CN110661573B - 一种rof通信远端机及rof系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种ROF通信远端机及ROF系统，包括第一封装模块、第二封装模块，第一封装模块包括波分复用器与其连接的第一支路、第二支路，第一支路用于将波分复用器从近端机接收的下行光信号，第二支路通过第一端口和第二端口与第二封装模块连接，转换为下行电信号并发送到第二封装模块，接收反馈的下行电信号并转换为下行光信号后送到近端机，及接收第二端口发送的上行电信号，发送到近端机，第二封装模块用于对下行电信号功率放大，通过滤波后经天线发射及反馈到第一端口，接收上行电信号，发送到第二端口。在需要更换不同的制式、频段、发射功率等级时，无需重新设计、开发，能够快速推出产品占领市场获得份额，在竞争中处于先发优势。

Description

一种ROF通信远端机及ROF系统

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种ROF通信远端机及ROF系统。

背景技术

ROF(radio over fiber，光载无线)通信系统中，远端单元中的最后一级通常为功率放大管，其作用为将信号放大到指定的功率大小，再经由天线来辐射到指定的区域。ROF技术包括将微波调制到激光上，调制后的光波通过光链路来传播，最后由基站进行接收和解调，由天线将解调后的微波进行辐射。为了使信号不失真地放大，需要对功率放大管进行线性化的处理。

现有技术最常见的功率放大管线性化的技术是模拟预失真技术和DPD(digitalpre-distortion，数字预失真)技术，其中数字预失真通过预失真原件来和功放元件级联，非线性失真功能存在于信号处理域之间，与放大器失真数量等同，失真功能相反，以实现高度线性、无失真的系统。但非线性失真的偏差会随着时间、温度以及偏压的变化而变化。需要使用反馈机制，对输出信号进行采样反馈，并利用校正预失真算法，增加一个非线性电路来补偿功率放大器的非线性，对反馈信号进行采样处理分析，产生对于实时变化的下行输入信号，从而对功放管的非线性实时校正。

现有技术采用的反馈架构是基于反馈链路和上行链路各自独立的非模块化设计模块思路。兼顾了FDD(Frequency Division Duplexing，频分双工)制式与TDD(TimeDivision Duplexing，时分双工)制式，所述的FDD采用两个独立的信道分别进行向下传送和向上传送信息的技术。所述的TDD是在帧周期的下行线路操作中及时区分无线信道以及继续上行线路操作的一种技术。此种反馈架构下，TDD的制式还未做到较低的成本与较小代价。在更换不同制式、不同频段、不同发射功率等级时，需要将整个TDD或FDD远端模块或TDD或FDD远端模块的PCB进行重新设计。在需要快速占领市场获得份额市场环境下，已经很难被市场环境所接受。

综上所述，现有技术针对于ROF系统，能够对信号放大时产生失真的问题进行有效的解决，采用DPD技术能对功放管的非线性实时校正。但由于TDD的制式还没有被充分开发，后续可能存在着潜在的频繁性的模块的设计更换，并且在ROF系统中，各个制式之间、频段之间、发射等级之间的切换的流程仍然比较繁琐，对于整个模块都需要重新设计，在耗费了大量人力、物力与开发成本的同时，更不利于快速更迭的市场，使得现有技术难以快速占有市场份额应对竞争环境。

发明内容

目前行业内采用的反馈架构是基于反馈链路和上行链路独立设计的思路，虽然同时兼顾了FDD制式和TDD制式，但在这种方式在TDD制式下还没有做到最低成本、最小代价。如果需要更换不同的制式、不同的频段、不同的发射功率等级，需要把整个模块重新设计、重新开发，需要耗费大量的人力、物力和时间，已经快速推出产品占领市场获得份额，已经无法适应日益激烈的竞争环境。

本发明的第一方面提供了一种ROF通信远端机，包括第一封装模块、第二封装模块；

所述第一封装模块包括波分复用器、与所述波分复用器连接的第一支路、第二支路，所述第二支路通过第一端口和第二端口与第二封装模块连接，其中：

所述第一支路用于将所述波分复用器从所述近端机接收的下行光信号，转换为下行电信号并发送到所述第二封装模块；

所述第二支路用于接收所述第一端口反馈的下行电信号并转换为下行光信号后，经所述波分复用器发送到所述近端机，及接收所述第二端口发送的上行电信号并转换为上行光信号后，经所述波分复用器发送到所述近端机；

