CN104702381A - 基于光频梳源和波分复用的mimo传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统，包括：中心站包括：激光源产生激光信号；光频梳源产生模块根据激光信号产生多路光频梳源；第一波分复用模块将多路光频梳源一一分离为多个单路光频梳源；时空编码模块根据多路高速MIMO基带信号生成多路时空编码信号；多个电光调制模块，每个电光调制模块根据至少一路光频梳源和至少一路时空编码信号生成至少一路MIMO信号；传输模块传输多个电光调制模块输出的多路MIMO信号；基站包括：多个光电探测模块，每个光电探测模块探测至少一路MIMO信号；多个MIMO天线，每个MIMO天线发射单路MIMO信号。本发明只需单一激光源即可进行多路MIMO信号的传输和变频。

Description

基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统

技术领域

本发明涉及信号传输技术领域，特别涉及一种基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统。

背景技术

如图1所示，MIMO(multiple-input and multiple-output，多输入多输出)天线系统是指在无线通信发射端和接收端采用多天线进行通信的技术，MIMO技术的应用主要有三种：传输分集、波束赋型和空间复用，传输分集是指在发射端使用多天线发射相同的信息，从而在接收端获得比单天线更高的增益；波束赋型是指利用多天线阵列的空间相关性产生干涉，从而使辐射指向特定方向；空间复用是指利用不同收发天线之间的时空信息传输多路独立信号，从而增大天线系统的吞吐率。大规模的MIMO不仅限于一维的天线阵列，还可能是二维的天线面或者不规则图形。

光频梳源(optical frequency comb)是具有一系列离散、等间隔的频谱的光源，光频梳源之间具有良好的相干性，如图2所示，光频梳源频谱中每根光频梳源就像“梳齿”一样，因此被称为“光频梳”。光频梳源可以通过稳定锁模激光器脉冲序列来产生，也可以简单地通过对激光源进行强度调制和相位调制来产生。在目前已经报道的研究成果中，已经可以产生频谱宽度超过50THz，频梳个数近千根的光频梳源，在MIMO信号传输中，每一根光频梳源可以加载一路天线信号，从而实现大规模MIMO信号的传输。

相关技术中，针对MIMO信号的传输，方案一中提出了一种基于极化复用(PDM)的2x2的MIMO信号传输系统，如图3所示，该方案中，激光光源通过耦合器分成两路，通过电光调制分别加载2x2MIMO信号的两路信号，然后通过偏振合束器将两路激光耦合到一起，经掺铒光纤放大器(EDFA)光放大之后由光纤进行远距离传输，在天线发射端，两路激光经偏振分束器分为两路载波，然后由光电探测得到两路MIMO信号，由天线发射出去。在该方案中，由于可用的偏振模式只有有限的几个，因此该方案所能传输的MIMO天线数目也受到限制，只能通过增加激光源的方式来实现多路MIMO传输，系统的成本也会随之提高，扩展性很差。另外，方案二中提出了一种基于WDM(Wavelength DivisionMultiplexing，波分复用)和RoF(Radio over Fiber，光载无线传输)-DAS(Distributed AntennaSystem，分布式天线系统)的MIMO传输方案，该方案通过使用两路激光器，实现了2.4GHz和5GHz双频2x2MIMO信号的传输，但是基于该原理，MIMO数目受限于激光源数，无法适应大规模天线的要求。除此之外，方案三基于微环振荡器产生的密集光频梳源实现了2x2MIMO信号的全光产生和传输，在该方案中，采用频率间隔为312.5KHz的光频梳源和阵列波导光栅(AWG)对基带数字信号进行傅里叶反变换(IFFT)变换，从而实现正交频分复用技术(OFDM)调制，再将调制之后的OFDM信号直接分两路调制到两路光载波上，经过光纤传输之后通过两个天线发射出去，该方案实现的是发射分集方式的MIMO传输，而没有体现出光频梳源在MIMO数目扩展性和空间复用性方面的关键应用。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种只需单一激光源即可进行多路MIMO信号传输的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统。

