04W92/04—Interfaces between hierarchically different network devices
- H04W92/12—Interfaces between hierarchically different network devices between access points and access point controllers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
本发明提供一种无线通信系统，包括一个具有基站控制器功能的中心站和受中心站控制的至少一个接入设备，中心站和接入设备之间采用有线方式连接；接入设备用于将中心站发出的有线信号解调为射频信号，将射频信号发送给目的无线用户，并将无线用户发出的上行射频信号调制为有线信号发送给中心站；中心站用于对核心网提供的数据进行基带处理、中频处理以及射频处理，得到射频信号，将射频信号调制为有线信号，再将有线信号发送给数据的目的无线用户对应的接入设备，并将接入设备发出的有线信号解调为射频信号，对射频信号进行射频处理、中频处理以及基带处理，得到无线用户发送的数据，再将数据提供给核心网。本发明还提供中心站、基站及通信方法。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术，尤其涉及无线通信系统。
背景技术
目前的无线通信系统的结构如图1所示，一个基站控制器11控制多个基站(BS，Base Station)12，基站控制器11与基站12之间通过光纤或数据线连接，受基站控制器11控制的所有的基站12共享基站控制器11的控制信号，每个基站12都包括基带处理部分、中频处理部分以及射频处理部分。
由于无线通信的数据传输速率不断提高，同时需求无线通信服务的用户越来越多，地域范围越来越广，所以，为增加无线信号的覆盖质量和覆盖范围，通常都会在一定范围内增加基站。但发明人经过仔细研究后发现，在实际中，有些地区的无线环境复杂、建筑物较多，而这些建筑物对电磁波具有反射和屏蔽作用，如果在这些地区部署基站，那么实现高质量的无线信号的传输、实现高质量的无线信号的覆盖范围以及系统组网都会很困难。
发明内容
本发明实施例要解决的技术问题在于提供一种无线通信系统、中心站、接入设备及通信方法，用以实现高质量的无线信号的传输、实现高质量的无线信号的覆盖范围以及实现简约的组网方式。
为解决上述技术问题，本发明提供一种无线通信系统实施例，包括一个具有基站控制器功能的中心站(CS，Central Station)和受所述中心站控制的至少一个接入设备，所述中心站对所述接入设备进行统一的资源调度，所述中心站和接入设备之间采用有线方式连接；所述接入设备用于将所述中心站发出的有线信号解调为射频信号，将射频信号发送给目的无线用户，并将无线用户发出的上行射频信号调制为有线信号发送给所述中心站；所述中心站用于对核心网提供的数据进行基带处理、中频处理以及射频处理，得到射频信号，将射频信号调制为有线信号，再将有线信号发送给数据的目的无线用户对应的所述接入设备，并将所述接入设备发出的有线信号解调为射频信号，对射频信号进行射频处理、中频处理以及基带处理，得到无线用户发送的数据，再将所述数据提供给核心网。
本发明提供一种中心站的实施例，包括调制解调单元、基带处理单元、中频处理单元以及射频处理单元；所述基带处理单元用于将核心网提供的数据转换为基带信号，所述中频处理单元用于将基带信号转换为中频信号，所述射频处理单元用于将中频信号转换为射频信号，所述调制解调单元用于将射频信号调制为有线信号；所述调制解调单元用于将有线信号解调为射频信号，所述射频处理单元用于将射频信号转换为中频信号，所述中频处理单元用于将中频信号转换为基带信号，所述基带处理单元用于将基带信号转换为提供给核心网的数据。
本发明提供一种接入设备的实施例，包括：调制解调单元，用于将无线用户提供的射频信号调制为有线信号，并将获得的有线信号解调为发送给无线用户的射频信号。
本发明提供一种通信方法的实施例，包括：中心站获得核心网提供的数据，并将所述数据转换为有线信号；中心站通过有线传输介质将射频信号发送给所述数据的目的无线用户对应的接入设备；所述接入设备将有线信号解调为射频信号，并将射频信号发送给所述目的无线用户。
本发明还提供一种通信方法的实施例，包括以下步骤：接入设备获得无线用户提供的射频信号，并将射频信号调制为有线信号；接入设备通过有线传输介质将有线信号发送给中心站；中心站将有线信号转换为提供给核心网的数据后，将数据提供给核心网。
在本发明的实施例中，传统基站控制器的功能以及基站的基带处理、中频处理和射频处理等主要功能都设置在中心站中，一个中心站可以利用其具有的传统基站控制器的功能控制多个具有信号转换功能的接入设备，中心站可以对其资源进行统一调度，实现对不同速率、不同格式的数据透明传输，实现对网络和频率资源的动态管理和优化分配。由此可见，在应用本发明的实施例组网时，可以不必在某些区域部署多个基站控制器和基站，只需要部署一个中心站和其控制的几个接入设备即可，这样的组网方式相对于目前的组网方式简单且节约成本。
由于接入设备不具有传统基站的基带处理、中频处理以及射频处理等功能，器件相对较少，所以很容易部署在室内或室外中传统基站不方便部署的区域，从而提高了信号覆盖的范围。
由于接入设备不具有传统基站的基带处理、中频处理以及射频处理等功能，所以很容易部署在离无线用户较近的区域，又由于接入设备与中心站之间是有线连接的，所以信号大部分都是有线传输的，避免了建筑物对电磁波的屏蔽或反射，提高了传输的信号的质量。
附图说明
图1为现有的无线通信系统的结构示意图；
图2为本发明的无线通信系统实施例的结构示意图；
图3为本发明的无线通信系统第一实施例的具体结构示意图；
图4为本发明的无线通信系统第二实施例的具体结构示意图；
图5为本发明的无线通信系统第三实施例的具体结构示意图；
图6为本发明的无线通信系统第四实施例的具体结构示意图。
具体实施方式
