CN116915330A - 一种射频光组件及其相应的模块和无线传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信技术领域，提供了一种射频光组件及其相应的模块和无线传输系统。其中射频光组件，包括第一滤波组件、第二滤波组件、光发射组件和光探测组件；所述第一滤波组件和所述第二滤波组件均透射发射光；所述第一滤波组件还接收第一光信号，并将第一光信号反射至第二端口，使发射光与所述第一光信号一同合波输出；所述第一滤波组件还接收第二光信号，并将第二光信号中的转发光信号反射输出，将第二光信号中的接收光透射；所述第二滤波组件将接收光折射至光探测组件。本发明提供了一种射频光组件，并在HUB或RRU中使用该射频光组件，从而降低网络架构的成本，和网络架构的复杂程度，解决末级pRRU速率下降的问题。

Description

一种射频光组件及其相应的模块和无线传输系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种射频光组件及其相应的模块和无线传输系统。

背景技术

在各种通信方式中，无线通信由于其部署灵活、使用方便、覆盖面广等优点而受到人们的青睐，移动通信网络的广泛普及给人们的日常生活带来了极大的便利，有力的促进了人类社会的发展，随着智能驾驶、智慧交通、智慧医疗、工业互联网等各种新兴应用逐渐走进人们的生活，人们对无线通信服务的需求将持续快速增长，无线通信网需要具备更高带宽、更低延时、更大容量才能满足实际应用的需求。因此，各种无线通信标准都通过提高工作频段，拓宽频谱宽度来解决以上问题，比如目前5G的工作频段已经提高到5GHZ，工作带宽扩展到200MHz，WiFi6/7的工作频段则达到了6GHz。

随着5G的全面商用，为了进一步扩大覆盖范围，提升无线接入用户体验，5G pRRU将得到更广泛的部署和应用。存在一种现有技术中的网络构架如图1所示，HUB(集线器)与pRRU(Pico Remote Radio Unit，远端射频单元)之间采用数字光模块进行连接。由于数字光模块传输的是数字基带信号，因此pRRU中需要集成高速AD/DA来实现数模转换，集成ASIC(Application Specific Integrated Circuit,专用集成电路芯片)模块来完成基带信号的编解码(如图1中黑色虚线框所示)。pRRU按照5G空口协议标准对HUB侧传来的数字信号经数模转换转化为模拟信号，再经射频处理单元转为射频信号，最后经天线发射出去。同理，pRRU对天线收到的模拟信号经模数转换转化为数字信号后，在将数字信号按相关协议编码为基带信号，最终调制到数字光模块上传输到HUB侧，这样就实现了HUB和pRRU之间的连接。按照基带带宽200MHz，IFFT点数4096,子载波间隔60KHz，则基带I/Q采样率采样位率为245.76MHz，按采样位率15bit计算，加入控制位及编码开销后，则1组天线需要配置1只10Gbps光模块。在目前pRRU典型配置为1组或2组收发天线的情况下，需使用1只10Gbps或25Gbps光模块。