所述第二封装模块用于对下行电信号功率放大后，分别通过滤波后经天线发射及反馈到第一端口，以及通过天线接收上行电信号，经滤波和功率放大后发送到第二端口。

可选地，所述第二支路包括反馈第二支路和上行第二支路；

所述反馈第二支路中具有第一选择开关，用于选择导通第一端口与波分复用器的连接，或导通第一端口和第二选择开关的连接；

所述上行第二支路中具有第二选择开关，用于选择导通第二端口与波分复用器的连接，或导通第二选择开关和第一选择开关的连接。

可选地，所述第一选择开关选择导通第一端口与波分复用器的连接，所述第二选择开关选择导通第二端口与波分复用器的连接。

可选地，在上行时刻，所述第一选择开关选择导通第一端口和波分复用器的连接，所述第二选择开关选择导通第二端口与波分复用器的连接；

在下行时刻，所述第一选择开关选择导通第一端口和波分复用器的连接，所述第二选择开关选择导通第二选择开关和波分复用器的连接。

可选地，所述ROF通信远端机为TDD制式，所述第二支路中具有第一选择开关和第二选择开关；

所述第二选择开关用于选择导通第二端口与波分复用器的连接，或导通与第一选择开关的连接，所述第一选择开关用于导通或断开第一端口与第二选择开关的连接。

可选地，在上行时刻，所述第二选择开关选择导通第二端口与波分复用器的连接；

在下行时刻，所述第一选择开关用于导通第一端口与第二选择开关的连接，所述第二选择开关选择导通与第一选择开关的连接。

可选地，所述第一选择开关和/或第二选择开关为单刀双掷开关。

可选地，所述第二支路中包括：

低噪声放大器，用于将第一端口反馈的下行电信号进行功率放大后发送到所述探测器，以及将第二端口发送上行电信号进行功率放大后发送到所述探测器；

探测器，用于将接收的下行电信号转换为下行光信号，以及用于将接收的上行电信号转换为上行光信号。

可选地，所述ROF通信远端机为TDD制式，所述第二封装模块中包括：

功率放大器，用于将所述由第一封装模块发出的下行电信号进行功率放大，发送到功率耦合器中；

功率耦合器，用于将从功率放大器中接收到的下行电信号，分离成两路电信号，其中一路信号发送到环形器中，另一路信号以反馈下行电信号的方式发送到第二支路中的第一端口中；

环形器，接收功率耦合器发出的下行电信号并发送至滤波器，接收滤波器发出的上行电信号发送至第二支路的第二端口中；

滤波器，接收由环形器发出的下行电信号，经过滤波后发送至天线，以及接收天线发出的上行电信号，经过滤波后发送至环形器中。

可选地，所述ROF通信远端机为FDD制式，所述第二封装模块包括：

功率放大器，用于将所述由第一封装模块发出的下行电信号进行功率放大，发送到功率耦合器中；

功率耦合器，用于将从功率放大器中接收到的下行电信号，分离成两路电信号，其中一路信号发送到隔离器中，另一路信号以反馈下行电信号的方式发送到第二支路中的第一端口中；

隔离器，用于接收所述功率耦合器发出的下行电信号，并发送至双工器中；

双工器，用于从所述隔离器接收下行电信号并发送到天线，以及从天线接收上行电信号，发送到第二支路中的第二端口中。

本发明的第二方面提供了一种带数字预失真ROF系统，所述带数字预失真ROF系统包括：

近端机，用于将下行信号通过调制及变频后，经激光器转换成下行光信号发送到ROF通信远端机中；及接收由ROF通信远端机发送的反馈信号和/或上行信号，经探测器转换成光信号后通过变频和解调发送到基带单元中；

一种ROF通信远端机，包括第一封装模块、第二封装模块；

所述第一封装模块包括波分复用器、与所述波分复用器连接的第一支路、第二支路，所述第二支路通过第一端口和第二端口与第二封装模块连接，其中：

所述第一支路用于将所述波分复用器从所述近端机接收的下行光信号，转换为下行电信号并发送到所述第二封装模块；

所述第二支路用于接收所述第一端口反馈的下行电信号并转换为下行光信号后，经所述波分复用器发送到所述近端机，及接收所述第二端口发送的上行电信号并转换为上行光信号后，经所述波分复用器发送到所述近端机；

