CN102325122A - 一种基于ofdm-rof的双向无源光网络系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于OFDM-ROF的双向无源光网络系统在光线路终端的OFDM-ROF中心站，通过级联的马赫-曾德尔调制器、强度调制器以及半导体光放大器，用全光学的方法产生多个包括下行无线OFDM信号的光信号和光载波，然后通过下行传输链路传送到光网络单元的OFDM-ROF基站，在光网络单元的OFDM-ROF基站，选取两个下行无线OFDM信号的光信号送入探测器中进行拍频，产生所需频率的下行毫米波射频信号。在本发明中，光网络单元中，上行毫米波OFDM射频信号和有线OFDM信号调制所需的光载波由OFDM-ROF中心站集中产生，载波频率间隔增加，这样不仅实现了毫米波OFDM射频信号和有线OFDM信号的双向传输，而且减小了相互之间的干扰。此外，本发明还具有结构简单，成本低的特点。

Description

一种基于OFDM-ROF的双向无源光网络系统
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OFDM-ROF的双向无源光网络系统。
背景技术
正交频分复用(OFDM)技术的思想在20世纪的六七十年代就已有学者提出来，其基本思想是将高速输入的串行比特流进行串/并变换，转换成若干并行的低速数据流，映射到OFDM符号的不同正交子载波上进行传输，具有频带利用率高等特点。自从1966年高锟博士提出光纤可以作为光波系统的最佳传输介质开始，光纤通信便开始飞速发展。OFDM系统是基于无线传输方式的，如果将信道换成光纤，那么就形成了光正交频分复用(Optical Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing，OOFDM)。无源光网络(Passive Optical Network，PON)是一种应用于接入网、局端设备与多个用户端之间通过无源的光缆、光分/合路器等组成的光分配网。PON技术的概念从20世纪90年代中期出现至今已10多年了。PON应用于宽带接入的独特优势越来越得到广泛的共识。PON的点对多点拓扑与接入网业务特征匹配，PON的无源特性使之便于运行、维护和管理并且成本低廉，PON不仅容量大而且其动态带宽分配特性带来了承载数据业务的高效率。因此，结合OFDM和PON的宽带接入技术目前备受国际广泛的关注。
近年来，无线通信快速发展，数据业务大幅度增加，使得宽带无线信号及其载波向更高频率扩展。但受电子器件频率瓶颈的限制，无法满足高速大容量宽带无线通信需求，实现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，简称ROF)技术便孕育而生。光载无线通信技术是一种将光纤通信和无线通信结合起来的无线接入技术，ROF系统中运用光纤作为基站(BS)与中心站(CS)之间的传输链路，直接利用光载波来传输射频信号(毫米波)。光纤仅起到传输的作用，交换、控制和信号的再生都集中在中心站，基站仅实现光电转换，这样，可以把复杂昂贵的设备集中到中心站点，让多个远端基站共享这些设备，减少基站的功耗和成本。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的特点。正是这些优点，使得ROF技术在未来无线宽带通信、卫星通信以及智能交通系统等领域有着广阔的应用前景。
在2008年09月03日公布，公开号为CN101257352A，名称为“一种波分复用无源光网络的ROF基站上行链路及其系统”中，公布了一种基于ROF的双向无源光网络系统，其上行链路中包括一个光耦合器，用于将下行链路中的信号耦合出一小部分输入多模激光器，一注入锁模多模激光器，用于产生模间距为毫米波频率的双模锁模光信号，上行信号通过对多模激光器进行调制直接加载到双模锁模光信号上进行传输，该发明的方案减少了波长占用率，同时降低了设备成本。但是，在该基于ROF的双向无源光网络系统中，在基站端，产生的毫米波(射频信号)频率只有一个，不能根据实际需要，对毫米波(射频)信号的频率进行选择。此外，在基站端，需要一个多模激光器，并且需要调整注入光偏振态和FP激光器的本振偏振方向相同，调整地电流或(和)温度使得注入光双纵模与FP本振的双纵模波长一致实现注入双模锁模，获得可上行传输的锁定光载波，基站天线接收下来的无线终端的上行射频信号通过对FP激光器进行直接地电流调制实现射频信号的直接加载，结构较为复杂，成本相对较高，且该方案没有结合光OFDM的技术优势。