但随着5G在智能驾驶、智慧交通、智慧医疗、工业互联等领域的广泛应用，各种场景中的终端接入数量会显著增加，且随着5G移动通信的发展，用户的速率需求也逐渐增大，如当用户体验速率达1Gbps、峰值速率达10Gbps、1平方公里内接入终端数量达100万个、流量密度达数10Tbps/平方公里、并要求端到端延时达毫秒级时，则需要进行应用场景的升级，即需要pRRU提供更大的终端接入能力和上下行速率，那么pRRU的收发天线数量提高到4天线、8天线甚至128天线，这将导致pRRU中需要使用到处理能力更强的FPGA/ASCI、更多数量的AD/DA，图1所述的网络架构已无法支持，为了在多天线情况下确保各终端的上下行速率，则需要将经AD/DA和ASCI处理后的基带信号速率由原来的10G变为20G、40G甚至80G，因此需要根据上下行速率的变化选择相应传输速率的光模块来与之匹配，从而形成了如图2或图3所示的pRRU侧架构，即在pRRU中增加1只或几只光模块，也可以使用单通道速率更高的光模块来替换原有的低速率光模块来提升pRRU与HUB之间的传输速率。随着pRRU天线数量的增加，所需的光模块数量会对应增加，速率也会相应提升，但由于HUB和pRRU之间采用数字光模块进行连接，导致pRRU中集成了大量的基带信号处理单元，随着应用场景的变化，pRRU的上下行速率会显著提高，进而导致pRRU中需要使用到数量更多、处理能力更强的FPGA/ASCI、AD/DA芯片、高速光模块等，这样不仅导致设备成本显著提升，同时单机功耗也会显著提高，导致后期运维成本的明显上升。在图2或图3所示的pRRU侧架构的基础上，HUB与pRRU之间可采用星形网络拓扑结构，如图4所示，采用同一组波长λ1/λ2完成HUB与pRRU之间的连接，则HUB与每个pRRU之间均需要使用一根光纤，这将导致光纤使用量的显著增加，如果在某一个方向或区域的pRRU数量较多，为了减少光纤使用量，又存在如图5所示的架构，即通过使用波分复用方案，在HUB和pRRU中分别成对使用CWDM波长的数字光模块，通过波长差异来区分这一区域的不同pRRU，实现对该区域的无线信号全面覆盖。这一方案需要在HUB侧增加波分复用器(MUX)进行多个光模块的波长合路，在靠近pRRU的部署区域增加解波分复用器(DeMUX)，完成波长解复用，然后再传递给各个pRRU。图4和图5的架构要么光纤使用量极大，要么需要增加复用解复用设备，这样的方案不仅增加了网络部署的成本，更增加网络的复杂程度，对后期维护保障工作带来极大的困难。且在采用树形拓扑结构时，只能采用电域级联的方式实现pRRU之间的连接，链路上各级pRRU的上下行速率将受到第一级pRRU上下行速率的限制，越往后级pRRU，其上下行速率越低，到了末级pRRU的速率会显著下降。

鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的无线网络架构中网络复杂程度大，不便于后期维护，成本高的同时，末级pRRU的速率也会明显下降。

本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种射频光组件，包括第一滤波组件1、第二滤波组件2、光发射组件3和光探测组件4；

所述第二滤波组件2、所述第一滤波组件1和所述光发射组件3依次耦合；

所述光发射组件3用于根据来自于控制端口的发射电信号生成发射光，所述第一滤波组件1和所述第二滤波组件2均用于透射所述发射光；

所述第一滤波组件1还用于接收来自于第一端口的第一光信号，并将所述第一光信号反射至第二端口，使所述发射光与所述第一光信号一同合波至所述第二端口输出；

所述第一滤波组件1还接收来自于第二端口的第二光信号，并将所述第二光信号中的转发光信号反射至第一端口输出，将所述第二光信号中的接收光透射至第二滤波组件2；

所述第二滤波组件2用于将所述接收光折射至光探测组件4，所述光探测组件4用于将所述接收光转换为接收电信号至控制端口输出。

优选的，所述射频光组件还包括第一准直组件5和第二准直组件6；

所述第一准直组件5设置于第一滤波组件1远离光发射组件3的一侧，用于对第一光信号和第二光信号进行准直；

所述第二准直组件6设置于第二滤波组件2与所述光发射组件3之间，用于对所述发射光进行准直。

优选的，所述射频光组件还包括第一光纤7、第二光纤8和固定套管9；

所述第一光纤7的一端设置于所述固定套管9中，用于形成射频光组件的第一端口；

所述第二光纤8的一端设置于所述固定套管9中，用于形成射频光组件的第二端口。

优选的，所述射频光组件支持1270nm～1610nm波长的发送接收。

第二方面，本发明提供了一种光收发模块，包括多个第一方面所述的射频光组件；

多个射频光组件之间相互级联；其中，上级射频光组件的第二端口与下级射频光组件的第一端口连接；

所述下级射频光组件用于接收来自于上级射频光组件的第一光信号，将所述第一光信号与自身的发射光一同合波输出至第二端口；以通过多个射频光组件，将各射频光组件的发射光合波为总发射光输出；