首先对本发明的无线通信系统实施例的整体技术方案进行说明。一种无线通信系统实施例可以包括一个具有基站控制器功能的中心站和受中心站控制的至少一个接入设备，中心站对接入设备进行统一的资源调度，中心站和接入设备之间采用有线方式连接；接入设备用于将中心站发出的有线信号解调为射频信号，将射频信号发送给目的无线用户，并将无线用户发出的上行射频信号调制为有线信号发送给中心站；中心站用于对核心网提供的数据进行基带处理、中频处理以及射频处理，得到射频信号，将射频信号调制为有线信号，再将有线信号发送给数据的目的无线用户对应的接入设备，并将接入设备发出的有线信号解调为射频信号，对射频信号进行射频处理、中频处理以及基带处理，得到无线用户发送的数据，再将数据提供给核心网。
其中，中心站和接入设备之间采用光纤连接，这样，中心站和接入设备之间的光纤链路中传输的就是光信号。
中心站可以包括光调制器，用于将经过基带处理、中频处理以及射频处理得到的射频信号调制为发送给接入设备的光信号，接入设备也可以包括光调制器，用于将无线用户发送的射频信号调制为发送给中心站的光信号。光调制器可以包括光外调制器(EOM，Electro-Optic Modualtor)或直接调制激光器(LD，Laser Diode)。光外调制器可以是铌酸锂电光调制器或半导体电吸收光调制器(EAM，Electro-Absorption Modulator)(以下简称电吸收光调制器)等，直接调制激光器可以是直接调制半导体激光器。特别的，光调制器可以是电吸收光收发器，这种电吸收光收发器既具有信号调制的功能，又具有信号解调的功能。如果中心站的光调制器为电吸收光收发器，则电吸收光收发器在中心站中还可以将接入设备发出的光信号解调为射频信号。如果接入设备的光调制器为电吸收光收发器，则电吸收光收发器在接入设备中还将中心站发出的光信号解调为射频信号。
一般来说，将下行射频信号调制为光信号所使用的光载波与将上行射频信号调制为光信号所使用的光载波不相同，具体可以由一个多波长激光器或两个单波长激光器发出两个不同的光载波实现。特别的，下行和上行使用的光载波也可以相同，具体可以由一个多波长激光器或一个单波长激光器发出一个光载波实现。
中心站和/或下行光纤链路中可以包括光放大器，用于将下行光信号进行放大处理。接入设备和/或上行光纤链路中也可以包括光放大器，用于将上行光信号进行放大处理。另外，下行光纤链路中和/或上行光纤链路中可以包括色散补偿装置，用于对光信号进行色散补偿。
下面结合几个附图，对本发明的无线通信系统实施例进行详细说明。
如图2所示，本发明的无线通信系统包括中心站21及其控制的多个基站22，这里的基站即为一种接入设备，以下实施例相同。中心站21与多个基站22之间通过光纤馈送网络(Fiber-Feed Networks)连接，由于光纤馈送网络主要是由光纤组成的，所以也可以说，中心站21与多个基站22之间通过光纤连接。中心站21除具有基站控制器的功能外，还具有传统基站的基带处理、中频处理及射频处理等功能，而基站22实质上已经不是传统意义的基站，其主要作用就是射频信号与光信号之间的转换以及射频信号的天线馈送与接收。
对于下行信息，中心站21获得核心网提供的数据后，将数据进行基带处理、中频处理及射频处理，得到射频信号，将射频信号调制到光载波上，形成光信号，光信号经过光纤传输到数据的目的用户单元(Customer Units)23对应的基站22，基站22对光信号进行解调，得到射频信号，最后将射频信号发给目的用户单元23。对于上行信息，源用户单元23向对应的基站22发送射频信号，基站22将射频信号调制到光载波上，形成光信号，光信号经过光纤传输到中心站21，中心站21对光信号进行解调，得到射频信号，将射频信号进行射频处理、中频处理及基带处理，得到发送给核心网的数据，最后将数据发给核心网。
中心站21和基站22可以分别使用光外调制器或直接调制半导体激光器进行射频信号到光信号的转换。光外调制器可以是铌酸锂电光调制器或半导体电吸收光调制器，它们具有高-3dB带宽、高电光转换效率、啁啾特性可调和非线性受控等优点，非常适合大带宽高性能的无线通信系统。其中，半导体电吸收调制器更具有低功耗、高消光比、器件体积小等优点，同时，由于半导体电吸收调制器使用III-V族半导体材料，所以小体积的半导体电吸收调制器可以实现与射频发射前端的放大器等功率型微波器件以及半导体激光器的单片集成。另外，中心站21和基站22可以分别使用光探测器(PD，Photo-Detector)进行光信号到射频信号的转换。
中心站和基站可以分别有多种形式的内部结构，图3即是其中的一种形式。如图3所示，中心站31包括光外调制器311、激光器312、光探测器313、射频混频器314、射频混频器314’、射频本地振荡器315、中频混频器316、中频混频器316’、中频信号发生器317及无线调制解调器(Radio Modem)318。
对于下行信息，核心网33提供的数据到达无线调制解调器318后，无线调制解调器318将数据进行基带处理，得到基带信号，并将基带信号发送到中频混频器316；中频混频器316将基带信号和中频信号发生器317产生的信号进行处理，得到中频信号，并将中频信号发送给射频混频器314；射频混频器314将中频信号和射频本地振荡器315产生的射频信号进行处理，得到射频信号，并将射频信号发送到光外调制器311；光外调制器311将射频信号调制到激光器312发出的光载波上，形成光信号，通过光纤将光信号发送到基站32。
对于上行信息，光电探测器313接收到基站32通过光纤发送的光信号后，对光信号进行解调，得到射频信号，并将射频信号发送到射频混频器314’；射频混频器314’将射频信号和射频本地振荡器315产生的信号进行处理，得到中频信号，并将中频信号发送到中频混频器316’；中频混频器316’将中频信号和中频信号发生器317产生的信号进行处理，得到基带信号，并将基带信号发送到无线调制解调器318；无线调制解调器318对基带信号进行处理，得到发送给核心网33的数据，并将数据发送给核心网33。
基站32包括光外调制器321、激光器322、光探测器323、放大滤波单元324和放大滤波单元324’。对于下行信息，光探测器323接收到中心站31发送的光信号后，对光信号进行解调，得到射频信号，射频信号经过放大滤波单元324的放大滤波处理后，通过天线发送到目的用户单元。对于上行信息，射频信号经过天线接收后，经过放大滤波单元324’的放大滤波处理，到达光外调制器321，光外调制器321将经过放大滤波处理的射频信号调制到激光器322发出的光载波上，形成光信号，并将光信号发送到中心站31。