在2011年03月02日公布的、公布号为CN101982983A、名称为“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”的基于ROF的双向无源光网络中，在中心站，由一马赫-增德尔调制器产生两路具有一定频率间距的光载波，通过一马赫-增德尔调制器MZM将下行无线数据调制到一路光载波上，另一路直接通过光纤发送到基站，作为上行无线数据的光载波；在基站端，将调制有下行无线数据的光信号和另一路没有进行调制的光载波送入SOA进行四波混频，产生四个光信号和光载波，然后选择两个送送入光探测器，进行拍频产生毫米波信号，然后通过天线放送出去；天线接收到的毫米波对另一路没有进行调制的光载波进行调制，并发送到中心站，实现无线数据的双向传输。但该方案需要在每个基站设置一个半导体光放大器(SOA)，这样基站成本较高，另外，该方案只能实现无线毫米波的双向传输，而对于有线OFDM信号则无法实现。
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OFDM-ROF的双向无源光网络系统，既能实现多频毫米波无线OFDM信号的双向传输又能传输有线OFDM信号，且结构简单、成本低。
为实现上述发明目的，本发明基于OFDM-ROF的双向无源光网络系统，包括：光线路终端(Optical Line Terminal，简称OLT)、下行传输链路、光网络单元(Optical Network Unit，简称ONU)以及上行传输链路，其特征在于，OFDM-ROF中心站作为光线路终端的组成部分，OFDM-ROF基站作为光网络单元的组成部分；
OFDM-ROF中心站包括：
一个激光器，用于产生频率为f0的光载波；
两个频率分别为fs1、fs2的射频激励源、两个级联的马赫-曾德尔调制器(Mach-Zehnder Modulator)以及两个阵列波导光栅，激光器产生的频率为f0的光载波通过第一级马赫-曾德尔调制器，在频率为fs1的射频激励源输出信号的激励下进行双边带调制，得到频率为f0、f0-fs1、f0+fs1的混合光载波，然后通过一个阵列波导光栅将频率为f0的光载波分离出来；剩下频率为f0-fs1、f0+fs1的混合光载波通过第二级马赫-曾德尔调制器，在频率为fs2的射频激励源输出信号的激励下进行抑制双边带调制，得到频率为f0-fs1-fs2、f0-fs1、f0+fs1、f0+fs1+fs2的混合光载波，然后通过另一个阵列波导光栅将f0-fs1-fs2、f0-fs1、f0+fs1、f0+fs1+fs2的光载波分离出来；
两个强度调制器，一个用于将光网络单元OFDM-ROF基站用户所需要的下行无线OFDM信号调制到频率为f0+fs1+fs2的光载波上，得到下行无线OFDM光信号；另一个用于将下行有线OFDM信号调制到频率为f0的光载波上，得到下行有线OFDM光信号；
一半导体光放大器，用于将频率为f0+fs1+fs2的下行无线OFDM光信号与f0-fs1的光载波送入半导体光放大器进行四波混频，产生频率为f0-fs1-2fs2、f0+3fs1+2fs2的两个新的OFDM光信号；
一光合束器，将半导体光放大器输出的频率为f0+fs1+fs2、f0-fs1-2fs2、f0+3fs1+2fs2的下行无线OFDM光信号和频率为f0-fs1的光载波、强度调制器输出的频率为f0的下行有线OFDM光信、阵列波导光栅输出的频率为f0-fs1-fs2、f0+fs1的光载波合为一束并送入下行传输链路的光纤中传输到OFDM-ROF基站；
下行传输链路包括光纤、掺铒光纤放大器以及光分束器；将光纤接收到OFDM光信号和光载波在掺铒光纤放大器进行放大，然后在光分束器中分配到各个光网络单元的OFDM-ROF基站中；
OFDM-ROF基站包括：
一掺铒光纤放大器，用于从下行传输链路上接收来自OFDM-ROF中心站的OFDM光信号和光载波，并进行放大；
一阵列波导光栅，用于将掺铒光纤放大器放大后的OFDM光信号和光载波构成的混合光波进行分离，得到频率为f0+fs1+fs2、f0-fs1-2fs2、f0+3fs1+2fs2的下行无线OFDM光信号和频率为f0-fs1的光载波、频率为f0的下行有线OFDM光信号、频率为f0-fs1-fs2、f0+fs1的光载波；
一探测器，在频率为f0+fs1+fs2、f0-fs1-2fs2、f0+3fs1+2fs2的下行无线OFDM光信号和频率为f0-fs1的光载波中，根据需要的毫米波射频信号的频率，选取两个送入探测器中进行拍频，产生所需频率的下行毫米波射频信号；