所述上级射频光组件用于接收来自于下级射频光组件的第二光信号，接收第二光信号中的接收光，并将第二光信号中的转发光信号输出至第一端口；其中，末级射频光组件的第一端口用于接收总接收光，以通过多个射频光组件，实现总接收光的分波接收；其中，所述总发射光由末级射频光组件的第一端口输出，所述总接收光是由末级射频光组件的第二端口接收得到的。

优选的，各射频光组件的发射光的波长不同，各射频光组件的接收光的波长不同。

第三方面，本发明提供了一种多端口转发模块，包括上行转发模块、多个数模转换模块和第二方面所述的光收发模块；

所述上行转发模块的每个端口通过相应数模转换模块与光收发模块的相应控制端口连接；

所述上行转发模块用于接收来自于基带处理模块的下行基带信号，并将所述下行基带信号转换为各下行数字信号；相应数模转换模块用于将相应下行数字信号转换为发射电信号，所述光收发模块用于根据各发射电信号，输出总发射光；

所述光收发模块还用于接收总接收光，将总接收光转换为各接收电信号，相应数模转换模块用于将接收电信号转换为相应上行数字信号，所述上行转发模块用于将所述上行数字信号转换为上行基带信号，将所述上行基带信号转发给基带处理模块。

第四方面，本发明提供了一种远端射频模块，包括下行转发模块和第二方面所述的光收发模块；

所述下行转发模块的各端口与所述光收发模块的各控制端口相连接；

所述光收发模块用于接收来自于多端口转发模块的总发射光，将所述总发射光转换为下行射频信号，所述下行转发模块用于将各下行射频信号发射给相应终端；

所述下行转发模块还用于接收来自终端的上行射频信号，所述光收发模块用于将所述上行射频信号转换为总发射光，将所述总发射光发送给多端口转发模块。

第五方面，本发明提供了一种无线传输系统，包括基带处理模块、多端口转发模块和远端射频模块；

其中，所述多端口转发模块为第三方面所述的多端口转发模块，和/或所述远端射频模块为第四方面所述的远端射频模块；

所述多端口转发模块和所述远端射频模块之间使用单根光纤连接。

优选的，所述多端口转发模块的各接收光波长与所述远端射频模块的各发射光波长一致，所述多端口转发模块的各发射光波长与所述远端射频模块的各接收光波长一致。

与现有技术相比，本发明实施例的有益效果在于：本发明提供了一种自身实现合波和分波的射频光组件，并在相应的多端口转发模块或远端射频模块中使用该射频光组件，实现多波长在同一端口输入输出，从而无需使用波分复用器，降低网络架构的成本，且由于多波长的同端口输入输出，使多端口转发模块或远端射频模块之间仅需通过单根光纤连接，从而降低了网络架构的复杂程度，而对于各RRU而言，由于其内部仅进行相应的分波和合波，不改变传输光的速率，从而能够确保各级RRU的速率一致，解决末级pRRU速率下降的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例提供的一种现有技术中的无线传输系统的架构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种现有技术中的无线传输系统中RRU的架构示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种现有技术中的无线传输系统中RRU的架构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种现有技术中的无线传输系统中HUB与RRU连接的示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种现有技术中的无线传输系统中HUB与RRU连接的示意图；

图6是本发明实施例提供的一种射频光组件的示意图；

图7是本发明实施例提供的又一种射频光组件的示意图；

图8是本发明实施例提供的再一种射频光组件的示意图；

图9是本发明实施例提供的另一种射频光组件的示意图；

图10是本发明实施例提供的一种射频光组件中功能电路的示意图；

图11是本发明实施例提供的一种光收发模块的示意图；

图12是本发明实施例提供的一种多端口转发模块的示意图；

图13是本发明实施例提供的一种远端射频模块的示意图；

图14是本发明实施例提供的一种无线传输系统的示意图；

图15是本发明实施例提供的一种无线传输系统中HUB与RRU连接的示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1、第一滤波组件；2、第二滤波组件；3、光发射组件；4、光探测组件；5、第一准直组件；6、第二准直组件；7、第一光纤；8、第二光纤；9、固定套管；10、陶瓷插芯。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。