由于中心站31需要将下行射频信号调制到光载波中，基站32需要将上行射频信号调制到光载波中，所以在图3中，中心站31和基站32分别都设置一个激光器用于发出光载波。但在实际应用中，可以仅在中心站31或仅在基站32设置一个多波长激光器或两个单波长激光器，多波长激光器或两个单波长激光器可发出两个不同的光载波，其中一个光载波用于携带射频信号，而另一个光载波不携带任何射频信号，而是在直接到达对方的光外调制器后，携带对方发送的射频信号到达本地的光电探测器。这样，无论是上行信息还是下行信息，通过设置在中心站31或基站32的一个多波长激光器或两个单波长激光器发出的两个不同的光载波就可以完成信息的传递。
具体的，如图4所示，中心站41包括电吸收光调制器411、激光器412、激光器412’、光探测器413、射频混频器414、射频混频器414’、射频本地振荡器415、放大滤波单元419及放大滤波单元419’，当然，中心站41还包括中频处理和基带处理部分，由于中频处理和基带处理在本实施例中不做重点说明，所以图中未绘示。基站42包括电吸收光调制器421、光电探测器423、放大滤波单元424及放大滤波单元424’。另外，图中带有箭头的实线表示光信号经过的路径，带有箭头的虚线表示电信号经过的路径。
对于下行信息，经过射频混频器414混频产生的射频信号经过放大滤波单元419的放大滤波处理后，到达电吸收光调制器411；电吸收光调制器411将射频信号调制到激光器412发出的光载波λ1上，形成光信号，并将光信号通过光纤发送到基站42；激光器412’发出光载波λ2，光载波λ2不经过电吸收光调制器411，而是直接通过光纤到达基站42；光载波λ1和光载波λ2到达基站42后，相互分离，光载波λ1传输到光电探测器423，光载波λ2传输到电吸收光调制器421；光电探测器423接收到光信号后，对光信号进行解调，得到射频信号，射频信号经过放大滤波单元424的放大滤波处理后，通过天线发送到目的用户单元。
对于上行信息，射频信号经过天线接收后，经过放大滤波单元424’进行放大滤波处理后，到达光外调制器421，光外调制器421将经过放大滤波处理的射频信号调制到光载波λ2上，形成光信号，并将光信号通过光纤发送到中心站41；中心站41的光探测器413对光信号进行解调，得到射频信号，射频信号经过放大滤波单元419’的放大滤波处理后，到达射频混频器414’。后续过程同图3所示的实施例的对应描述相同，这里不再赘述。
此外，射频信号在光纤中的传输距离主要受限于射频信号在光纤传输过程中的能量损耗、由光纤色散引起的载波抑制效应和光纤非线性效应所产生的失真。对此，可以设置光放大器来提高射频信号的增益，可以在图4中的中心站41和基站42之间的光纤链路上设置光纤布喇格光栅(FBG，Fiber BraggGrating)43、43’作为补偿器件来对信号损伤进行补偿。
需要说明的是，在图4中，虽然是在中心站41设置了两个激光器412、412’，但在实际应用中，可以在中心站41中仅设置一个多波长激光器，也完全可以将两个激光器或一个多波长激光器设置在基站42中，激光器在基站42中的工作方式与在中心站41中的工作方式完全相同，这里不再赘述。
在图4中，将射频信号调制到光载波上所使用的是电吸收光调制器，对光信号进行解调所使用的是光电探测器。在实际应用中，还可以使用特殊的电吸收光调制器——电吸收光收发器(EAT，Electro-Absorption Transceiver)对信号进行调制和解调，由于电吸收光收发器既具有调制功能，又具有解调功能，所以使用电吸收光收发器可以同时替代图4中的电吸收光调制器和光电探测器，从而可以简化图4中的中心站41和/或基站42的结构。
具体的，如图5所示，中心站51包括电吸收光调制器511、激光器512、激光器512’、光探测器513、射频混频器514、射频混频器514’、射频本地振荡器515、带通滤波器516、光放大器517及射频放大器519，当然，中心站51还包括中频处理和基带处理部分，由于中频处理和基带处理在本实施例中不做重点说明，所以图中未绘示。基站52包括电吸收光收发器521、射频放大器524、射频放大器524’、带通滤波器526及光放大器527。另外，图中带有箭头的实线表示光信号经过的路径，带有箭头的虚线表示电信号经过的路径。
对于下行信息，经过射频混频器514混频产生的射频信号发送至电吸收光调制器511；电吸收光调制器511将下行射频信号调制到激光器512发出的光载波λ1上，形成光信号，并将光信号通过光纤发送到基站52，其中，光信号在传输过程中要经过光放大器517的放大处理；激光器512’发出光载波λ2，光载波λ2不经过电吸收光调制器511，而是直接通过光纤到达基站52；光载波λ1和光载波λ2到达基站52后，基站52中的电吸收光收发器521对光载波λ1承载的下行射频信号进行解调，得到射频信号，射频信号经过带通滤波器526的滤波处理和放大器524的放大处理后，通过天线发送到目的用户单元；光载波λ2到达电吸收光收发器521后，用于上行信息的传输。
对于上行信息，射频信号经过天线接收后，经过放大器524’的放大滤波处理，到达电吸收光收发器521，电吸收光收发器521将经过放大滤波处理的射频信号调制到光载波λ2上，形成光信号，并将光信号通过光纤发送到中心站51，其中，光信号在传输过程中经过光放大器527的放大处理；中心站51的光探测器513对光信号进行解调，得到射频信号，射频信号经过带通滤波器516的滤波处理和放大器519的放大处理后，到达射频混频器514’。后续过程同图3所示的实施例的对应描述相同，这里不再赘述。
需要说明的是，在图5中，虽然电吸收光收发器设置在基站52中，但在实际应用中，完全可以将电吸收光收发器设置在中心站51中，当然，中心站51和基站52可以同时设置电吸收光收发器，电吸收光收发器在中心站51中的工作方式与在基站52中的工作方式完全相同，这里不再赘述。
在图4和图5中，上行信息和下行信息分别在不同波长的光载波上传输，在实际应用中，上行信息和下行信息可以在相同的光载波上传输，这样可以提高光载波资源的利用效率。