电放大器、环形器以及天线，探测器产生的下行毫米波OFDM射频信号在电放大器放大，经过环形器后由天线发射出去，用户就可以接收到所需频率的毫米波OFDM射频信号了；天线同时接收用户发送来的上行毫米波OFDM射频信号，通过环形器发送到强度调制器；
一强度调制器，将天线接收到的上行毫米波OFDM射频信号对频率为f0-fs1-fs2的光载波进行调制，输出频率为f0-fs1-fs2的上行无线OFDM光信号；
光网络单元还包括一探测器、强度调制器和光合束器，探测器对频率为f0的下行有线OFDM光信号进行光电转换，获得下行有线OFDM信号；来自用户的上行有线OFDM信号在强度调制器中对频率为f0+fs1的光载波进行调制，输出频率为f0+fs1的上行有线OFDM光信号；光合束器将频率为f0-fs1-fs2、f0+fs1的OFDM光信号合为一束，送入上行传输链路的光纤中传输到OFDM-ROF中心站；
光线路终端还包括一阵列波导光栅和探测器，阵列波导光栅对从上行传输链路上接收来自OFDM-ROF基站的频率为f0-fs1-fs2、f0+fs1的OFDM光信号进行分离，将频率为f0+fs1的上行有线OFDM光信号送入光探测器中进行光电转换，得到上行有线OFDM信号；
OFDM-ROF中心站还包括一探测器、混频器和毫米波射频信号源，探测器对光线路终端中阵列波导光栅分离出来的频率为f0-fs1-fs2的上行无线OFDM光信号进行光电转换，产生上行毫米波OFDM射频信号，然后送入混频器中与毫米波射频信号源产生的射频信号进行混频，恢复出上行OFDM信号。
本发明的发明目的是这样实现的：
本发明基于OFDM-ROF的双向无源光网络系统在光线路终端的OFDM-ROF中心站中，通过级联的马赫-曾德尔调制器、强度调制器以及半导体光放大器，用全光学的方法产生多个包括下行无线OFDM信号的光载波，然后通过下行传输链路传送到光网络单元的OFDM-ROF基站，在光网络单元的OFDM-ROF基站，选取两个下行无线OFDM信号的光载波送入探测器中进行拍频，产生所需频率的下行毫米波射频信号。这样在基站端不需要半导体光放大器，使得基站成本降低。在本发明中，光网络单元中，上行毫米波OFDM射频信号和有线OFDM信号调制所需的光载波由OFDM-ROF中心站调制产生，且通过两级级联的马赫-曾德尔调制器使上行下行毫米波OFDM射频信号和有线OFDM信号调制需要的载波频率间隔增加，这样不仅实现了毫米波OFDM射频信号和有线OFDM信号的双向传输，而且减小了相互之间的干扰。此外，本发明还具有结构简单，成本低的特点。
附图说明
图1是本发明基于OFDM-ROF的双向无源光网络系统一具体实施方式原理框图；
图2是图1所示第一级调制器输出的双边带调制后的光载波波形图；
图3是图1所示第二级调制器输入光载波的波形图；
图4是图1所示第二级调制器输出的抑制双边带调制后的光信号波形图；
图5是图1所示调制有下行有线OFDM信号的光信号波形图；
图6是图1所示半导体光纤放大器前进行混频的光信号、光载波波形图；
图7是图1所示半导体光纤放大器混频后的四个光信号、光载波波形图。
图8是本发明基于OFDM-ROF的双向无源光网络系统另一具体实施方式原理框图；
图9是图8所示中心站中光合束器输出光信号、光载波波形图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。
实施例
图1是本发明基于OFDM-ROF的双向无源光网络系统一具体实施方式原理框图。
在本实施例中，如图1所示，本发明基于OFDM-ROF的双向无源光网络系统，包括：光线路终端1、下行传输链路2、光网络单元3以及上行传输链路4，OFDM-ROF中心站101光线路终端1的组成部分，OFDM-ROF基站301作为光网络单元3的组成部分。
OFDM-ROF中心站101包括激光器CW、射频激励源S1、S2、两级马赫-曾德尔调制器M1、M2、两个阵列波导光栅AGW1、AGW2、两个强度调制器IM1、IM2、半导体光放大器SOA、光合束器OC1。激光器CW产生频率为f0＝193.1THz的光波F0，光波F0经过偏置控制后，通过第一级马赫-曾德尔调制器M1，在频率为fs1＝5GHz的射频激励源S1输出信号的激励下进行双边带调制，得到频率为f0、f0-fs1、f0+fs1，即f0、f0-5GHz、f0+5GHz光载波F0、F1、F2构成的混合光波，其光载波波形图如图2所示，然后通过阵列波导光栅AGW1将频率为f0的光载波F0分离出来；剩下频率为f0-fs1、f0+fs1，即f0-5GHz、f0+5GHz光载波F1、F2构成的混合光波，其光载波波形图如图3所示，通过第二级马赫-曾德尔调制器M2，在频率为fs2＝10GHz的射频激励源S2输出信号的激励下进行抑制双边带调制，得到频率为f0-fs1-fs2、f0-fs1、f0+fs1、f0+fs1+fs2，即f0-15GHz、f0-5GHz、f0+5GHz、f0+15GHz光载波F′1、F1、F2、F′2构成的混合光波，然后通过阵列波导光栅AGW2将光波F1′、F1、F2、F2′分离出来，第二级调制器输出的抑制双边带调制后的光载波波形如图4所示。