本发明中术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。此外，术语“耦接”可以是实现信号传输的电性连接的方式。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1:

本发明实施例1提供了一种射频光组件，如图6和图7所示，包括第一滤波组件1、第二滤波组件2、光发射组件3和光探测组件4；所述第二滤波组件2、所述第一滤波组件1和所述光发射组件3依次耦合；所述光发射组件3用于根据来自于控制端口的发射电信号生成发射光，所述第一滤波组件1和所述第二滤波组件2均用于透射所述发射光；所述第一滤波组件1还用于接收来自于第一端口的第一光信号，并将所述第一光信号反射至第二端口，使所述发射光与所述第一光信号一同合波至所述第二端口输出；所述第一滤波组件1还接收来自于第二端口的第二光信号，并将所述第二光信号中的转发光信号反射至第一端口输出，将所述第二光信号中的接收光透射至第二滤波组件2；所述第二滤波组件2用于将所述接收光折射至光探测组件4，所述光探测组件4用于将所述接收光转换为接收电信号至控制端口输出。

其中，以如图6所示的λ1和λ2的输入端口为第一端口，以如图6所示的λ1、λ2和λ3的输出端口为第二端口。假设发射光为第一波长(如图6中λ3)，探测光为第二波长((如图7中的λ6)，则第一光信号(如图6中的λ1和λ2)不包含第一波长(λ3)和第二波长(λ6)的光，第二光信号(如图7所示的λ4、λ5和λ6)包含第二波长(λ6)，且不包含第一波长(λ3)。所述光发射组件3用于发射第一波长的光，所述光探测组件4用于接收所述第二波长的光；所述第一滤波组件1用于透射第一波长和第二波长的光，并反射其他波长的光；所述第二滤波组件2用于透射第一波长的光，并将第二波长的光折射至光探测组件4。

所述第一滤波组件1和所述第二滤波组件2在产品形态上可以是相应的滤波片，通过在滤波片表面镀相应的膜层实现相应波长的透射、折射或反射。所述光发射组件3在产品形态上可以是激光器，所述光探测组件4在产品形态上可以是光探测器。

本实施例通过在射频光组件内部内置滤波组件，使射频光组件自身实现相应的合波发射和分波接收，从而能够部分替代波分复用器，使通过各射频光组件的级联即可实现多波长的光收发模块，该光收发模块将在实施例2中进行详细阐述，在此不加以赘述，从而无需使用波分复用器或多根传输光纤，降低架构成本。

在实际使用中，如图8所示，所述射频光组件还包括第一准直组件5和第二准直组件6；所述第一准直组件5设置于第一滤波组件1远离光发射组件3的一侧，用于对第一光信号和第二光信号进行准直；所述第二准直组件6设置于第二滤波组件2与所述光发射组件3之间，用于对所述发射光进行准直。所述第一准直组件5和第二准直组件6在形态上可以是透镜；第二准直组件6将光发射组件3发出的汇聚光调整为平行光，所述第一准直组件5用于将第一光信号或第二光信号从散射光调整为平行光。所述第一准直组件5和第二准直组件6在形态上可以是准直透镜。

在具体的应用场景下，以更为贴近相应组件形态的形式展示的示意图如图9所示，所述射频光组件还可包括陶瓷插芯10，用于固定所述第一准直组件5和光发射组件3。所述射频光组件还包括第一光纤7、第二光纤8和固定套管9；所述第一光纤7的一端设置于所述固定套管9中，用于形成射频光组件的第一端口；所述第二光纤8的一端设置于所述固定套管9中，用于形成射频光组件的第二端口。