所述第二封装模块用于对下行电信号功率放大后，分别通过滤波后经天线发射及反馈到第一端口，以及通过天线接收上行电信号，经滤波和功率放大后发送到第二端口。

可选地，所述第二支路包括反馈第二支路和上行第二支路；

所述反馈第二支路中具有第一选择开关，用于选择导通第一端口与波分复用器的连接，或导通第一端口和第二选择开关的连接；

所述上行第二支路中具有第二选择开关，用于选择导通第二端口与波分复用器的连接，或导通第二选择开关和第一选择开关的连接。

可选地，所述第一选择开关选择导通第一端口与波分复用器的连接，所述第二选择开关选择导通第二端口与波分复用器的连接。

可选地，在上行时刻，所述第一选择开关选择导通第一端口和波分复用器的连接，所述第二选择开关选择导通第二端口与波分复用器的连接；

在下行时刻，所述第一选择开关选择导通第一端口和波分复用器的连接，所述第二选择开关选择导通第二选择开关和波分复用器的连接。

可选地，所述ROF通信远端机为TDD制式，所述第二支路中具有第一选择开关和第二选择开关；

所述第二选择开关用于选择导通第二端口与波分复用器的连接，或导通与第一选择开关的连接，所述第一选择开关用于导通或断开第一端口与第二选择开关的连接。

可选地，在上行时刻，所述第二选择开关选择导通第二端口与波分复用器的连接；

在下行时刻，所述第一选择开关用于导通第一端口与第二选择开关的连接，所述第二选择开关选择导通与第一选择开关的连接。

可选地，所述第一选择开关和/或第二选择开关为单刀双掷开关。

可选地，所述第二支路中包括：

低噪声放大器，用于将第一端口反馈的下行电信号进行功率放大后发送到所述探测器，以及将第二端口发送上行电信号进行功率放大后发送到所述探测器；

探测器，用于将接收的下行电信号转换为下行光信号，以及用于将接收的上行电信号转换为上行光信号。

可选地，所述ROF通信远端机为TDD制式，所述第二封装模块中包括：

功率放大器，用于将所述由第一封装模块发出的下行电信号进行功率放大，发送到功率耦合器中；

功率耦合器，用于将从功率放大器中接收到的下行电信号，分离成两路电信号，其中一路信号发送到环形器中，另一路信号以反馈下行电信号的方式发送到第二支路中的第一端口中；

环形器，接收功率耦合器发出的下行电信号并发送至滤波器，接收滤波器发出的上行电信号发送至第二支路的第二端口中；

滤波器，接收由环形器发出的下行电信号，经过滤波后发送至天线，以及接收天线发出的上行电信号，经过滤波后发送至环形器中。

可选地，所述ROF通信远端机为FDD制式，所述第二封装模块包括：

功率放大器，用于将所述由第一封装模块发出的下行电信号进行功率放大，发送到功率耦合器中；

功率耦合器，用于将从功率放大器中接收到的下行电信号，分离成两路电信号，其中一路信号发送到隔离器中，另一路信号以反馈下行电信号的方式发送到第二支路中的第一端口中；

隔离器，用于接收所述功率耦合器发出的下行电信号，并发送至双工器中；

双工器，用于从所述隔离器接收下行电信号并发送到天线，以及从天线接收上行电信号，发送到第二支路中的第二端口中。利用本发明提供的ROF通信远端机可以解决现有技术在应用于ROF系统中，对于不同制式、不同频段、不同发射功率等指标需求产品的快速重构的问题。本方法采用分模块式构造，在需要进行TDD和FDD模式更换时，只需切换模块，通用的远端模块无需重新设计，并且在TDD制式下的探测器、低噪放、激光器、下变频都不需要做成贴片形式，即降低了成本和功耗，也减少了近端机PCB板的设计时间。本方法无需把整个重新设计、重新开发，无需耗费大量的人力、物力和时间，能够快速推出产品占领市场获得份额，在竞争中处于先发优势。

附图说明

图1为FDD制式下ROF通信系统示意图；

图2为TDD制式下ROF通信系统示意图；

图3为FDD制式的下行信号的发送步骤示意图；

图4为FDD制式的下行反馈信号的发送步骤示意图；

图5为FDD制式的上行信号的发送步骤示意图；

图6为TDD制式的下行反馈信号的发送步骤示意图；

图7为TDD制式下节省成本的ROF通信系统示意图；

图8为TDD制式下节省成本的下行反馈信号的发送步骤示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

为了方便理解，下面对本发明实施例中涉及的名词进行解释：

1)WDM光波分复用器，波分复用WDM(Wavelength Division Multiplexing，波分复用)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。

2)耦合器(Coupler)，光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电-光-电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成，把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。

3)环形器(Circulator)，环形器是一种使电磁波单向环形传输的器件，环形器的原理是磁场偏置铁氧体材料各向异性特性。

4)隔离器(Isolater)，隔离器是一种采用线性光耦隔离原理，将输入信号进行转换输出。输入，输出和工作电源三者相互隔离，特别适合与需要电隔离的设备仪表配用。隔离器又名信号隔离器，是工业控制系统中重要组成部分。

5)双工器(Diplexer)，双工器是异频双工电台，中继台的主要配件，其作用是将发射和接收讯号相隔离，保证接收和发射都能同时正常工作。它是由两组不同频率的带阻滤波器组成，避免本机发射信号传输到接收机。

6)上/下变频，上变频(up conversion)，将具有一定频率的输入信号，改换成具有更高频率的输出信号(通常不改变信号的信息内容和调制方式)的过程。下变频(downconversion)，在接收机中，如果经过混频后得到的中频信号比原始信号低，那么此种混频方式叫做下变频。下变频的目的是为了降低信号的载波频率或是直接去除载波频率得到基带信号。

参见图1，图1是本发明涉及的一种ROF通信系统示意图；该系统包括近端机和远端机，其中远端机包括第一封装模块101以及第二封装模块102，其中图1为FDD制式的架构示意图，图2为TDD制式的架构示意图。

其中所述第一封装模块101与近端机相连，第一封装模块101与第二封装模块102相连，第一封装模块101位于近端机与第二封装模块102之间，在第一封装模块101中包含有波分复用器WDM，其中与波分复用器连接的第一支路103与第二支路104，所述的第二支路由反馈第二支路和上行第二支路组成，反馈第二支路包含第一端口105，上行第二支路包含第二端口106，第一端口105与第二端口106与第二封装模块102连接。第一端口105中包含有第一选择开关K1，第二端口106包含有第二选择开关K2，其中下行信号从近端机经第一封装模块101的第一支路103发送到第二封装模块102，通过第二封装模块102进行下行信号的发送；下行反馈信号由第二封装模块102经第一封装模块101中反馈第二支路中第一端口105中的第一选择开关K1选择传输到第一封装模块101，由第一封装模块101发送到所述近端机；上行信号由第二封装模块102上行第二支路中第二端口106中的第二选择开关K2选择传输到第一封装模块101，由第一封装模块101发送到所述近端机。