具体的，如图6所示，中心站61包括电吸收光调制器611、激光器612、光电探测器613、射频混频器614、射频混频器614’、射频本地振荡器615、带通滤波器616、光放大器617及射频放大器619，当然，中心站61还包括中频处理和基带处理部分，由于中频处理和基带处理在本实施例中不做重点说明，所以图中未绘示。基站62包括电吸收光收发器621、射频放大器624、射频放大器624’、带通滤波器626及光放大器627。另外，图中带有箭头的实线表示光信号经过的路径，带有箭头的虚线表示电信号经过的路径。
对于下行信息，经过射频混频器614混频产生的射频信号发送至电吸收光调制器611；电吸收光调制器611将射频信号调制到激光器612发出的光载波λ1上，形成光信号，并将光信号通过光纤发送到基站62，其中，光信号在传输过程中要经过光放大器617的放大处理；光载波λ1到达基站62后，基站62中的电吸收光收发器621对光信号进行解调，得到射频信号，射频信号经过带通滤波器626的滤波处理和射频放大器624的放大处理后，通过天线发送到目的用户单元。
对于上行信息，射频信号经过天线接收后，经过射频放大器624’放大处理，到达电吸收光收发器621，电吸收光收发器621将经过放大处理的射频信号调制到光载波λ1上，形成光信号，并将光信号通过光纤发送到中心站61，其中，光信号在传输过程中经过光放大器627的放大处理；中心站61的光探测器613对光信号进行解调，得到射频信号，射频信号经过带通滤波器616的滤波处理和射频放大器619的放大处理后，到达射频混频器614’。后续过程同图3所示的实施例的对应描述相同，这里不再赘述。
需要说明的是，在图6中，激光器虽然设置在中心站61中，但在实际应用中，激光器完全可以只设置在基站62中，激光器在中心站61中的工作方式与在基站62中的工作方式相同，这里不再赘述。
本发明除提供了上述无线通信系统外，还提供了两种通信方法的实施例，两种通信方法都可以应用于包括中心站及受中心站控制的至少一个接入设备的无线通信系统，中心站与至少一个接入设备之间有线连接，接入设备通过射频信号与无线用户通信。
其中的一种通信方法的实施例包括以下步骤：中心站获得核心网提供的数据，并将所述数据转换为有线信号；中心站通过有线传输介质将所述射频信号发送给所述数据的目的无线用户对应的接入设备；所述接入设备将有线信号解调为射频信号，并将射频信号发送给所述目的无线用户。其中，有线信号可以为光信号，有线传输介质可以为光纤。
另外的一种通信方法的实施例包括以下步骤：接入设备获得无线用户提供的射频信号，并将射频信号调制为有线信号；接入设备通过有线传输介质将有线信号发送给中心站；中心站将有线信号转换为提供给核心网的数据后，将数据提供给核心网。其中，有线信号可以为光信号，有线传输介质可以为光纤。
上述两种通信方法的具体实施方式可以参见图2-图6所示的实施例，这里不再赘述。
本发明还提供了一种中心站的实施例，这种中心站包括调制解调单元、基带处理单元、中频处理单元以及射频处理单元；基带处理单元用于将核心网提供的数据转换为基带信号，中频处理单元用于将基带信号转换为中频信号，射频处理单元用于将中频信号转换为射频信号，调制解调单元用于将射频信号调制为有线信号；调制解调单元还用于将有线信号解调为射频信号，射频处理单元还用于将射频信号转换为中频信号，中频处理单元还用于将中频信号转换为基带信号，基带处理单元还用于将基带信号转换为提供给核心网的数据。
其中，有线信号可以是光信号。调制解调单元可以包括光调制器及光电探测器；光调制器用于将射频处理单元得到的射频信号调制为光信号，光电探测器用于将光信号解调为发送给射频处理单元的射频信号。光调制器可以包括光外调制器或直接调制激光器。光外调制器可以为铌酸锂电光调制器或半导体电吸收光调制器。调制解调单元也可以为电吸收光收发器。中心站还可以包括激光器，用于产生光载波。中心站还可以包括放大滤波单元，用于将调制后的射频信号和/或解调前的射频信号进行放大滤波处理。放大滤波单元可以包括放大器及带通滤波器。当然，中心站还可以有其他结构形式，具体可以参见图3-6所示的中心站的结构以及相应的说明，这里不再赘述。
本发明还提供一种接入设备(下文以基站为例进行说明)的实施例，包括：调制解调单元，用于将无线用户提供的射频信号调制为有线信号，并将获得的有线信号解调为发送给无线用户的射频信号。
其中，有线信号可以为光信号。调制解调单元可以包括光调制器及光电探测器；光调制器用于将无线用户提供的射频信号调制为光信号，光电探测器用于将光信号解调为发送给无线用户的射频信号。调制解调单元可以为电吸收光收发器。基站还可以包括激光器，用于产生光载波。基站还可以包括放大滤波单元，用于将调制后的射频信号和/或解调前的射频信号进行放大滤波处理。放大滤波单元可以包括放大器及带通滤波器。当然，基站还可以有其他结构形式，具体可以参见图3-6所示的基站的结构以及相应的说明，这里不再赘述。
在上述所有的实施例中，如果需要优化射频信号的链路增益，则可以调整激光器输出的光载波波长和光功率；如果需要优化光调制器传递函数的线性度，则可以调整与光调制器有关的工作条件；如果需要优化光电探测器的解调结果，则可以调整光电探测器的工作条件，优化探测率。
在本发明的通信系统及接入设备的实施例中，接入设备主要具有电光和/或光电转换的功能，结构简单，功耗低，所以部署成本相对较低，从而可以方便的部署在大多数区域，尤其是在宽带无线通信系统中由于成本、功率等原因不方便部署传统基站的区域，例如室内。
在本发明的通信系统实施例中，由于接入设备和中心站之间采用有线方式连接，而且接入设备可以更接近于无线用户，所以信号在传输过程中的损耗相对较小，从而提高了信号质量和传输距离。
在本发明的通信系统实施例中，多个紧凑型接入设备共享中心站的资源，同时受到中心站的集中控制，这样可以实现对不同速率、不同格式的数据的透明传输，实现对网络和频率资源的动态管理和优化分配，也易于网络升级，降低了安装和维护成本。
在本发明的所有实施例中，由于可以对信号进行多路的合成和分解，所以可以使用多种复用/解复用技术来提高无线通信系统可以支持的信息容量。
进一步的，如果使用电吸收光收发器进行光信号和电信号之间的调制解调，使用一个激光器发出的光载波进行信号的调制，则可以简化中心站和接入设备的结构，进一步的降低部署成本。
进一步的，如果在光纤链路上使用放大器，则可以进一步提高信号的增益、信号的传输距离和质量；如果使用色散补偿器件对信号损伤进行补偿，则也可以进一步提高信号的传输距离和质量。