在可选的实施例中，所述射频光组件支持1270nm～1610nm波长的发送接收。

在实际使用中，射频光组件还包含相应的功能电路，如图10所示，包括单片机、运算放大器、场效应管、镜像电流源组成的采样保持和恒流驱动电路，以及由宽带偏置、射频放大器、射频衰减器、射频检波器等组成的射频放大电路。

其中，单片机用于射频光组件各个功能电路控制，包括：

背光电流采样及自动功率控制电路：对激光器背光电流的镜像电流源输出电压进行采样，并基于该电压和提前设定的参考电压1进行比较后，调整输出给运算放大器的控制电压1，进而调整场效应管的栅极电压，改变激光器工作电流，实现激光器发光功率的自动控制。

射频功率采样及自动电平控制电路：对射频检波器检测到的电压进行采样，并基于该电压和提前设定的参考电压2进行比较后，调整运算放大器的控制电压2，进而调整射频衰减器的偏置电压，改变射频衰减器的工作电流，实现射频接收放大电路输出电平的自动控制。

运算放大器1用于将单片机的输出控制电压按照一定的比例进行放大后调整场效应管的栅极电压，进而改变场效应管源极与漏极之间的电流，实现对激光器工作电流的调整；运算放大器2用于将单片机的输出控制电压按照一定的比例进行放大后调整射频衰减器的控制电压，进而改变衰减器的衰减量，实现对输出电平的调整。

场效应管用于作为激光器的恒流源驱动电路，为激光器提供工作电流回路，并被运算放大器的输出电压控制，调整经过激光器的工作电流，实现对发射光功率的调整。

镜像电流源用于对激光器的背光电流进行采样，该电路由两个性能完全一样的三极管及其外围电路组成，其中一路三极管用于为背光二极管提供反向偏压，当背光二极管在激光器背向光的作用下产生光电流后，另一路三极管将产生一个与背光二极管偏流路径上一样的电流。该电流经电阻转化为电压后被单片机的模数转换器采样，用于激光器输出光功率的监控以及自动功率控制的参考。

低噪声放大器用于将射频光组件的探测器接收到的微弱射频信号放大为噪声较低且抗干扰能力较强的大信号；射频衰减器用于对低噪声放大器的输出电平进行调整，以保证输出电平保持稳定；功率放大器用于将射频衰减器输出的射频信号放大到一定功率，使之具备驱动pRRU上末级放大器的能力。

定向耦合器用于将功率放大器的输出信号耦合一部分进入射频检波器；射频检波器将经功率耦合器耦合过来的射频信号转换为直流电压，由单片机的模数转换器采样后，与预设定的参考电压对比后，对运算放大器2的输出电压进行调整。通过在pRRU中使用该光模块，在节省ASIC和高速数模/模数转换芯片的同时，依然能保证良好的信号指标和较远的传输距离。

实施例2:

在实施例1的基础上，本实施例还提供了一种光收发模块，所述光收发模块如图11所示，包括多个实施例1所述的射频光组件；多个射频光组件之间相互级联；其中，上级射频光组件的第二端口与下级射频光组件的第一端口连接；所述下级射频光组件用于接收来自于上级射频光组件的第一光信号，将所述第一光信号与自身的发射光一同合波输出至第二端口；以通过多个射频光组件，将各射频光组件的发射光合波为总发射光输出；所述上级射频光组件用于接收来自于下级射频光组件的第二光信号，接收第二光信号中的接收光，并将第二光信号中的转发光信号输出至第一端口；其中，末级射频光组件的第一端口用于接收总接收光，以通过多个射频光组件，实现总接收光的分波接收；其中，所述总发射光由末级射频光组件的第一端口输出，所述总接收光是由末级射频光组件的第二端口接收得到的。