本发明实施例中将ROF通信远端机拆分成为第一封装模块和第二封装模块的目的是，当ROF通信系统在需要更换不同的制式、不同的频段、不同的发射功率等级时，第一封装模块部分无须重新设计，就可以完成对于TDD与FDD的制式的切换，当切换制式或不同的频段、不同的发射功率等级时，对于第二封装模块中的元器件只需要进行不同频段、不同功率等级、相同封装、相同管脚定义的器件的贴片即可，并且TDD制式下，还可以节省反馈第二支路下的探测器LD1、低噪放L1、激光器PD2、下变频D1、ADC1的设计，因此，这种对于ROF系统的快速重构的方法无需耗费大量的人力、物力和时间，能够快速推出产品占领市场获得份额，降低生产产品的成本。

实施例1

本发明实施例提供了一种FDD制式下的ROF通信远端机，如图1所示，该ROF通信远端机包括第一封装模块101与第二封装模块102，其中第一封装模块101包括波分复用器，以及与波分复用器连接的第一支路103和第二支路104，其中第一支路103包含一激光器PD1，连接第二封装模块第二支路104又分为反馈第二支路和上行第二支路，反馈第二支路中具有第一选择开关K1，第一开关K1连接第一端口105和低噪放大器L1，低噪放大器L1通过探测器LD1连接到WDM，上行第二支路具有第二选择开关K2，第二开关K2连接第二端口105和低噪放大器L2，低噪放大器L2通过探测器LD2连接到WDM。

其中所述的第一选择开关K1和第二选择开关K2为单刀双掷开关，每个选择开关存在一个固定端和两个选择端；

其中在第一选择开关K1中，与第二封装模块102连接的一端为固定端，其余两端为选择端；

在第二选择开关K2中，与波分复用器WDM连接的一端为固定端，其余两端为选择端；

在上行时刻，所述第一选择开关K1，选择固定端连接与波分复用器WDM连接的一侧选择端，选择导通第一端口105和波分复用器WDM的连接，所述第二选择开关K2，选择固定端连接与第二封装模块102一侧选择端，选择导通第二端口106与波分复用器WDM的连接。

在下行时刻，所述第一选择开关K1，选择固定端连接与波分复用器WDM连接的一侧选择端，选择导通第一端口105和波分复用器WDM的连接，所述第二选择开关K2，选择固定端连接与第二封装模块102一侧选择端，选择导通第二端口106与波分复用器WDM的连接。其中在FDD制式的下行信号的发送步骤如下图3所示，

步骤S301，第一封装模块中的第一支路用于从波分复用器WDM中接收近端机发出的下行光信号；

其中近端机从基带单元接收到下行信号，经过近端机中将下行信号转换为波长为λ1的下行光信号，将下行光信号经过波分复用器进行传输，由波分复用器将下行光信号和其他波长的光汇聚在一起经光发送到所述的远端机中的第一封装模块中，在第一封装模块的波分复用器WDM分离出波长为λ1的下行光信号。

步骤S302，将从第一支路接收到的下行光信号，转换为下行电信号并发送到第二封装模块中；

其中从第一支路接收到的由波分复用器发送的下行光信号经过激光器PD1转换为下行电信号发送到第二封装模块中。

步骤S303，第二封装模块接收第一封装模块发出的下行电信号；

FDD制式下的第二封装模块，通过第二封装模块中的功放管A1进行下行电信号的放大，将放大后的下行电信号，经过功率耦合器，一大部分功率信号都发送到环形器中进行处理，最终经过末端的滤波器进行信号的滤波处理，最终到达远端机的天线口进行信号的发送。

其中FDD制式的下行反馈信号的发送步骤如下图4所示；

步骤S401，第二封装模块向第一封装模块中的第一端口发送下行电信号，控制导通反馈第二支路中的开关；

通过功放管放大下行电信号，发送至功率耦合器中，其中一小部分功率信号经第一端口发送至第一封装模块中的第二支路中，所述的第二支路分为反馈第二支路和上行第二支路，所述的一小部分功率下行电信号通过第一端口发送到反馈第二支路中，其中反馈第二支路中包含一个第一选择开关K1，此时第一选择开关K1，选择固定端连接与波分复用器WDM连接的一侧选择端，选择导通第一端口和波分复用器WDM的连接，第二选择开关K2，选择固定端连接与第二封装模块一侧选择端，选择导通第二端口与波分复用器WDM的连接。将下行反馈信号发送到反馈第二支路中；

反馈第二支路接收一小部分功率的下行电信号作为反馈下行电信号，发送到低噪放大器L1中，进行下行反馈电信号的处理，经处理后的下行反馈信号，经过探测器LD1转换成反馈下行光信号λ2发送到波分复用器WDM中。

步骤S402，其中波分复用器WDM用于接收由反馈第二支路发送的反馈下行光信号；

将反馈下行光信号经过波分复用器WDM进行传输，由波分复用器WDM将反馈下行光信号λ2和其他波长的光汇聚在一起发送到所述的近端机中，在近端机中的波分复用器分离出波长为λ2的反馈下行光信号，将分离出的反馈下行光信号，经过近端机的处理转化为反馈信号发送到基带单元中。

步骤S403，其中基带单元接收反馈信号进行数据分析；

从近端机端接收到的反馈基带信号，经过基带单元的数据分析，分析出功放管的失真的模型，根据失真的模型进行DPD预失真算法运算，从而产生一组新的预失真的下行基带信号，重新进行下行信号的发送流程从而使得功放管的非线性得到了实时校正，从而达到对于信号进行预失真的目的。