强度调制器IM1将光网络单元OFDM-ROF基站用户所需要的、来自核心网络的下行无线OFDM信号调制到频率为f0+fs1+fs2，即f0+15GHz的光载波F2′上，得到光信号F2′；强度调制器IM2将来自核心网络的下行有线OFDM信号调制到频率为f0的光载波F0上，得到光信号F0，调制有下行有线OFDM信号的光信号如图5所示。
半导体光放大器SOA将频率为f0+fs1+fs2即f0+15GHz的光信号F2′与f0-fs1、即f0-5GHz的光载波F1进行四波混频，半导体光纤放大器前进行混频的光信号、光载波波形如图6所示，产生频率为f0-fs1-2fs2、f0+3fs1+2fs2，即f0-25GHz、f0+35GHz的光载波F3、F4，输出光信号、光载波F1、F2′、F3、F4，半导体光纤放大器混频后的四个光信号、光载波波形如图7所示。
光合束器OC1将半导体光放大器SOA输出的频率为f0+fs1+fs2、f0-fs1-2fs2、f0+3fs1+2fs2，即f0+15GHz、f0-25GHz、f0+35GHz光信号F2′、F3、F4和频率为f0-fs1即f0-5GHz光载波F1，强度调制器IM2输出的频率为f0的光信号F0、阵列波导光栅AGW2输出的频率为f0-fs1-fs2、f0+fs1，即f0-15GHz、f0+5GHz光载波F1′、F2合为一束并送入下行传输链路2的光纤中传输到OFDM-ROF基站301。
下行传输链路2包括光纤L、掺铒光纤放大器EDFA1以及光分束器OD；将光纤L接收到光信号和光载波F3、F1′、F1、F0、F2、F2′、F4在掺铒光纤放大器EDFA1进行放大，然后进行偏振控制，并在光分束器OD中分配到各个光网络单元3的OFDM-ROF基站301中。
OFDM-ROF基站301包括掺铒光纤放大器EDFA2、阵列波导光栅AGW3、探测器PD1、电放大器EA1、环形器LB以及天线ANT，强度调制器IM3。
掺铒光纤放大器EDFA1从下行传输链路2上接收来自OFDM-ROF中心站101的光信号和光载波F3、F1′、F1、F0、F2、F2′、F4构成的混合光波并进行放大。阵列波导光栅AGW3将掺铒光纤放大器EDFA1放大后的光信号和光载波F3、F1′、F1、F0、F2、F2′、F4进行分离，得到频率为f0+fs1+fs2、f0-fs1-2fs2、f0+3fs1+2fs2的光信号F2′、F3、F4和频率为f0-fs1的光载波F1、频率为f0的光信号F0、频率为f0-fs1-fs2、f0+fs1的光载波F1′、F2。
在频率为f0+fs1+fs2、f0-fs1-2fs2、f0+3fs1+2fs2，即f0+15GHz、f0-25GHz、f0+35GHz的光信号F2′、F3、F4和频率为f0-fs1即f0-5GHz的光载波F1中，根据需要的毫米波射频信号的频率，选取两个送入探测器PD1中进行拍频，产生所需频率的下行毫米波射频信号。如选择F4-F2′＝20GHz、F2′-F3＝40GHz或者F4-F3＝60GHz。
探测器PD1产生的下行毫米波OFDM射频信号在电放大器EA1放大，经过环形器LB后由天线ANT发射出去，用户就可以接收到所需频率的毫米波OFDM射频信号了。天线ANT同时接收用户发送来的上行毫米波OFDM射频信号，通过环形器LB发送到强度调制器IM3。
强度调制器IM3将天线ANT接收到的上行毫米波OFDM射频信号对频率为f0-fs1-fs2的光载波F1′进行调制，输出频率为f0-fs1-fs2的光信号F1′。
光网络单元还包括一探测器PD2、强度调制器IM3和光合束器OC2，探测器PD2对频率为f0的光信号F0进行光电转换，获得下行有线OFDM信号。来自用户的上行有线OFDM信号在强度调制器IM3中对频率为f0+fs1的光载波F2进行调制，输出频率为f0+fs1的光信号F2。光合束器OC2将频率为f0-fs1-fs2、f0+fs1的光信号F1′、F2合为一束，送入上行传输链路4的光纤L中传输到OFDM-ROF中心站101。传输链路4中的掺铒光纤放大器EDFA1用于上行光载波F1′、F2进行放大。