为了实现上述目的，根据本发明实施例的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统，包括：中心站，所述中心站包括：激光源，所述激光源用于产生激光信号；光频梳源产生模块，所述光频梳源产生模块与所述激光源相连，所述光频梳源产生模块用于根据所述激光信号产生多路光频梳源；第一波分复用模块，所述第一波分复用模块与所述光频梳源产生模块相连，所述第一波分复用模块用于将所述多路光频梳源一一分离为多个单路光频梳源；时空编码模块，所述时空编码模块用于对多路高速MIMO基带信号进行时空编码，并生成多路时空编码信号；多个电光调制模块，每个所述电光调制模块分别与所述时空编码模块和所述第一波分复用模块相连，每个所述电光调制模块用于对至少一路所述光频梳源和至少一路所述时空编码信号进行电光调制，并生成至少一路MIMO信号；传输模块，所述传输模块与所述中心站相连，所述传输模块用于传输所述多个电光调制模块输出的多路MIMO信号；基站，所述基站与所述传输模块相连，所述基站包括：多个光电探测模块，所述多个光电探测模块分别与所述多个电光调制模块一一对应，每个所述光电探测模块用于探测至少一路MIMO信号；多个MIMO天线，每个所述MIMO天线用于发射单路MIMO信号。

根据本发明实施例的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统具有以下有益效果：只需要单一激光源即可产生多路激光源，并进行多路MIMO信号的调制和传输，具有传输稳定性高、结构简单等特点。

进一步地，在本发明的一个实施例中，任意两路所述光频梳源之间的频率间隔大于或等于10GHz。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述中心站还包括：光纤放大器，所述光纤放大器设置在所述光频梳源产生模块和所述第一波分复用模块之间，所述光纤放大器用于对所述多路光频梳源进行功率放大。

进一步地，在本发明的一个实施例中，每个所述电光调制模块包括：至少一个电光调制器，每个所述电光调制器分别与所述时空编码模块和所述第一波分复用模块相连，每个所述电光调制器用于对单路所述光频梳源和单路所述时空编码信号进行电光调制，并生成单路MIMO信号。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述中心站还包括：第一合波模块，所述第一合波模块分别与所述多个电光调制模块相连，所述第一合波模块用于对所述多个电光调制模块输出的多路MIMO信号进行合波处理。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述基站还包括：第二波分复用模块，所述第二波分复用模块用于将所述合波处理后的多路MIMO信号一一分离为单路MIMO信号。

进一步地，在本发明的一个实施例中，每个所述光电探测模块包括：至少一个第一光电探测器，所述至少一个第一光电探测器分别与所述至少一个电光调制器一一对应，每个所述第一光电探测器用于探测单路MIMO信号。

进一步地，在本发明的一个实施例中，每个所述电光调制模块还包括：至少一根光纤，所述至少一根光纤与所述至少一个电光调制器一一对应，每根所述光纤分别与所述第一波分复用模块相连，每根所述光纤用于传输与对应电光调制器的单路所述光频梳源间隔预设频率的单路光频梳源。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述中心站还包括：第二合波模块，所述第二合波模块分别与所述电光调制模块相连，所述第二合波模块用于对所述电光调制模块输出的多路MIMO信号和多路光频梳源进行合波处理。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述基站还包括：第三波分复用模块，所述第三波分复用模块用于将所述合波处理后的信号一一分离为单路MIMO信号和与所述单路MIMO信号间隔预设频率的单路光频梳源。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述基站还包括：多个耦合器，所述多个耦合器分别与所述多个电光调制模块一一对应，每个所述耦合器用于对单路MIMO信号和与所述单路MIMO信号间隔预设频率的单路光频梳源进行耦合。

进一步地，在本发明的一个实施例中，每个所述光电探测模块包括：至少一个第二光电探测器，所述至少一个第二光电探测器分别与所述至少一个耦合器一一对应，每个所述第二光电探测器用于探测耦合后的单路MIMO信号。