其中FDD制式的上行信号的发送步骤如下图5所示；

步骤S501，其中远端机末端天线接收到上行信号，发送到第一封装模块中；

在FDD制式下，上行信号在第二封装模块中经过滤波器进行滤波处理后，将滤波处理后的上行信号发送到环形器中进行处理，从环形器中向第一封装模块发送上行电信号。

步骤S502，第一封装模块接收上行电信号，将其转换成上行光信号发送到近端机中；

所述第一封装模块中的第二支路分为反馈第二支路和上行第二支路，上行电信号发送到上行第二支路中，其中上行第二支路中包含一个第二选择开关K2，将上行电信号发送到上行第二支路中，此时第一选择开关K1，选择固定端连接与波分复用器WDM连接的一侧选择端，选择导通第一端口和波分复用器WDM的连接，所述第二选择开关K2，选择固定端连接与第二封装模块一侧选择端，选择导通第二端口与波分复用器WDM的连接。

使第二支路中的上行第二支路与波分复用器WDM进行连接，将上行电信号发送到低噪放L2中，进行上行电信号的处理，经处理后的上行电信号，经过探测器LD2转换成上行光信号λ3发送到波分复用器WDM中。

步骤S503，接收第一封装模块发送的上行光信号，将其转换成上行电信号发送到基带单元中；

将上行光信号经过波分复用器WDM进行传输，由波分复用器WDM将上行光信号λ3和其他波长的光汇聚在一起经光发送到所述的近端机中，在近端机中的波分复用器分离出波长为λ3的上行光信号，将分离出的上行光信号，经过近端机转换为上行信号发送到基带单元中。

当FDD制式下的ROF通信远端机需要更换不同功率等级的输入信号时，只需要将不同功率等级、相同封装、相同管脚定义的器件的贴片进行更换，如上行信号的功率进行更换时，将只需要将第二封装模块中的双工器以及第一封装模块中的低噪放L2更换为不同功率等级、相同封装、相同管脚定义的贴片器件即可。

并且在FDD制式下的ROF通信远端机需要从FDD制式切换到TDD时，只需要将对应的FDD下的第二封装模块切换成TDD下的第二封装模块，其他端口的连接方式以及信号走向均不改变，且在TDD制式的下行时刻，通过选择第一选择开关K1，选择固定端连接与第二选择开关K2一侧选择端，选择导通第一端口和第二选择开关K2的连接，且第二选择开关K2，选择固定端连接与第一选择开关K1一侧选择端，选择导通第二选择开关K2与第一选择开关K1的连接。通过此种连接方式可以使切换到TDD制式下的反馈下行信号通过上行第二支路发送到第一封装模块中。此种情况下，反馈第二支路的器件可以不进行具体设计。

实施例2

本发明实施例提供了一种TDD制式下的ROF通信远端机，如图2所示，该ROF通信远端机包括第一封装模块201与第二封装模块202，其中第一封装模块201包括波分复用器，以及与波分复用器连接的第一支路203和第二支路204，其中第一支路203包含一激光器PD1，连接第二封装模块第二支路204又分为反馈第二支路和上行第二支路，反馈第二支路中具有第一选择开关K1，第一开关K1连接第一端口205和低噪放大器L1，低噪放大器L1通过探测器LD1连接到WDM，上行第二支路具有第二选择开关K2，第二开关K2连接第二端口205和低噪放大器L2，低噪放大器L2通过探测器LD2连接到WDM。

其中所述的第一选择开关K1和第二选择开关K2为单刀双掷开关，每个选择开关存在一个固定端和两个选择端；

其中在第一选择开关K1中，与第二封装模块202连接的一端为固定端，其余两端为选择端；

在第二选择开关K2中，与波分复用器WDM连接的一端为固定端，其余两端为选择端；

在上行时刻，所述第一选择开关K1，选择固定端连接与波分复用器WDM连接的一侧选择端，选择导通第一端口205和波分复用器WDM的连接，所述第二选择开关K2，选择固定端连接与第二封装模块202一侧选择端，选择导通第二端口206与波分复用器WDM的连接。

在下行时刻，所述第一选择开关K1，选择固定端连接与波分复用器WDM连接的一侧选择端，选择导通第一端口205和波分复用器WDM的连接，所述第二选择开关K2，选择固定端连接与第二封装模块202一侧选择端，选择导通第二端口206与波分复用器WDM的连接。

作为一种可选的实施方式，在下行时刻，通过选择第一选择开关K1，选择固定端连接与第二选择开关K2一侧选择端，选择导通第一端口205和第二选择开关K2的连接，且第二选择开关K2，选择固定端连接与第一选择开关K1一侧选择端，选择导通第二选择开关K2与第一选择开关K1的连接。通过此种连接方式可以使切换到TDD制式下的反馈下行信号通过上行第二支路发送到第一封装模块201中。

其中TDD制式的下行信号的发送步骤与FDD的方式大致相同，仅在第二封装模块对于下行信号在末端信号处理方式有所区别，该领域技术人员应知晓此区别，这里不做过多描述。

其中TDD制式的下行反馈信号的发送步骤如下图6所示；

步骤S601，第二封装模块向第一封装模块中的第一端口发送下行电信号，控制导通反馈第二支路中的开关；

通过功放管放大下行电信号，发送至功率耦合器中，其中一小部分功率信号经第一端口发送至第一封装模块中的第二支路中，所述的第二支路分为反馈第二支路和上行第二支路，所述的一小部分功率下行电信号通过第一端口发送到反馈第二支路中，其中反馈第二支路中包含一个第一选择开关K1，此时第一选择开关K1，选择固定端连接与波分复用器WDM连接的一侧选择端，选择导通第一端口和波分复用器WDM的连接，第二选择开关K2，选择固定端连接与第二封装模块一侧选择端，选择导通第二端口与波分复用器WDM的连接。将下行反馈信号发送到反馈第二支路中，反馈第二支路接收一小部分功率的下行电信号作为反馈下行电信号，发送到低噪放大器L1中，进行下行反馈电信号的处理，经处理后的下行反馈信号，经过探测器LD1转换成反馈下行光信号λ2发送到波分复用器WDM中。