进一步的，如果使用铌酸锂电光调制器或半导体电吸收光调制器等光外调制器对光信号进行调制，则由于这些器件高电光转换效率、啁啾特性可调和非线性受控等优点，可以进一步提高无线通信系统的整体性能。
最后需要说明的是：
1.本发明的实施例完全可以应用于未来的微微蜂窝(Pico-cell)结构或甚微蜂窝(Femto-cell)结构。
在城市环境中，由于多个建筑物对电磁波的反射以及建筑物和地下建筑本身对电磁波的屏蔽作用，使得在城市内进行高带宽高质量的无线信号传输和实现高质量的无线信号室内覆盖变得更加困难，城市宽带无线网络的组网极其复杂。针对以上超宽带无线通信系统在室内覆盖和在城市环境中应用存在的问题，在未来超宽带无线接入系统组网中将采用小覆盖面积的微微蜂窝结构或甚微蜂窝结构，蜂窝覆盖面积的减小可以为系统组网带来了灵活性，同时也减少了移动环境的复杂性，极大的降低了多径衰落对系统的影响以及多径效应引起的码间干扰。
由于本发明实施例采用结构简单、容易部署的基站作为接入设备，所以很容易在城市中部署大量的接入设备，从而实现了小覆盖面积的蜂窝结构，又由于接入设备与中心站之间采用有线连接，所以极大的降低了多径衰落对系统的影响以及多径效应引起的码间干扰。因此，本发明的实施例完全可以应用于未来的微微蜂窝结构或甚微蜂窝结构。
2.本发明的实施例完全可以满足毫米波无线通信(Millimeter-wavewireless communication)的要求。
目前，第一代和第二代移动通信系统的传输速率只有几十Kb/s到几百Kb/s，而基于码分多址(CDMA)技术的第三代移动通信系统(3G)的传输速率也只有Mbit/s数量级。为了实现未来超宽带的无线通信，又提出和研究了第四代移动通信系统(4G，也被称作B3G)，第四代移动通信系统利用全新的无线传输技术，支持数量级在100Mb/s乃至Gb/s以上的信息传输速率，这样的超宽带无线通信系统可以同时支持电话业务、海量的数据业务、高清晰度电视为代表的宽带多媒体业务等，可以充分满足未来人们对移动宽带接入的需求。
随着无线通信数据传输速率的提高，未来必须要提高无线载波的工作频率以提高无线通信系统的容量。然而，目前的大多数无线通信业务的工作频率都集中在5GHz以下，现有的低频段频率资源几乎都已经被分配完毕。正如人们对计算机中央处理器(CPU)和内存的需求那样，无线通信领域对无线频谱的需求日益增加，具有更高工作频率的集成通信系统会拥有更强的抗干扰能力和更可靠的保密通信功能。
最近几年，毫米波段例如60GHz附近的7GHz频谱带宽是不经授权即可使用的频谱资源。在美国，该频谱范围是57-64GHz，而在日本则是59-66GHz。另外，国外工作频率为94GHz的毫米波集成技术已成功地应用于国防中全天候、高分辨率毫米波被动成像、精确定位等特殊领域。尽管如60GHz等毫米波频段不是电磁波在大气中的传输窗口，但它在短距离无线通信中的应用前景是毋庸质疑的，这包括在高速Gb/s点对点数据传输、超大容量无线局域网络、个人短距离高速数据传输网络、毫米波车载防撞雷达等方面。目前，世界各国的科研人员都把基于毫米波频段的无线通信作为未来无线通信的一个重要研究方向。
但是，毫米波通信技术也有缺陷，即，毫米波信号在大气中传播时会由于吸收和反射而有相当多的损耗。不过，由于本发明实施例采用结构简单、容易部署的基站作为接入设备，而且接入设备与中心站之间采用有线连接，所以在极大程度上降低了毫米波信号在大气中传播时的损耗，如果接入设备部署合理，甚至可以实现接近零损耗。因此，本发明的实施例可以应用于毫米波无线通信中，完全满足未来的毫米波无线通信技术的要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种无线通信系统，其特征在于：
包括一个具有基站控制器功能的中心站和受所述中心站控制的至少一个接入设备，所述中心站对所述接入设备进行统一的资源调度，所述中心站和接入设备之间采用有线方式连接；
所述接入设备用于将所述中心站发出的有线信号解调为射频信号，将射频信号发送给目的无线用户，并将无线用户发出的上行射频信号调制为有线信号发送给所述中心站；
所述中心站用于对核心网提供的数据进行基带处理、中频处理以及射频处理，得到射频信号，将射频信号调制为有线信号，再将有线信号发送给数据的目的无线用户对应的所述接入设备，并将所述接入设备发出的有线信号解调为射频信号，对射频信号进行射频处理、中频处理以及基带处理，得到无线用户发送的数据，再将所述数据提供给核心网。
2.如权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于：所述中心站和接入设备之间采用光纤连接，所述有线信号为光信号。
3.如权利要求2所述的无线通信系统，其特征在于：所述中心站将射频信号调制为光信号所使用的光载波与所述接入设备将射频信号调制为光信号所使用的光载波相同。
4.如权利要求2所述的无线通信系统，其特征在于：所述中心站和/或下行光纤链路中包括光放大器，用于将下行光信号进行放大处理。
5.如权利要求2所述的无线通信系统，其特征在于：所述接入设备和/或上行光纤链路中包括光放大器，用于将上行光信号进行放大处理。
6.如权利要求2所述的无线通信系统，其特征在于：下行光纤链路中和/或上行光纤链路中包括色散补偿装置，用于对光信号进行色散补偿。
7.一种中心站，其特征在于：
包括调制解调单元、基带处理单元、中频处理单元以及射频处理单元；
所述基带处理单元用于将核心网提供的数据转换为基带信号，所述中频处理单元用于将基带信号转换为中频信号，所述射频处理单元用于将中频信号转换为射频信号，所述调制解调单元用于将射频信号调制为有线信号；
所述调制解调单元还用于将有线信号解调为射频信号，所述射频处理单元还用于将射频信号转换为中频信号，所述中频处理单元还用于将中频信号转换为基带信号，所述基带处理单元还用于将基带信号转换为提供给核心网的数据。
8.如权利要求7所述的中心站，其特征在于：所述有线信号为光信号。
9.如权利要求8所述的中心站，其特征在于：
所述调制解调单元包括光调制器及光电探测器；
所述光调制器用于将所述射频处理单元得到的射频信号调制为光信号，所述光电探测器用于将光信号解调为发送给所述射频处理单元的射频信号。