附图说明

图1是MIMO天线系统的结构示意图；

图2是光频梳源频谱的示意图；

图3是相关技术中基于极化复用的2x2的MIMO信号传输系统的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统的方框示意图；

图5是根据本发明一个实施例的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统的当每个电光调制模块包括一个电光调制器，每个光电探测模块包括一个第一光电探测器时的结构示意图；

图6是根据本发明一个具体实施例的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统的当每个电光调制模块包括一个电光调制器，每个光电探测模块包括一个第一光电探测器时的结构示意图；

图7是3GPP标准协议Release 10对LTE信号的EVM要求的示意图表；

图8是根据本发明一个具体实施例的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统的LTE接收机得到MIMO信号的星座示意图；

图9是根据本发明一个具体实施例的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统的LTE接收机得到信道的EVM示意图；

图10是根据本发明另一个具体实施例的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统的LTE接收机得到MIMO信号的星座示意图；

图11是根据本发明另一个具体实施例的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统的LTE接收机得到信道的EVM示意图；

图12是根据本发明一个实施例的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统的当每个电光调制模块包括一个电光调制器和一根光纤，每个光电探测模块包括一个第二光电探测器时的结构示意图；以及

图13是根据本发明一个具体实施例的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统的当每个电光调制模块包括多个电光调制器和多根光纤，每个光电探测模块对应包括多个第二光电探测器时的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统。

如图4所示，根据本发明实施例的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统，包括中心站1、传输模块2和基站3。中心站1包括激光源11、光频梳源产生模块12、第一波分复用模块13、时空编码模块14和多个电光调制模块15。基站3与传输模块2相连，基站3包括多个光电探测模块31和多个MIMO天线32。其中，激光源11用于产生激光信号。光频梳源产生模块12与激光源11相连，光频梳源产生模块12用于根据激光信号产生多路光频梳源。第一波分复用模块13与光频梳源产生模块12相连，第一波分复用模块13用于将多路光频梳源一一分离为多个单路光频梳源。时空编码模块14用于对多路高速MIMO基带信号进行时空编码，并生成多路时空编码信号。每个电光调制模块15分别与时空编码模块14和第一波分复用模块13相连，每个电光调制模块15用于对至少一路光频梳源和至少一路时空编码信号进行电光调制，并生成至少一路MIMO信号。传输模块2与中心站1相连，传输模块2用于传输多个电光调制模块15输出的多路MIMO信号。多个光电探测模块31分别与多个电光调制模块15一一对应，每个光电探测模块31用于探测至少一路MIMO信号。每个MIMO天线32用于发射单路MIMO信号。

进一步地，在本发明的一个实施例中，任意两路光频梳源之间的频率间隔可以大于或等于10GHz，即言任意两路光频梳源之间的频率间隔远大于目前802.11ac协议以及LTE等信号带宽，从而保证了多路MIMO信号之间良好的独立性。

进一步地，在本发明的一个实施例中，中心站1还可以包括光纤放大器16例如EDFA，光纤放大器16设置在光频梳源产生模块12和第一波分复用模块13之间，光纤放大器16用于对多路光频梳源进行功率放大。

进一步地，在本发明的一个实施例中，每个电光调制模块15可以包括至少一个电光调制器151，每个电光调制器151分别与时空编码模块14和第一波分复用模块13相连，每个电光调制器151用于对单路光频梳源和单路时空编码信号进行电光调制，并生成单路MIMO信号。进一步地，在本发明的一个实施例中，中心站1还可以包括第一合波模块17，第一合波模块17分别与多个电光调制模块15相连，第一合波模块17用于对多个电光调制模块15输出的多路MIMO信号进行合波处理。进一步地，在本发明的一个实施例中，基站3还可以包括第二波分复用模块33，第二波分复用模块33用于将合波处理后的多路MIMO信号一一分离为单路MIMO信号。进一步地，在本发明的一个实施例中，每个光电探测模块31可以包括至少一个第一光电探测器311，至少一个第一光电探测器311分别与至少一个电光调制器151一一对应，每个第一光电探测器311用于探测单路MIMO信号。具体的，第一波分复用模块13和第二波分复用模块33可以为波长选择开关、分路器例如De-Mux等。