步骤S602，其中波分复用器WDM用于接收由反馈第二支路发送的反馈下行光信号；

将反馈下行光信号经过波分复用器WDM进行传输，由波分复用器WDM将反馈下行光信号λ2和其他波长的光汇聚在一起发送到所述的近端机中，在近端机中的波分复用器分离出波长为λ2的反馈下行光信号，将分离出的反馈下行光信号，经过近端机的处理转化为反馈信号发送到基带单元中。

步骤S603，其中基带单元接收反馈信号进行数据分析；

从近端机端接收到的反馈基带信号，经过基带单元的数据分析，分析出功放管的失真的模型，根据失真的模型进行DPD预失真算法运算，从而产生一组新的预失真的下行基带信号，重新进行下行信号的发送流程从而使得功放管的非线性得到了实时校正，从而达到对于信号进行预失真的目的。

其中TDD制式的上行信号的发送步骤与FDD的方式大致相同，仅在第二封装模块对上行信号在末端信号处理方式有所区别，该领域技术人员应知晓此区别，这里不做过多描述。

当TDD制式下的ROF通信远端机更换了不同功率等级的输入信号时，只需要将不同功率等级、相同封装、相同管脚定义的器件的贴片进行更换，如上行信号的功率进行更换时，将只需要将第二封装模块中的滤波器和环形器以及第一封装模块中的低噪放L2更换为不同功率等级、相同封装、相同管脚定义的贴片器件即可。

并且在TDD制式下的ROF通信远端机需要从TDD制式切换到FDD时，只需要将对应的TDD下的第二封装模块切换成FDD下的第二封装模块，其他端口的连接方式以及信号走向均不改变。

实施例3

本实施例提供了一种应用于TDD制式下的ROF通信远端机，包括第一封装模块701、第二封装模块702。其中第一封装模块701不包含反馈第二支路，以节省成本。

如图7所示，该ROF通信远端机包括第一封装模块701与第二封装模块702，其中第一封装模块701包括波分复用器，以及与波分复用器连接的第一支路703和第二支路704，其中第一支路703包含一激光器PD1，连接第二封装模块第二支路704中包含上行第二支路，第二支路中包含第一端口705，第一端口705连接第一选择开关K1，第一开关K1连接第二选择开关K2，上行第二支路具有第二选择开关K2，第二开关K2连接第二端口706和低噪放大器L2，低噪放大器L2通过探测器LD2连接到WDM。

其中所述的第一选择开关K1和第二选择开关K2为单刀双掷开关，每个选择开关存在一个固定端和两个选择端；

其中在第一选择开关K1中，与第二封装模块702连接的一端为固定端，其余两端为选择端；

在第二选择开关K2中，与波分复用器WDM连接的一端为固定端，其余两端为选择端；

在上行时刻，所述第一选择开关K1的连接方式不做限制，所述第二选择开关K2，选择固定端连接与第二封装模块702一侧选择端，选择导通第二端口706与波分复用器WDM的连接。

在下行时刻，所述第一选择开关K1，选择固定端连接与第二选择开关K2一侧选择端，选择导通第一端口705和第二选择开关K2的连接，所述第二选择开关K2，选择固定端连接与第一选择开关一侧选择端，选择导通第二选择开关K2与第一选择开关K1的连接。

其中TDD制式的下行信号的发送步骤与FDD的方式大致相同，仅在第二封装模块对于下行信号在末端信号处理方式有所区别，该领域技术人员应知晓此区别，这里不做过多描述。其中TDD制式的下行反馈信号的发送步骤如下图8所示；

步骤S801，其中第二封装模块向第一封装模块中的第一端口发送下行电信号，控制导通上行第二支路中的开关；

通过功放管放大下行电信号，发送至功率耦合器中，其中一小部分功率信号经第一端口发送至第一封装模块中的第二支路中，所述的第二支路分为反馈第二支路和上行第二支路，所述的一小部分功率下行电信号通过第一端口第一选择开关K1，此时第一选择开关K1，选择固定端连接与第二选择开关K2连接的一侧选择端，选择导通第一端口和第二选择开关K2的连接，第二选择开关K2，选择固定端连接与第一选择开关K1一侧选择端，选择导通第二选择开关K2与第一选择开关K1的连接。将下行反馈信号发送到上行第二支路中，将下行反馈信号发送到上行第二支路中，上行第二支路接收一小部分功率的下行电信号作为反馈下行电信号，发送到低噪放大器L2中，进行下行反馈电信号的处理，经处理后的下行反馈信号，经过探测器LD2转换成反馈下行光信号λ3发送到波分复用器WDM中。