10.如权利要求9所述的中心站，其特征在于：所述光调制器包括光外调制器EOM或直接调制激光器LD。
11.如权利要求10所述的中心站，其特征在于：所述光外调制器为铌酸锂电光调制器或半导体电吸收光调制器。
12.如权利要求8所述所述的中心站，其特征在于：所述调制解调单元为电吸收光收发器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200710198769.9A CN101459913B (zh) | 2007-12-12 | 2007-12-12 | 无线通信系统、中心站、接入设备及通信方法 |
| PCT/CN2008/073474 WO2009074116A1 (fr) | 2007-12-12 | 2008-12-12 | Système de communication sans fil, station centrale, dispositif d'accès et procédé de communication |
| EP08858969A EP2221995A4 (en) | 2007-12-12 | 2008-12-12 | WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM, CENTRAL STATION, ACCESS DEVICE, AND COMMUNICATION METHOD |
| US12/814,089 US20100247105A1 (en) | 2007-12-12 | 2010-06-11 | Wireless Communication System, Central Station, Access Device, and Communication Method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200710198769.9A CN101459913B (zh) | 2007-12-12 | 2007-12-12 | 无线通信系统、中心站、接入设备及通信方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101459913A CN101459913A (zh) | 2009-06-17 |
| CN101459913B true CN101459913B (zh) | 2010-10-27 |
Family
ID=40755244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200710198769.9A Expired - Fee Related CN101459913B (zh) | 2007-12-12 | 2007-12-12 | 无线通信系统、中心站、接入设备及通信方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20100247105A1 (zh) |
| EP (1) | EP2221995A4 (zh) |
| CN (1) | CN101459913B (zh) |
| WO (1) | WO2009074116A1 (zh) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8380143B2 (en) | 2002-05-01 | 2013-02-19 | Dali Systems Co. Ltd | Power amplifier time-delay invariant predistortion methods and apparatus |
| US8811917B2 (en) | 2002-05-01 | 2014-08-19 | Dali Systems Co. Ltd. | Digital hybrid mode power amplifier system |
| CN102017553B (zh) | 2006-12-26 | 2014-10-15 | 大力系统有限公司 | 用于多信道宽带通信系统中的基带预失真线性化的方法和系统 |
| US8848766B2 (en) | 2010-08-17 | 2014-09-30 | Dali Systems Co. Ltd. | Neutral host architecture for a distributed antenna system |
| KR101829517B1 (ko) | 2010-09-14 | 2018-02-14 | 달리 시스템즈 씨오. 엘티디. | 원격으로 재구성가능한 분산 안테나 시스템 및 방법 |
| US8606110B2 (en) * | 2012-01-08 | 2013-12-10 | Optiway Ltd. | Optical distributed antenna system |
| EP2828988B1 (en) * | 2012-03-19 | 2018-05-16 | Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) | Wdm link for radio base station |
| CN102694576B (zh) * | 2012-05-04 | 2015-01-28 | 华中科技大学 | 基于电带通滤波器的光学超宽带信号发生器 |
| US9166678B1 (en) * | 2012-09-06 | 2015-10-20 | Aurrion, Inc. | Heterogeneous microwave photonic circuits |
| CN103139791B (zh) * | 2013-02-04 | 2016-03-02 | 京信通信系统（中国）有限公司 | 一种基于室内信号覆盖的通信系统、设备和方法 |
| CN103501500B (zh) * | 2013-09-13 | 2016-08-31 | 北京创毅讯联科技股份有限公司 | 基于一体化基站的回传系统、方法和调制解调式用户设备 |