其中，各射频光组件的发射光的波长不同，各射频光组件的接收光的波长不同。图11中的port1代表相应射频光组件的第一端口，port2代表相应射频光组件的第二端口。所述上级射频光组件和下级射频光组件均是对两个相互连接的射频光组件而言的，其中，以图11所示的光收发模块举例而言，射频光组件1的第二端口与射频光组件2的第一端口连接，则对于射频光组件1和射频光组件2而言，射频光组件1为上级射频光组件，射频光组件2为下级射频光组件；而射频光组件2的第二端口又与射频光组件3的第一端口连接，则对于射频光组件2和射频光组件3而言，射频光组件2为上级射频光组件，射频光组件3为下级射频光组件。

下面以图11所示的光收发模块举例说明多个相互级联的射频光组件之间的发射光合波过程，其中，射频光组件1的发射光为λ1，λ1传输至下级射频光组件，即射频光组件2，射频光组件2将λ1与自身的发射光λ2合波得到λ1～λ2，λ1～λ2输入至射频光组件3，射频光组件3将λ1～λ2与自身的发射光λ3合波后输出λ1～λ3，…，依次类推，射频光组件n将λ1～λn-1与自身的发射光λn合波后输出λ1～λn，从而通过多个射频光组件的级联，实现多波长发射。

与多波长发射方向相反，多波长的接收光λn+1～λ2n自射频光组件n的第二端口输入，射频光组件n的接收光为λ2n，射频光组件n对λn+1～λ2n进行分波，将其中的λ2n接收，将λn+1～λ2n-1传输给上级射频光组件，即射频光组件n-1，射频光组件n-1的接收光为λ2n-1，即射频光组件n-1对λn+1～λ2n-1进行分波，将其中的λ2n-1接收，将λn+1～λ2n-2传输给射频光组件n-2，…，依次类推，最终传输至射频光组件2的光为λn+1～λn+2，其中，λn+2被射频光组件2接收，最终到达射频光组件1并被其所接收的光为λn+1，从而通过多个射频光组件的级联，实现多波长接收。

实施例3:

在实施例2的基础上，本实施例还提供了一种多端口转发模块，如图12所示，包括上行转发模块、多个数模转换模块和实施例2所述的光收发模块；其中，所述上行转发模块在实际使用中通常包括数字光模块和ASIC模块。所述多端口转发模块在形态上可表现为HUB。

所述上行转发模块的每个端口通过相应数模转换模块与光收发模块的相应控制端口连接；所述上行转发模块用于接收来自于基带处理模块的下行基带信号，并将所述下行基带信号转换为各下行数字信号；相应数模转换模块用于将相应下行数字信号转换为发射电信号，所述光收发模块用于根据各发射电信号，输出总发射光；所述光收发模块还用于接收总接收光，将总接收光转换为各接收电信号，相应数模转换模块用于将接收电信号转换为相应上行数字信号，所述上行转发模块用于将所述上行数字信号转换为上行基带信号，将所述上行基带信号转发给基带处理模块。

在本实施例的实施方式下，无需使用波分复用器和波分解复用器，即可实现多路光发射和光接收，从而能够降低生产成本，且可通过单光纤与远端射频模块连接，以便于后期的网络运维，节约运维成本。且由于无需波分复用器和波分解复用器，从而为多端口转发模块的小型化提供了基础。

实施例4:

在实施例2的基础上，本实施例还提供了一种远端射频模块，如图13所示，包括下行转发模块和实施例2所述的光收发模块；其中，所述下行转发模块在实际使用中通常包括天线模块和射频处理模块，所述天线模块包含一个或多个天线。所述远端射频模块在形态上可表现为RRU。

所述下行转发模块的各端口与所述光收发模块的各控制端口相连接；所述光收发模块用于接收来自于多端口转发模块的总发射光，将所述总发射光转换为下行射频信号，所述下行转发模块用于将各下行射频信号发射给相应终端；所述下行转发模块还用于接收来自终端的上行射频信号，所述光收发模块用于将所述上行射频信号转换为总发射光，将所述总发射光发送给多端口转发模块。