光线路终端1还包括一阵列波导光栅AGW4和探测器PD3，阵列波导光栅AGW4对从上行传输链路上接收来自OFDM-ROF基站的频率为f0-fs1-fs2、f0+fs1的光信号F1′、F2进行分离，将频率为f0+fs1的光信号F2送入光探测器PD3中进行光电转换，得到上行有线OFDM信号，给核心网用户。
OFDM-ROF中心站101还包括一探测器PD4、混频器MIX和毫米波射频信号源S3，探测器PD4对光线路终端1中阵列波导光栅AGW4分离出来的频率为f0-fs1-fs2的光信号F1′进行光电转换，产生上行毫米波OFDM射频信号，然后送入混频器MIX中与毫米波射频信号源S3产生的射频信号进行混频，恢复出上行OFDM信号。
图2是本发明基于OFDM-ROF的双向无源光网络系统另一具体实施方式原理框图。
在本实施例中，如图2所示，与图1所示的双向无源光网络系统不同，将位于OFDM-ROF中心站101的半导体光放大器SOA放到光分配网络5(OpticalDistribution Network，简称ODN)中。光分配网络5包括阵列波导光栅AGW5、半导体光放大器SOA以及光合束器OC3、光分束器OD。在中心站，频率为f0+fs1+fs2即f0+15GHz的光信号F2′与f0-fs1、即f0-5GHz的光载波F1直接送入光合束器OC1，这样与图1的双向无源光网络系统相比，送入下行传输链路2的光纤中的少了f0-25GHz、f0+35GHz光信号F3、F4。在光分配网络中，阵列波导光栅AGW5将频率为f0+fs1+fs2即f0+15GHz的光信号F2′与f0-fs1、即f0-5GHz的光载波F1分离出来送入半导体光放大器SOA进行四波混频产生频率为f0-fs1-2fs2、f0+3fs1+2fs2，即f0-25GHz、f0+35GHz的光信号F3、F4，然后与其他五个光信号和光载波送入光合束器OC3，然后通过光分束器OD分配到各个光网络单元。中心站中光合束器输出光信号、光载波波形如图9所示。
这样，OLT端只产生5个不同频率分量的信号，另外两个不同频率分量的信号由ODN端的半导体光放大器通过四波混频获得，本实施例的虽然增加了ODN的复杂度，没有实现不同频率分量的信号的集中产生，但是只有5个不同频率分量的信号在光纤中传送，相对于图1所示的实施实例可以在一定程度上减小不同频率分量的信号之间的串扰。
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 (3)

1.一种基于OFDM-ROF的双向无源光网络系统，包括：光线路终端、下行传输链路、光网络单元以及上行传输链路，其特征在于，OFDM-ROF中心站作为光线路终端的组成部分，OFDM-ROF基站作为光网络单元的组成部分；
OFDM-ROF中心站包括：
一个激光器，用于产生频率为f0的光载波；
两个频率分别为fs1、fs2的射频激励源、两个级联的马赫-曾德尔调制器(Mach-Zehnder Modulator)以及两个阵列波导光栅，激光器产生的频率为f0的光载波通过第一级马赫-曾德尔调制器，在频率为fs1的射频激励源输出信号的激励下进行双边带调制，得到频率为f0、f0-fs1、f0+fs1的混合光载波，然后通过一个阵列波导光栅将频率为f0的光载波分离出来；剩下频率为f0-fs1、f0+fs1的混合光载波通过第二级马赫-曾德尔调制器，在频率为fs2的射频激励源输出信号的激励下进行抑制双边带调制，得到频率为f0-fs1-fs2、f0-fs1、f0+fs1、f0+fs1+fs2的混合光载波，然后通过另一个阵列波导光栅将f0-fs1-fs2、f0-fs1、f0+fs1、f0+fs1+fs2的光载波分离出来；
两个强度调制器，一个用于将光网络单元OFDM-ROF基站用户所需要的下行无线OFDM信号调制到频率为f0+fs1+fs2的光载波上，得到下行无线OFDM光信号；另一个用于将下行有线OFDM信号调制到频率为f0的光载波上，得到下行有线OFDM光信号；
一半导体光放大器，用于将频率为f0+fs1+fs2的下行无线OFDM光信号与f0-fs1的光载波送入半导体光放大器进行四波混频，产生频率为f0-fs1-2fs2、f0+3fs1+2fs2的两个新的OFDM光信号；
一光合束器，将半导体光放大器输出的频率为f0+fs1+fs2、f0-fs1-2fs2、f0+3fs1+2fs2的下行无线OFDM光信号和频率为f0-fs1的光载波、强度调制器输出的频率为f0的下行有线OFDM光信、阵列波导光栅输出的频率为f0-fs1-fs2、f0+fs1的光载波合为一束并送入下行传输链路的光纤中传输到OFDM-ROF基站；