| EP3352388B1 (en) * | 2017-01-19 | 2024-03-06 | Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG | System and method for processing an electromagnetic signal |
| US20190190609A1 (en) * | 2017-12-15 | 2019-06-20 | Qualcomm Incorporated | Optical Transceiver for Radio Frequency Communication |
| CN109272040B (zh) * | 2018-09-20 | 2020-08-14 | 中国科学院电子学研究所苏州研究院 | 一种雷达工作模式生成方法 |
| US10826729B1 (en) * | 2019-07-19 | 2020-11-03 | Eagle Technology, Llc | Communication system with adjustable equalization levels and related methods |
| US10998979B1 (en) * | 2020-08-25 | 2021-05-04 | Juniper Networks, Inc. | Intermediate frequency calibrated optical modulators |
| CN112272382A (zh) * | 2020-10-16 | 2021-01-26 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种基于无线通信的bmc管理系统及方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1741417A (zh) * | 2004-08-27 | 2006-03-01 | 华为技术有限公司 | 可构成多种移动通信设备的装置及其构成的移动通信设备 |
| CN1988490A (zh) * | 2005-12-19 | 2007-06-27 | 华为技术有限公司 | 光网络与无线通信网络互连的系统及其通信方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0477699A3 (en) * | 1990-09-14 | 1993-09-01 | Fujitsu Limited | Optical communication system |
| US5815295A (en) * | 1993-03-11 | 1998-09-29 | Lucent Technologies Inc. | Optical communication system with improved maintenance capabilities |
| KR100244979B1 (ko) * | 1997-08-14 | 2000-02-15 | 서정욱 | 부호분할다중접속 방식의 개인휴대통신용 마이크로셀룰라 이동통신 시스템 |
| US6525857B1 (en) * | 2000-03-07 | 2003-02-25 | Opvista, Inc. | Method and apparatus for interleaved optical single sideband modulation |
| US20020012495A1 (en) * | 2000-06-29 | 2002-01-31 | Hiroyuki Sasai | Optical transmission system for radio access and high frequency optical transmitter |
| KR100357627B1 (ko) * | 2001-01-09 | 2002-10-25 | 삼성전자 주식회사 | 양방향 파장 분할 다중 광전송 시스템 |
| US7773614B1 (en) * | 2001-12-05 | 2010-08-10 | Adaptix, Inc. | Wireless communication subsystem with a digital interface |
| US20030211848A1 (en) * | 2002-05-09 | 2003-11-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | System and method for providing service negotiation during a hard handoff of a mobile station in a wireless communication system |
| US20040208590A1 (en) * | 2002-07-12 | 2004-10-21 | Adtran, Inc. | Fiber-optic interconnect arrangement for providing lightning-protection coupling of baseband processor to radio frequency transceiver |
| US8374508B2 (en) * | 2003-06-12 | 2013-02-12 | Alexander I Soto | Augmenting passive optical networks |
| US8036701B2 (en) * | 2004-03-05 | 2011-10-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Dynamically reconfigurable base station node and method |
-
2007
