CN205249235U - 一种超高速超高频光纤射频拉远多路传输覆盖系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例提供一种超高速超高频光纤射频拉远多路传输覆盖系统，包括：近端主机、扩展单元、N个远端从机和N个天线；所述近端主机用于接收数字基带信号并处理，输出目标光子毫米波信号；所述扩展单元通过标准单模光纤连接到所述近端主机的输出端；用于将所述目标光子毫米波信号扩展成N个分路，所述远端从机通过标准单模光纤连接到每个扩展的分路；所述天线与所述远端从机通过馈线连接，所述天线用于进行室外信号覆盖，所述N小于等于64。目的在于提供一种低成本超高速超高频的覆盖系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及新一代信息与通信技术领域，具体涉及一种超高速超高频光纤射频拉远多路传输覆盖系统。
背景技术
随着通信技术的高速发展，超宽带光通信与高速移动接入越来越收到行业人士的重视，其融合技术是未来通信的发展方向。然而，基于目前的移动通信系统架构平台很难真正做到光通信与移动接入的真正深度融合。移动通信系统基础架构的深度改进和变革是未来智慧通信发展的必有之路。为此，全光信号处理与全光变换网络技术、光载无线电技术越来越收到科研人员的推崇。
发明内容
有鉴于此，本实用新型为了解决上述问题，提出一种超高速超高频光纤射频拉远多路传输覆盖系统，目的在于提供一种低成本超高速超高频的覆盖系统。
本实用新型是这样实现的，一种超高速超高频光纤射频拉远多路传输覆盖系统，包括：近端主机、扩展单元、N个远端从机和N个天线；所述近端主机用于接收数字基带信号并处理，输出目标光子毫米波信号；所述扩展单元通过标准单模光纤连接到所述近端主机的输出端；用于将所述目标光子毫米波信号扩展成N个分路，所述远端从机通过标准单模光纤连接到每个扩展的分路；所述天线与所述远端从机通过馈线连接，所述天线用于进行室外信号覆盖，所述N小于等于64。
进一步地，所述近端主机还包括：泵浦激光器、PAM光发送机、X型光耦合器、半导体激光放大器、矩形光学滤波器、反转矩形光学滤波器；所述泵浦激光器和PAM光发送机的输出信号连接到X型光耦合器，所述PAM光发送机用于输出超高速PAM光子信号；所述X型光耦合器与所述半导体激光放大器相连，所述X型光耦合器用于将所述超高速PAM光子信号与泵浦激光器的输出信号耦合后输入到所述半导体激光放大器，所述半导体激光放大器用于输出带有光子三阶互调产物的光子毫米波信号，所述半导体激光放大器与所述矩形光学滤波器和所述反转矩形光学滤波器相连，所述矩形光学滤波器和所述反转矩形光学滤波器用于对带有光子三阶互调产物的光子毫米波信号进行双重滤波后输出目标光子毫米波信号。
进一步地，所述PAM光发送机还包括：PAM脉冲编码发生器、激光器外电路驱动模块和直接调制激光器；所述PAM脉冲编码发生器用于对所述数字基带信号编码后，输出连接到所述激光器外电路驱动模块和所述直接调制激光器后输出超高速PAM光子信号。
进一步地，所述目标光子毫米波信号为193THz和193.06GHz两个中心波段的携带有高速PAM编码信息的60GHz的目标光子毫米波信号。
进一步地，所述远端从机还包括：光电子直接探测器、带外抑制滤波器和超高频信号功率放大器；所述光电子直接探测器用于接收所述目标光子毫米波信号的输入并进行光电检波变换，所述带外抑制滤波器滤波连接于所述光电子直接探测器的输出端，所述超高频信号功率放大器与所述带外抑制滤波器的输出端相连。
进一步地，所述N＝3、8、16、32、64。
根据上述方案，本实用新型具有如下有益效果：远端主机通过光纤链接扩展单元，经扩展单元光纤多分路扩展，再利用远端从机对室内室外进行高速无线信号覆盖。其采用了高速PAM编码技术、低成本外电路驱动直接调制技术、非线性光子放大技术、非线性光子三阶互调技术、光学毫米波技术、低成本光电子探测转换技术。对未来室内室外分布系统、高速无线局域网、高速移动接入网、新型相邻基站之间高速光载无线电传输提供低成本简易系统装置解决方案。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出了本申请提供的一种超高速超高频光纤射频拉远多路传输覆盖系统架构图；