具体地，在本发明的一个实施例中，如图5所示，每个电光调制模块15包括一个电光调制器151，每个光电探测模块31包括一个第一光电探测器311。图5所示的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统充分利用了光频梳源产生简单、光梳数目多的特点，通过结合光频梳源产生模块12与第一波分复用模块13，每一路光频梳源均可以作为独立光源进行信号调制，且各路光频梳源的幅度和相位具有一致性，多路MIMO信号中每一路信号之间也具有良好的一致性，因此，将多路MIMO信号中每一路信号与多路光频梳源中的独立光源进行对应，能够根据高速MIMO基带信号数目选择合适的光频梳源，从而满足几十路甚至上百路MIMO信号的传输要求。另外，如图5所示，多路经过电光调制的光频梳源合并之后，通过传输模块2(例如光纤)传输一定距离，再由第二波分复用模块33分离出每一路光频梳源，进而由第一光电探测器311得到每一路独立的MIMO信号，从而实现MIMO信号的灵活、远距离传输至用户端，其中用户端可以通过多个MIMO天线32分别接收各单路MIMO信号，进而通过模数转换器ADC对多路MIMO信号进行处理后，将处理结果输出至数字信号处理器(DSP)。值得说明的是，本发明实施例的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统可以完全适应MIMO传输中传输分集、波束赋形和空间复用等应用场景。

以下基于本发明实施例的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统，进行设计并验证了2x2的LTE(Long Term Evolution，长期演进技术)MIMO信号传输性能测试。其中，具体用于测试的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统的结构如图6所示，该用于测试的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统的功能包括光频梳源产生、波分复用、MIMO信号调制及传输、MIMO信号发射和接收等，光频梳源产生模块12包括微波信号源121，分别与微波信号源121相连的移相器122和强度调制器123，以及分别与移相器122和强度调制器123相连的相位调制器124。系统中，光频梳源间的频率间隔由微波信号源121决定，测试中取光频梳源间的频率间隔为18GHz，并使用其中两路光频梳源分别加载一路高速MIMO基带信号，信号通过一定距离的光纤传输之后由两个第一光电探测器311重新得到MIMO射频信号，并通过两个MIMO天线32分别进行发射并接收，进而DSP接收机例如LTE接收机对MIMO天线32接收的MIMO射频信号进行处理。

进一步地，参照3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)LTE协议标准中对于EVM(Error Vector Magnitude，误差向量幅度)的要求，对上述测试系统进行了验证。其中，在3GPP标准协议Release 10中，对传输信号例如LTE信号的EVM提出的要求(参考LTE协议标准TS 36.104)如图7所示。具体地，当带宽为5MHz的TDD(Time Division Duplexing，时分双工)LTE信号经过测试系统进行3m无线距离传输时，LTE接收机得到MIMO信号的星座图和信道的EVM分别如图8和图9所示。当带宽为20MHz的TDD LTE信号经过测试系统进行3m无线距离传输时，LTE接收机得到MIMO信号的星座图和信道的EVM分别如图10和图11所示。如图9和图11所示，5MHz和20MHz带宽的TDDLTE信号经过测试系统的信道传输后，BPSK(Binary Phase Shift Keying，相移键控)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying，四相相移键控)、16QAM(Quadrature AmplitudeModulation，正交幅度调制)以及64QAM传输的EVM均在3％以下，完全满足3GPP标准协议中的要求，并且提供了增加传输距离的性能裕度，证明了本发明的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统完全具有可行性和扩展性。