在本实施例的实施方式下，无需使用数模转换模块和ASIC，从而能够降低生产成本，为远端射频模块的小型化提供了基础，且可通过单光纤与多端口转发模块连接，以便于后期的网络运维，节约运维成本。

实施例5:

在实施例3和实施例4的基础上，本实施例还提供了一种无线传输系统，如图14所示，包括基带处理模块、多端口转发模块和远端射频模块；其中，所述多端口转发模块为实施例3所述的多端口转发模块，和/或所述远端射频模块为实施例4所述的远端射频模块；所述多端口转发模块和所述远端射频模块之间使用单根光纤连接。

其中，所述多端口转发模块的各接收光波长与所述远端射频模块的各发射光波长一致，所述多端口转发模块的各发射光波长与所述远端射频模块的各接收光波长一致。

在此需要说明的是，图14是以无线传输系统包括基带处理模块、实施例3所述的多端口转发模块和实施例4所述的远端射频模块的示意图，在实际使用中，采用现有技术中的多端口转发模块与实施例4所述的远端射频模块组成无线传输系统(如图13所示)，或使用实施例3所述的多端口转发模块与现有技术中的远端射频模块组成无线传输系统(如图12所示)同样是可行的技术方案。

在本实施例的实施方式下，在远端射频模块一侧，无需对射频信号进行数模转换和编码处理，而是通过多收发模块将天线收到的射频信号传输到多端口转发模块，多端口转发模块中的多收发光模块将射频信号解调出来后经过ADC/DAC(即数模转换模块)转换为数字信号再经ASIC处理变成符合5G协议的基带信号，最终经多端口转发模块中上联口的数字光模块回传到基带处理模块，反之亦然。

其中，多端口转发模块在后续实施例中也用HUB进行替代描述，远端射频模块在后续实施例中也用pRRU进行替代描述，基带处理模块在后续实施例中也用BBU(BuildingBase band Unite，基带处理单元)进行替代描述。

这一构架与现有技术(图5和图3)相比，HUB侧和pRRU侧节省了复用/解复用器，pRRU设备节省下了ASIC高速AD/DA等功能部件上移到HUB侧，各个pRRU可以共享HUB侧的ASCI和高速AD/DA等基带处理单元，显著降低pRRU的成本和功耗，节省后期运营费用。如图14所示，pRRU中原有的ASIC和ADC/DAC已经移除。

同时，HUB可基于不同pRRU接入的终端数量、带宽需求来统一调配分配给各个pRRU的带宽资源，提高上联口使用效率。根据覆盖范围和级联数量的要求，选用相应波长和数量的光模块，通过光路级联的方式实现更远距离的覆盖，相比星形结构可以节省更多光纤资源。由于每一级pRRU通过光波长进行了区分，传输带宽和功率基本一致，解决了级联覆盖中后级pRRU速率低于前级pRRU速率的情况。

在可选的实施方式下，可如图15所示，多端口转发模块和远端射频模块均使用8收8发的光收发模块，其中，λ1～λ8依次为1270nm、1290nm、1310nm、1330nm、1350nm、1370nm、1390nm、1410nm；λ9～λ16依次为1470nm、1490nm、1510nm、1530nm、1550nm、1570nm、1590nm、1610nm。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种射频光组件，其特征在于，包括第一滤波组件(1)、第二滤波组件(2)、光发射组件(3)和光探测组件(4)；