步骤S802，其中波分复用器WDM用于接收由上行第二支路发送的反馈下行光信号；

将反馈下行光信号经过波分复用器WDM进行传输，由波分复用器WDM将反馈下行光信号λ3和其他波长的光汇聚在一起发送到所述的近端机中，在近端机中的波分复用器分离出波长为λ3的反馈下行光信号，将分离出的反馈下行光信号，经过近端机的处理转化为反馈信号发送到基带单元中。

步骤S803，其中基带单元接收反馈信号进行数据分析；

从近端机端接收到的反馈基带信号，经过基带单元的数据分析，分析出功放管的失真的模型，根据失真的模型进行DPD预失真算法运算，从而产生一组新的预失真的下行基带信号，重新进行下行信号的发送流程从而使得功放管的非线性得到了实时校正，从而达到对于信号进行预失真的目的。

其中TDD制式的上行信号的发送步骤与FDD的方式大致相同，仅在第二封装模块对上行信号在末端信号处理方式有所区别，该领域技术人员应知晓此区别，这里不做过多描述。

当TDD制式下的ROF通信远端机更换了不同功率等级的输入信号时，只需要将不同功率等级、相同封装、相同管脚定义的器件的贴片进行更换，如上行信号的功率进行更换时，将只需要将第二封装模块中的滤波器和环形器以及第一封装模块中的低噪放L2更换为不同功率等级、相同封装、相同管脚定义的贴片器件即可。

并且在TDD制式下的ROF通信远端机需要从TDD制式切换到FDD时，只需要将对应的TDD下的第二封装模块切换成FDD下的第二封装模块，其他端口的连接方式以及信号走向均不改变。

实施例4

本实施例提供了一种带数字预失真ROF系统，所述带数字预失真ROF系统包括：

近端机，用于将下行信号通过调制及变频后，经激光器转换成下行光信号发送到ROF通信远端机中；及接收由ROF通信远端机发送的反馈信号和/或上行信号，经探测器转换成光信号后通过变频和解调发送到基带单元中；

一种ROF通信远端机，包括第一封装模块、第二封装模块；

所述第一封装模块包括波分复用器、与所述波分复用器连接的第一支路、第二支路，所述第二支路通过第一端口和第二端口与第二封装模块连接，其中：

所述第一支路用于将所述波分复用器从所述近端机接收的下行光信号，转换为下行电信号并发送到所述第二封装模块；

所述第二支路用于接收所述第一端口反馈的下行电信号并转换为下行光信号后，经所述波分复用器发送到所述近端机，及接收所述第二端口发送的上行电信号并转换为上行光信号后，经所述波分复用器发送到所述近端机；

所述第二封装模块用于对下行电信号功率放大后，分别通过滤波后经天线发射及反馈到第一端口，以及通过天线接收上行电信号，经滤波和功率放大后发送到第二端口。

可选地，所述第二支路包括反馈第二支路和上行第二支路；

所述反馈第二支路中具有第一选择开关，用于选择导通第一端口与波分复用器的连接，或导通第一端口和第二选择开关的连接；

所述上行第二支路中具有第二选择开关，用于选择导通第二端口与波分复用器的连接，或导通第二选择开关和第一选择开关的连接。

可选地，所述第一选择开关选择导通第一端口与波分复用器的连接，所述第二选择开关选择导通第二端口与波分复用器的连接。

可选地，在上行时刻，所述第一选择开关选择导通第一端口和波分复用器的连接，所述第二选择开关选择导通第二端口与波分复用器的连接；

在下行时刻，所述第一选择开关选择导通第一端口和波分复用器的连接，所述第二选择开关选择导通第二选择开关和波分复用器的连接。

可选地，所述ROF通信远端机为TDD制式，所述第二支路中具有第一选择开关和第二选择开关；

所述第二选择开关用于选择导通第二端口与波分复用器的连接，或导通与第一选择开关的连接，所述第一选择开关用于导通或断开第一端口与第二选择开关的连接。

可选地，在上行时刻，所述第二选择开关选择导通第二端口与波分复用器的连接；

在下行时刻，所述第一选择开关用于导通第一端口与第二选择开关的连接，所述第二选择开关选择导通与第一选择开关的连接。

可选地，所述第一选择开关和/或第二选择开关为单刀双掷开关。

可选地，所述第二支路中包括：

低噪声放大器，用于将第一端口反馈的下行电信号进行功率放大后发送到所述探测器，以及将第二端口发送上行电信号进行功率放大后发送到所述探测器；

探测器，用于将接收的下行电信号转换为下行光信号，以及用于将接收的上行电信号转换为上行光信号。

可选地，所述ROF通信远端机为TDD制式，所述第二封装模块中包括：

功率放大器，用于将所述由第一封装模块发出的下行电信号进行功率放大，发送到功率耦合器中；

功率耦合器，用于将从功率放大器中接收到的下行电信号，分离成两路电信号，其中一路信号发送到环形器中，另一路信号以反馈下行电信号的方式发送到第二支路中的第一端口中；

环形器，接收功率耦合器发出的下行电信号并发送至滤波器，接收滤波器发出的上行电信号发送至第二支路的第二端口中；

滤波器，接收由环形器发出的下行电信号，经过滤波后发送至天线，以及接收天线发出的上行电信号，经过滤波后发送至环形器中。

可选地，所述ROF通信远端机为FDD制式，所述第二封装模块包括：

功率放大器，用于将所述由第一封装模块发出的下行电信号进行功率放大，发送到功率耦合器中；

功率耦合器，用于将从功率放大器中接收到的下行电信号，分离成两路电信号，其中一路信号发送到隔离器中，另一路信号以反馈下行电信号的方式发送到第二支路中的第一端口中；

隔离器，用于接收所述功率耦合器发出的下行电信号，并发送至双工器中；

双工器，用于从所述隔离器接收下行电信号并发送到天线，以及从天线接收上行电信号，发送到第二支路中的第二端口中。本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种ROF通信远端机，其特征在于，包括第一封装模块、第二封装模块，