进一步地，在本发明的一个实施例中，每个电光调制模块15还可以包括至少一根光纤152，至少一根光纤152与至少一个电光调制器151一一对应，每根光纤152分别与第一波分复用模块13相连，每根光纤152用于传输与对应电光调制器151的单路光频梳源间隔预设频率的单路光频梳源。进一步地，在本发明的一个实施例中，中心站1还可以包括第二合波模块18，第二合波模块18分别与电光调制模块15相连，第二合波模块18用于对电光调制模块15输出的多路MIMO信号和多路光频梳源进行合波处理。进一步地，在本发明的一个实施例中，基站3还可以包括第三波分复用模块34，第三波分复用模块34用于将合波处理后的信号一一分离为单路MIMO信号和与单路MIMO信号间隔预设频率的单路光频梳源。具体地，第三波分复用模块34可以为波长选择开关等。进一步地，在本发明的一个实施例中，基站3还可以包括多个耦合器35，多个耦合器35分别与多个电光调制模块15一一对应，每个耦合器35用于对单路MIMO信号和与单路MIMO信号间隔预设频率的单路光频梳源进行耦合。进一步地，在本发明的一个实施例中，每个光电探测模块31可以包括至少一个第二光电探测器312，至少一个第二光电探测器312分别与至少一个耦合器35一一对应，每个第二光电探测器312用于探测耦合后的单路MIMO信号。

具体地，在本发明的一个实施例中，如图12所示，每个电光调制模块15包括一个电光调制器151和一根光纤152，每个光电探测模块31包括一个第二光电探测器312。此时，基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统可以实现上变频功能。具体地，在基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统中，结合光频梳源产生模块12与第一波分复用模块13，可以产生多路频率间隔稳定的光源，假定光频梳源间固定频率间隔为Δf，每个电光调制模块15选择合适间隔为N的两路光频梳源，其中一路调制带传输的高速MIMO基带信号，另一路作为载波，在基站3，上述两路光信号经过耦合器35之后注入到第二光电探测器312，由于光电探测器具有拍频的工作特性，第二光电探测器312输出电信号将是射频频率为N*Δf的调制信号。

进一步地，在本发明的一个实施例中，基于光频梳源数目多、相干性好等特点，还可以通过合理地对光频梳源进行分组，选择合适数目的光频梳源组成新的“子光频梳源”，以用于承载独立的业务和传输要求。其中，“子光频梳源”通过选择合适的频梳间隔可以实现上变频功能，通过选择多根光频梳源可以实现多路MIMO信号传输，通过为光频梳源添加不同光真延时可以实现波束赋型等等，光频梳源的频域间隔和物理独立性也可以保证多业务传输的实现。其中，如图13所示的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统可以实现多业务传输功能。具体地，如图13所示，每个电光调制模块15包括多个电光调制器151和多根光纤152，每个光电探测模块31对应包括多个第二光电探测器312，此时，每个电光调制模块15的多路MIMO信号和多路光频梳源为“子光频梳源”，每一个“子光频梳源”可以根据实际需要传输不同载波频率及不同数目的MIMO信号，从而体现了基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统在多业务传输能力上的扩展性。

本发明的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统具有以下有益效果：只需要单一激光源即可产生频率间隔稳定、光频梳源数目多(几十到几百路)、光频梳源选择灵活的多路激光源，另外，可以通过光频梳源产生模块和第一波分复用模块产生多路光载波后进行多路MIMO信号的调制和传输，并在合理地对光频梳源进行分组后实现多业务传输，而且选择合适间隔的光频梳源还能实现信号的变频传输，具有传输稳定性高、结构简单、灵活性高、可扩展性好等特点，是MIMO信号从中心站到基站传输的理想方案。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统，其特征在于，包括：