所述第二滤波组件(2)、所述第一滤波组件(1)和所述光发射组件(3)依次耦合；

所述光发射组件(3)用于根据来自于控制端口的发射电信号生成发射光，所述第一滤波组件(1)和所述第二滤波组件(2)均用于透射所述发射光；

所述第一滤波组件(1)还用于接收来自于第一端口的第一光信号，并将所述第一光信号反射至第二端口，使所述发射光与所述第一光信号一同合波至所述第二端口输出；

所述第一滤波组件(1)还接收来自于第二端口的第二光信号，并将所述第二光信号中的转发光信号反射至第一端口输出，将所述第二光信号中的接收光透射至第二滤波组件(2)；

所述第二滤波组件(2)用于将所述接收光折射至光探测组件(4)，所述光探测组件(4)用于将所述接收光转换为接收电信号至控制端口输出。

2.根据权利要求1所述的射频光组件，其特征在于，所述射频光组件还包括第一准直组件(5)和第二准直组件(6)；

所述第一准直组件(5)设置于第一滤波组件(1)远离光发射组件(3)的一侧，用于对第一光信号和第二光信号进行准直；

所述第二准直组件(6)设置于第二滤波组件(2)与所述光发射组件(3)之间，用于对所述发射光进行准直。

3.根据权利要求1所述的射频光组件，其特征在于，所述射频光组件还包括第一光纤(7)、第二光纤(8)和固定套管(9)；

所述第一光纤(7)的一端设置于所述固定套管(9)中，用于形成射频光组件的第一端口；

所述第二光纤(8)的一端设置于所述固定套管(9)中，用于形成射频光组件的第二端口。

4.根据权利要求1所述的射频光组件，其特征在于，所述射频光组件支持1270nm～1610nm波长的发送接收。

5.一种光收发模块，其特征在于，包括多个权利要求1-4任一所述的射频光组件；

多个射频光组件之间相互级联；其中，上级射频光组件的第二端口与下级射频光组件的第一端口连接；

所述下级射频光组件用于接收来自于上级射频光组件的第一光信号，将所述第一光信号与自身的发射光一同合波输出至第二端口；以通过多个射频光组件，将各射频光组件的发射光合波为总发射光输出；

所述上级射频光组件用于接收来自于下级射频光组件的第二光信号，接收第二光信号中的接收光，并将第二光信号中的转发光信号输出至第一端口；其中，末级射频光组件的第一端口用于接收总接收光，以通过多个射频光组件，实现总接收光的分波接收；其中，所述总发射光由末级射频光组件的第一端口输出，所述总接收光是由末级射频光组件的第二端口接收得到的。

6.根据权利要求5所述的光收发模块，其特征在于，各射频光组件的发射光的波长不同，各射频光组件的接收光的波长不同。

7.一种多端口转发模块，其特征在于，包括上行转发模块、多个数模转换模块和权利要求5或权利要求6所述的光收发模块；

所述上行转发模块的每个端口通过相应数模转换模块与光收发模块的相应控制端口连接；

所述上行转发模块用于接收来自于基带处理模块的下行基带信号，并将所述下行基带信号转换为各下行数字信号；相应数模转换模块用于将相应下行数字信号转换为发射电信号，所述光收发模块用于根据各发射电信号，输出总发射光；

所述光收发模块还用于接收总接收光，将总接收光转换为各接收电信号，相应数模转换模块用于将接收电信号转换为相应上行数字信号，所述上行转发模块用于将所述上行数字信号转换为上行基带信号，将所述上行基带信号转发给基带处理模块。

8.一种远端射频模块，其特征在于，包括下行转发模块和权利要求5或权利要求6所述的光收发模块；

所述下行转发模块的各端口与所述光收发模块的各控制端口相连接；

所述光收发模块用于接收来自于多端口转发模块的总发射光，将所述总发射光转换为下行射频信号，所述下行转发模块用于将各下行射频信号发射给相应终端；

所述下行转发模块还用于接收来自终端的上行射频信号，所述光收发模块用于将所述上行射频信号转换为总发射光，将所述总发射光发送给多端口转发模块。

9.一种无线传输系统，其特征在于，包括基带处理模块、多端口转发模块和远端射频模块；

其中，所述多端口转发模块为权利要求7所述的多端口转发模块，和/或所述远端射频模块为权利要求8所述的远端射频模块；

所述多端口转发模块和所述远端射频模块之间使用单根光纤连接。

10.根据权利要求9所述的无线传输系统，其特征在于，所述多端口转发模块的各接收光波长与所述远端射频模块的各发射光波长一致，所述多端口转发模块的各发射光波长与所述远端射频模块的各接收光波长一致。