图2示出了本申请提供的一种超高速超高频光纤射频拉远多路传输覆盖系统中近端主机架构图；
图3示出了本申请提供的一种超高速超高频光纤射频拉远多路传输覆盖系统中远端从机架构图；
图4示出了本申请提供的PAM一种超高速超高频光纤射频拉远多路传输覆盖系统中光发送机原理结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图1所示为本实用新型提供的一种超高速超高频光纤射频拉远多路传输覆盖系统的架构图，包括：近端主机、扩展单元、N个远端从机和N个天线；所述近端主机用于接收数字基带信号并处理，输出目标光子毫米波信号；所述扩展单元通过标准单模光纤连接到所述近端主机的输出端；用于将所述目标光子毫米波信号扩展成N个分路，所述远端从机通过标准单模光纤连接到每个扩展的分路；所述天线与所述远端从机通过馈线连接，所述天线用于进行室外信号覆盖，所述N小于等于64。下面通过信号传输链路来进行具体描述：数字基带信号输入到近端主机，经PAM脉冲编码、直接外电路驱动式激光器调制、泵浦激光器激励、光学耦合、半导体激光放大、双重光学滤波后产生目标光子毫米波信号，再通过标准单模光纤(SSMF)把目标光子毫米波信号传输到扩展单元，经扩展单元多分路扩展，根据需要最多可64分路扩展，，分路扩展后的目标光子毫米波信号再经SSMF传送到各自对应的远端从机，经远端从机对目标光子毫米波信号实施光电子直接探测变换、滤波、放大后输出超高速超高频毫米波信号，再通过馈线、天线进行室内室外信号覆盖。
如图2所示为，本实用新型实施例提供的近端主机的结构图，包括：泵浦激光器、PAM光发送机、X型光耦合器、半导体激光放大器、矩形光学滤波器、反转矩形光学滤波器；所述泵浦激光器和PAM光发送机的输出信号连接到X型光耦合器，所述PAM光发送机用于输出超高速PAM光子信号；所述X型光耦合器与所述半导体激光放大器相连，所述X型光耦合器用于将所述超高速PAM光子信号与泵浦激光器的输出信号耦合后输入到所述半导体激光放大器，所述半导体激光放大器用于输出带有光子三阶互调产物的光子毫米波信号，所述半导体激光放大器与所述矩形光学滤波器和所述反转矩形光学滤波器相连，所述矩形光学滤波器和所述反转矩形光学滤波器用于对带有光子三阶互调产物的光子毫米波信号进行双重滤波后输出目标光子毫米波信号。下面通过信号传输链路来进行描述：PAM光发送机输出的超高速PAM光子信号通过X型光耦合器与泵浦激光器耦合后经半导体激光器非线性放大后输出带有光子三阶互调产物的光子毫米波信号，产生的新的互调产物分别为192.97THz和193.06THz两个中心波段的光波信号，再经矩形光学滤波器和反转矩形光学滤波器双重滤波后得到目标光子毫米波信号，即是只保留了193THz和193.06GHz两个中心波段的携带有高速PAM编码信息的60GHz的目标光子毫米波信号。
如图3所示为，本实用新型实施例提供的PAM光发送机还包括：PAM脉冲编码发生器、激光器外电路驱动模块和直接调制激光器；所述PAM脉冲编码发生器用于对所述数字基带信号编码后，输出连接到所述激光器外电路驱动模块和所述直接调制激光器后输出超高速PAM光子信号。下面根据信号传输链路描述：数字基带信号经过PAM脉冲编码产生器编码后，通过激光器外电路驱动模块、直接调制激光器输出超高速PAM光子信号。
如图4所示为，本实用新型实施例提供的远端从机还包括：光电子直接探测器、带外抑制滤波器和超高频信号功率放大器；所述光电子直接探测器用于接收所述目标光子毫米波信号的输入并进行光电检波变换，所述带外抑制滤波器滤波连接于所述光电子直接探测器的输出端，所述超高频信号功率放大器与所述带外抑制滤波器的输出端相连。下面根据信号传输链路来描述：目标光子毫米波信号经光电子直接探测器光电检波变换后，再通过带外抑制滤波器滤波、超高频信号功率放大器放大，输出带有10Gbit/s的PAM编码信息的超高速60GHz毫米波信号。