中心站，所述中心站包括：

激光源，所述激光源用于产生激光信号；

光频梳源产生模块，所述光频梳源产生模块与所述激光源相连，所述光频梳源产生模块用于根据所述激光信号产生多路光频梳源；

第一波分复用模块，所述第一波分复用模块与所述光频梳源产生模块相连，所述第一波分复用模块用于将所述多路光频梳源一一分离为多个单路光频梳源；

时空编码模块，所述时空编码模块用于对多路高速MIMO基带信号进行时空编码，并生成多路时空编码信号；

多个电光调制模块，每个所述电光调制模块分别与所述时空编码模块和所述第一波分复用模块相连，每个所述电光调制模块用于对至少一路所述光频梳源和至少一路

所述时空编码信号进行电光调制，并生成至少一路MIMO信号；

传输模块，所述传输模块与所述中心站相连，所述传输模块用于传输所述多个电光调制模块输出的多路MIMO信号；

基站，所述基站与所述传输模块相连，所述基站包括：

多个光电探测模块，所述多个光电探测模块分别与所述多个电光调制模块一一对应，每个所述光电探测模块用于探测至少一路MIMO信号；

多个MIMO天线，每个所述MIMO天线用于发射单路MIMO信号。

2.如权利要求1所述的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统，其特征在于，任意两路所述光频梳源之间的频率间隔大于或等于10GHz。

3.如权利要求1所述的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统，其特征在于，所述中心站还包括：

光纤放大器，所述光纤放大器设置在所述光频梳源产生模块和所述第一波分复用模块之间，所述光纤放大器用于对所述多路光频梳源进行功率放大。

4.如权利要求1所述的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统，其特征在于，每个所述电光调制模块包括：

至少一个电光调制器，每个所述电光调制器分别与所述时空编码模块和所述第一波分复用模块相连，每个所述电光调制器用于对单路所述光频梳源和单路所述时空编码信号进行电光调制，并生成单路MIMO信号。

5.如权利要求4所述的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统，其特征在于，所述中心站还包括：

第一合波模块，所述第一合波模块分别与所述多个电光调制模块相连，所述第一合波模块用于对所述多个电光调制模块输出的多路MIMO信号进行合波处理。

6.如权利要求5所述的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统，其特征在于，所述基站还包括：

第二波分复用模块，所述第二波分复用模块用于将所述合波处理后的多路MIMO信号一一分离为单路MIMO信号。

7.如权利要求6所述的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统，其特征在于，每个所述光电探测模块包括：

至少一个第一光电探测器，所述至少一个第一光电探测器分别与所述至少一个电光调制器一一对应，每个所述第一光电探测器用于探测单路MIMO信号。

8.如权利要求4所述的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统，其特征在于，每个所述电光调制模块还包括：

至少一根光纤，所述至少一根光纤与所述至少一个电光调制器一一对应，每根所述光纤分别与所述第一波分复用模块相连，每根所述光纤用于传输与对应电光调制器的单路所述光频梳源间隔预设频率的单路光频梳源。

9.如权利要求8所述的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统，其特征在于，所述中心站还包括：

第二合波模块，所述第二合波模块分别与所述电光调制模块相连，所述第二合波模块用于对所述电光调制模块输出的多路MIMO信号和多路光频梳源进行合波处理。

10.如权利要求9所述的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统，其特征在于，所述基站还包括：

第三波分复用模块，所述第三波分复用模块用于将所述合波处理后的信号一一分离为单路MIMO信号和与所述单路MIMO信号间隔预设频率的单路光频梳源。

11.如权利要求10所述的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统，其特征在于，所述基站还包括：

多个耦合器，所述多个耦合器分别与所述多个电光调制模块一一对应，每个所述耦合器用于对单路MIMO信号和与所述单路MIMO信号间隔预设频率的单路光频梳源进行耦合。

12.如权利要求11所述的基于光频梳源和波分复用的MIMO传输系统，其特征在于，每个所述光电探测模块包括：

至少一个第二光电探测器，所述至少一个第二光电探测器分别与所述至少一个耦合器一一对应，每个所述第二光电探测器用于探测耦合后的单路MIMO信号。