所述第一封装模块包括波分复用器、与所述波分复用器连接的第一支路、第二支路，所述第二支路通过第一端口和第二端口与第二封装模块连接，其中：

所述第一支路用于将所述波分复用器从近端机接收的下行光信号，转换为下行电信号并发送到所述第二封装模块；

所述第二支路包括反馈第二支路和上行第二支路，所述反馈第二支路用于接收所述第一端口反馈的下行电信号并转换为下行光信号后，经所述波分复用器发送到所述近端机，及所述上行第二支路用于接收所述第二端口或第一端口发送的上行电信号并转换为上行光信号后，经所述波分复用器发送到所述近端机；

所述第二封装模块用于对下行电信号功率放大后，分别通过滤波后经天线发射及反馈到第一端口，以及通过天线接收上行电信号，经滤波和功率放大后发送到第二端口。

2.根据权利要求1所述的ROF通信远端机，其特征在于，所述反馈第二支路中具有第一选择开关，用于选择导通第一端口与波分复用器的连接，或导通第一端口和第二选择开关的连接；

所述上行第二支路中具有第二选择开关，用于选择导通第二端口与波分复用器的连接，或导通第二选择开关和第一选择开关的连接。

3.根据权利要求2所述的ROF通信远端机，其特征在于，

所述第一选择开关选择导通第一端口与波分复用器的连接，所述第二选择开关选择导通第二端口与波分复用器的连接。

4.根据权利要求2所述的ROF通信远端机，其特征在于，

在上行时刻，所述第一选择开关选择导通第一端口和波分复用器的连接，所述第二选择开关选择导通第二端口与波分复用器的连接

在下行时刻，所述第一选择开关选择导通第一端口和波分复用器的连接，所述第二选择开关选择导通第二选择开关和波分复用器的连接。

5.根据权利要求1所述的ROF通信远端机，其特征在于，所述ROF通信远端机为TDD制式，所述第二支路中具有第一选择开关和第二选择开关；

所述第二选择开关用于选择导通第二端口与波分复用器的连接，或导通与第一选择开关的连接，所述第一选择开关用于导通或断开第一端口与第二选择开关的连接。

6.根据权利要求5所述的ROF通信远端机，其特征在于，

在上行时刻，所述第二选择开关选择导通第二端口与波分复用器的连接；

在下行时刻，所述第一选择开关用于导通第一端口与第二选择开关的连接，所述第二选择开关选择导通与第一选择开关的连接。

7.根据权利要求2或5所述的ROF通信远端机，其特征在于，所述第一选择开关和/或第二选择开关为单刀双掷开关。

8.根据权利要求1所述的ROF通信远端机，其特征在于，所述第二支路中包括：

低噪声放大器，用于将第一端口反馈的下行电信号进行功率放大后发送到探测器，以及将第二端口发送上行电信号进行功率放大后发送到所述探测器；

探测器，用于将接收的下行电信号转换为下行光信号，以及用于将接收的上行电信号转换为上行光信号。

9.根据权利要求1所述的ROF通信远端机，其特征在于，所述ROF通信远端机为TDD制式，所述第二封装模块中包括：

功率放大器，用于将所述由第一封装模块发出的下行电信号进行功率放大，发送到功率耦合器中；

功率耦合器，用于将从功率放大器中接收到的下行电信号，分离成两路电信号，其中一路信号发送到环形器中，另一路信号以反馈下行电信号的方式发送到第二支路中的第一端口中；

环形器，接收功率耦合器发出的下行电信号并发送至滤波器，接收滤波器发出的上行电信号发送至第二支路的第二端口中；

滤波器，接收由环形器发出的下行电信号，经过滤波后发送至天线，以及接收天线发出的上行电信号，经过滤波后发送至环形器中。

10.根据权利要求1所述的ROF通信远端机，其特征在于，所述ROF通信远端机为FDD制式，所述第二封装模块包括：

功率放大器，用于将所述由第一封装模块发出的下行电信号进行功率放大，发送到功率耦合器中；

功率耦合器，用于将从功率放大器中接收到的下行电信号，分离成两路电信号，其中一路信号发送到隔离器中，另一路信号以反馈下行电信号的方式发送到第二支路中的第一端口中；

隔离器，用于接收所述功率耦合器发出的下行电信号，并发送至双工器中；

双工器，用于从所述隔离器接收下行电信号并发送到天线，以及从天线接收上行电信号，发送到第二支路中的第二端口中。

11.一种带数字预失真ROF系统，其特征在于，所述带数字预失真ROF系统包括：

近端机，用于将下行信号通过调制及变频后，经激光器转换成下行光信号发送到ROF通信远端机中；及接收由ROF通信远端机发送的反馈信号和/或上行信号，经探测器转换成光信号后通过变频和解调发送到基带单元中；

权利要求1～9任一所述的ROF通信远端机。

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