- 2007-12-12 CN CN200710198769.9A patent/CN101459913B/zh not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-12-12 EP EP08858969A patent/EP2221995A4/en not_active Withdrawn
- 2008-12-12 WO PCT/CN2008/073474 patent/WO2009074116A1/zh active Application Filing
-
2010
- 2010-06-11 US US12/814,089 patent/US20100247105A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1741417A (zh) * | 2004-08-27 | 2006-03-01 | 华为技术有限公司 | 可构成多种移动通信设备的装置及其构成的移动通信设备 |
| CN1988490A (zh) * | 2005-12-19 | 2007-06-27 | 华为技术有限公司 | 光网络与无线通信网络互连的系统及其通信方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2221995A1 (en) | 2010-08-25 |
| EP2221995A4 (en) | 2011-03-30 |
| CN101459913A (zh) | 2009-06-17 |
| US20100247105A1 (en) | 2010-09-30 |
| WO2009074116A1 (fr) | 2009-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101459913B (zh) | 无线通信系统、中心站、接入设备及通信方法 | |
| Sung et al. | RoF-based radio access network for 5G mobile communication systems in 28 GHz millimeter-wave | |
| CN102629887B (zh) | 一种全双工光载无线(RoF)接入装置 | |
| US5890055A (en) | Method and system for connecting cells and microcells in a wireless communications network | |
| JP4394166B2 (ja) | 光信号を同期して受信し、変調する遠隔通信システム | |
| CN106304419B (zh) | 基于多芯光纤的数字光传输的无线前传系统 | |
| CN101217316B (zh) | 基于马赫曾德尔调制器的ofdm光纤无线通信方法及系统 | |
| CN102006137B (zh) | 多频率毫米波产生及在多基站光载微波通信系统中的应用方法与系统 | |
| CN100568783C (zh) | 基于插入导频法毫米波光纤传输系统的双向传输装置及信号传输方法 | |
| CN101982983B (zh) | 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 | |
| Liu et al. | A low cost structure of radio-over-fiber system compatible with WDM-PON | |
| JP2003124942A (ja) | 非対称無線通信システム | |
| CN202168087U (zh) | 支持菊花链组网结构的模拟光纤直放站系统 | |
| Malhotra et al. | Performance evaluation of 16 channel DWDM radio-over-fiber link | |
| Lee | Radio over fiber for beyond 3G | |
| Nidaira et al. | Wireless IP access system for broadband access services | |
| Kawanishi et al. | Terahertz and photonics seamless short-distance links for future mobile networks | |
| CN103209026A (zh) | 一种全双工多业务融合光载无线传输系统 | |
| Papaioannou et al. | 5G mm wave networks leveraging enhanced fiber-wireless convergence for high-density environments: The 5G-PHOS approach | |
| Kardaras et al. | Fiber to the antenna: A step towards multimode radio architectures for 4G mobile broadband communications | |
| Ito et al. | Radio on fiber system for triple band transmission in cellular mobile communication | |
| Chang et al. | Fiber-wireless fronthaul: The last frontier | |
| CN101431373A (zh) | 信号处理方法、中心站、基站和网络系统 | |
| Sauer et al. | Radio-optical system design and transmission experiments for a mobile broadband communications system at 60 GHz | |
| Nirmalathas et al. | Photonics for gigabit wireless networks |
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: 20101027 |