上述所有实施例中，各系统参数如下：PAM光发送机中数字基带信号速率为10Gbit/s；PAM编码每个符号占用2位；直接调制激光器中心波长为193THz、发射功率为5dBm、消光比为10dBm、激光线宽为10MHz、初相位为0度。泵浦激光器中心波长为193.03THz、发射功率为10dBm、激光线宽为10MHz、初相位为0度；X型光耦合器耦合系数为0.5、额外插损为0.5dBm；半导体激光放大器为行波型半导体光放大器，注入电流为0.15A；矩形光学滤波器中心波长为193.03THz、带宽为90GHz、插入损耗为0.5dB、滤波深度80dB；反转矩形光学滤波器中心波长为193.03THz、带宽为30GHz、插入损耗为0.5dB、滤波深度80dB；光电子直接探测器响应度为1A/W、有效噪声带宽均为1GHz、暗电流均为10nA、热功率密度均为15E-24W/Hz、中心探测频段为193.03THz；带外抑制滤波器为贝塞尔型滤波器，其下限截止频率为0GHz、上限截止频率为60GHz、插入损耗为0.5dB、滤波深度为80dB；超高频信号功率放大器增益为90dB、噪声系数≤5dB。其中优选实施例中的扩展的分路N为3、8、16、32、64。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (6)
1.一种超高速超高频光纤射频拉远多路传输覆盖系统，其特征在于，包括：近端主机、扩展单元、N个远端从机和N个天线；所述近端主机用于接收数字基带信号并处理，输出目标光子毫米波信号；所述扩展单元通过标准单模光纤连接到所述近端主机的输出端；用于将所述目标光子毫米波信号扩展成N个分路，所述远端从机通过标准单模光纤连接到每个扩展的分路；所述天线与所述远端从机通过馈线连接，所述天线用于进行室外信号覆盖，所述N小于等于64。
2.根据权利要求1所述的超高速超高频光纤射频拉远多路传输覆盖系统，其特征在于，所述近端主机还包括：泵浦激光器、PAM光发送机、X型光耦合器、半导体激光放大器、矩形光学滤波器、反转矩形光学滤波器；所述泵浦激光器和PAM光发送机的输出信号连接到X型光耦合器，所述PAM光发送机用于输出超高速PAM光子信号；所述X型光耦合器与所述半导体激光放大器相连，所述X型光耦合器用于将所述超高速PAM光子信号与泵浦激光器的输出信号耦合后输入到所述半导体激光放大器，所述半导体激光放大器用于输出带有光子三阶互调产物的光子毫米波信号，所述半导体激光放大器与所述矩形光学滤波器和所述反转矩形光学滤波器相连，所述矩形光学滤波器和所述反转矩形光学滤波器用于对带有光子三阶互调产物的光子毫米波信号进行双重滤波后输出目标光子毫米波信号。
3.根据权利要求2所述的超高速超高频光纤射频拉远多路传输覆盖系统，其特征在于，所述PAM光发送机还包括：PAM脉冲编码发生器、激光器外电路驱动模块和直接调制激光器；所述PAM脉冲编码发生器用于对所述数字基带信号编码后，输出连接到所述激光器外电路驱动模块和所述直接调制激光器后输出超高速PAM光子信号。
4.根据权利要求3所述的超高速超高频光纤射频拉远多路传输覆盖系统，其特征在于，所述目标光子毫米波信号为193THz和193.06GHz两个中心波段的携带有高速PAM编码信息的60GHz的目标光子毫米波信号。
5.根据权利要求1所述的超高速超高频光纤射频拉远多路传输覆盖系统，其特征在于，所述远端从机还包括：光电子直接探测器、带外抑制滤波器和超高频信号功率放大器；所述光电子直接探测器用于接收所述目标光子毫米波信号的输入并进行光电检波变换，所述带外抑制滤波器滤波连接于所述光电子直接探测器的输出端，所述超高频信号功率放大器与所述带外抑制滤波器的输出端相连。
6.根据权利要求1所述的一种超高速超高频光纤射频拉远多路传输覆盖系统，其特征在于：所述N＝3、8、16、32、64。
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