下行传输链路包括光纤、掺铒光纤放大器以及光分束器；将光纤接收到OFDM光信号和光载波在掺铒光纤放大器进行放大，然后在光分束器中分配到各个光网络单元的OFDM-ROF基站中；
OFDM-ROF基站包括：
一掺铒光纤放大器，用于从下行传输链路上接收来自OFDM-ROF中心站的OFDM光信号和光载波，并进行放大；
一阵列波导光栅，用于将掺铒光纤放大器放大后的OFDM光信号和光载波构成的混合光波进行分离，得到频率为f0+fs1+fs2、f0-fs1-2fs2、f0+3fs1+2fs2的下行无线OFDM光信号和频率为f0-fs1的光载波、频率为f0的下行有线OFDM光信号、频率为f0-fs1-fs2、f0+fs1的光载波；
一探测器，在频率为f0+fs1+fs2、f0-fs1-2fs2、f0+3fs1+2fs2的下行无线OFDM光信号和频率为f0-fs1的光载波中，根据需要的毫米波射频信号的频率，选取两个送入探测器中进行拍频，产生所需频率的下行毫米波射频信号；
电放大器、环形器以及天线，探测器产生的下行毫米波OFDM射频信号在电放大器放大，经过环形器后由天线发射出去，用户就可以接收到所需频率的毫米波OFDM射频信号了；天线同时接收用户发送来的上行毫米波OFDM射频信号，通过环形器发送到强度调制器；
一强度调制器，将天线接收到的上行毫米波OFDM射频信号对频率为f0-fs1-fs2的光载波进行调制，输出频率为f0-fs1-fs2的上行无线OFDM光信号；
光网络单元还包括一探测器、强度调制器和光合束器，探测器对频率为f0的下行有线OFDM光信号进行光电转换，获得下行有线OFDM信号；来自用户的上行有线OFDM信号在强度调制器中对频率为f0+fs1的光载波进行调制，输出频率为f0+fs1的上行有线OFDM光信号；光合束器将频率为f0-fs1-fs2、f0+fs1的OFDM光信号合为一束，送入上行传输链路的光纤中传输到OFDM-ROF中心站；
光线路终端还包括一阵列波导光栅和探测器，阵列波导光栅对从上行传输链路上接收来自OFDM-ROF基站的频率为f0-fs1-fs2、f0+fs1的OFDM光信号进行分离，将频率为f0+fs1的上行有线OFDM光信号送入光探测器中进行光电转换，得到上行有线OFDM信号；
OFDM-ROF中心站还包括一探测器、混频器和毫米波射频信号源，探测器对光线路终端中阵列波导光栅分离出来的频率为f0-fs1-fs2的上行无线OFDM光信号进行光电转换，产生上行毫米波OFDM射频信号，然后送入混频器中与毫米波射频信号源产生的射频信号进行混频，恢复出上行OFDM信号。
2.根据根据权利要求1所述的基于OFDM-ROF的双向无源光网络系统，其特征在于，还包括一光分配网络；
位于OFDM-ROF中心站的半导体光放大器放到光分配网络中，光分配网络包括阵列波导光栅、半导体光放大器以及光合束器、光分束器；
在中心站，频率为f0+fs1+fs2的下行无线OFDM光信号与f0-fs1的光载波直接送入光合束器；在光分配网络中，阵列波导光栅将频率为f0+fs1+fs2即f0+15GHz的OFDM光信号与f0-fs1的光载波分离出来送入半导体光放大器进行四波混频产生频率为f0-fs1-2fs2、f0+3fs1+2fs2，的下行无线OFDM光信号，然后与其他五个OFDM光信号和光载波送入光合束器，然后通过光分束器分配到各个光网络单元。
3.根据权利要求1所述的基于OFDM-ROF的双向无源光网络系统，其特征在于，所述射频激励源的频率fs1、fs2分别为5GHz和10GHz。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102868443A (zh) * 2012-09-20 2013-01-09 上海大学 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
CN103248427A (zh) * 2013-04-17 2013-08-14 工业和信息化部电信传输研究所 一种RoF-PON混合接入系统
CN104038463A (zh) * 2014-06-26 2014-09-10 上海交通大学 基于四维动态资源分配的光接入网络系统
CN104135323A (zh) * 2014-02-27 2014-11-05 上海大学 融合光子载波和光载无线技术的正交频分复用无源光接入网系统和以及其传输方法
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
WO2015188558A1 (zh) * 2014-06-10 2015-12-17 中兴通讯股份有限公司 拍频噪声的抑制方法及装置
CN105515670A (zh) * 2015-12-07 2016-04-20 复旦大学 基于光生矢量毫米波和光载波重用的全双工光载无线结构
CN113938145A (zh) * 2021-11-11 2022-01-14 中国联合网络通信集团有限公司 一种信号传输系统及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050069330A1 (en) * 2003-09-29 2005-03-31 Yuan-Hua Kao System and method for optical transmission
CN101145845A (zh) * 2006-09-14 2008-03-19 余建军 无光源和调制器的全双工光纤无线通信基站及相应的系统
CA2728750A1 (en) * 2008-06-30 2010-01-07 Huawei Technologies Co., Ltd. Differential quadrature phase shift keying system, method, and device
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

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050069330A1 (en) * 2003-09-29 2005-03-31 Yuan-Hua Kao System and method for optical transmission
CN101145845A (zh) * 2006-09-14 2008-03-19 余建军 无光源和调制器的全双工光纤无线通信基站及相应的系统
CA2728750A1 (en) * 2008-06-30 2010-01-07 Huawei Technologies Co., Ltd. Differential quadrature phase shift keying system, method, and device
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 (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102868443A (zh) * 2012-09-20 2013-01-09 上海大学 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
CN102868443B (zh) * 2012-09-20 2015-10-07 上海大学 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
CN103248427A (zh) * 2013-04-17 2013-08-14 工业和信息化部电信传输研究所 一种RoF-PON混合接入系统
CN104135323A (zh) * 2014-02-27 2014-11-05 上海大学 融合光子载波和光载无线技术的正交频分复用无源光接入网系统和以及其传输方法
WO2015188558A1 (zh) * 2014-06-10 2015-12-17 中兴通讯股份有限公司 拍频噪声的抑制方法及装置
CN104038463A (zh) * 2014-06-26 2014-09-10 上海交通大学 基于四维动态资源分配的光接入网络系统
CN104038463B (zh) * 2014-06-26 2017-07-18 上海交通大学 基于四维动态资源分配的光接入网络系统
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
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
CN105515670A (zh) * 2015-12-07 2016-04-20 复旦大学 基于光生矢量毫米波和光载波重用的全双工光载无线结构
CN113938145A (zh) * 2021-11-11 2022-01-14 中国联合网络通信集团有限公司 一种信号传输系统及方法
CN113938145B (zh) * 2021-11-11 2022-09-23 中国联合网络通信集团有限公司 一种信号传输系统及方法

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