專利名稱：Rof與wdm-pon融合系統(tǒng)及其信號(hào)傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信技術(shù)和射頻通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種ROF與WDM-PON融合系統(tǒng)及其信號(hào)傳輸方法。
背景技術(shù)：
光載射頻(ROF)技術(shù)是一種光纖和無線融合的物理層實(shí)現(xiàn)技術(shù)。無線通信靈活性高，能夠使人隨時(shí)隨地與任何人進(jìn)行通信，而光纖接入網(wǎng)等寬帶通信能夠?qū)?shù)據(jù)、語音、視頻和多媒體應(yīng)用傳送到商業(yè)用戶和家庭。在未來信息系統(tǒng)寬帶化和無線化的驅(qū)動(dòng)下，能承載高速數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)的光纖通信技術(shù)與無線通信技術(shù)的融合是必然的趨勢?；凇盁o色”光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)的多波長無源光網(wǎng)絡(luò)(WDM-PON)技術(shù)具有超大帶寬，低運(yùn)營成本，協(xié)議透明等特點(diǎn)，已成為下一代接入網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。在WDM-PON實(shí)現(xiàn)ONU無色化時(shí)，而基于反射式半導(dǎo)體光放大器(RSOA)的無色ONU方案中，RSOA除了具有放大的優(yōu)點(diǎn)外，還能將下行信號(hào)攜帶的淺調(diào)制信息擦除，它的調(diào)制狀態(tài)與工作波長無關(guān)，是真正意義上的“無色”化。因此，將ROF與基于RSOA無色ONU的WDM-PON系統(tǒng)融合具有潛在的巨大優(yōu)勢。 現(xiàn)有技術(shù)中ROF與WDM-PON融合系統(tǒng)都是基于一套WDM-PON的收發(fā)裝置，且上行傳輸?shù)幕臼腔鶐盘?hào)，這種系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)上下行同時(shí)傳輸毫米波信號(hào)和基帶信號(hào)，存在單纖雙向傳輸系統(tǒng)后向瑞利散射等問題。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何提供一種ROF與WDM-PON融合系統(tǒng)及其信號(hào)傳輸方法能夠?qū)崿F(xiàn)上下行同時(shí)傳輸毫米波信號(hào)和基帶信號(hào)，并能有效避免單纖雙向傳輸系統(tǒng)的后向瑞利散射。(二)技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種ROF與WDM-PON融合系統(tǒng)，該系統(tǒng)在中心局CO設(shè)置有兩套WDM-PON收發(fā)裝置，在遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN，兩套WDM-PON光纖間為交叉復(fù)用結(jié)構(gòu)，在ONUs接收端，對(duì)應(yīng)設(shè)置有兩個(gè)ONU接收裝置。優(yōu)選的，所述兩套WDM-PON收發(fā)裝置，每套WDM-PON收發(fā)裝置設(shè)置有16個(gè)下行發(fā)送模塊，一個(gè)波長復(fù)用器，一個(gè)環(huán)形器，一個(gè)波長解復(fù)用器和16個(gè)上行接收模塊。優(yōu)選的，所述交叉復(fù)用結(jié)構(gòu)為在遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN上，兩套WDM-PON光纖上分別設(shè)置有兩個(gè)光耦合器CP1、CP2，CP3和CP4，每套WDM-PON光纖上還設(shè)置有一個(gè)波長解復(fù)用器，所述CPl還與CP4連接，所述CP2還與CP3連接。優(yōu)選的，所述耦合器CPI和CP2之間、CPI和CP4之間、CP3和CP2之間、CP3和CP4
之間分別設(shè)置一個(gè)光隔離器。優(yōu)選的，所述兩套ONU接收裝置，每套設(shè)置有一個(gè)下行基帶信號(hào)接收裝置，一個(gè)毫米波信號(hào)接收裝置Mmw以及一個(gè)反射型半導(dǎo)體光放大器RSOA。優(yōu)選的，所述下行發(fā)送模塊包括雙臂MZMl調(diào)制器、激光器LDl、環(huán)形器0C3、光纖布拉格光柵FBG和單臂MZM2調(diào)制器，所述光纖布拉格光柵FBG的一端與所述單臂MZM2調(diào)制器連接，另一端與所述環(huán)形器0C3的2 口連接，環(huán)形器0C3的I 口與所述雙臂MZMl調(diào)制器連接，3 口與所述單臂MZM2調(diào)制器的另一端連接。優(yōu)選的，所述ONU接收裝置還設(shè)置有光纖布拉格光柵FBG,所述光纖布拉格光柵FBG的一端與所述毫米波信號(hào)接收裝置Mmw和反射型半導(dǎo)體光放大器RSOA連接，所述光纖布拉格光柵FBG與所述反射型半導(dǎo)體光放大器RSOA之間設(shè)置有環(huán)形器0C5,主干光纖通過環(huán)形器0C4與所述基帶信號(hào)接收裝置Rxl和所述光纖布拉格光柵FBG的另一端，環(huán)形器0C4與環(huán)形器0C5連接。本發(fā)明還提供一種ROF與WDM-PON融合系統(tǒng)的信號(hào)傳輸方法，該方法包括步驟SI下行發(fā)送模塊1-16發(fā)送信號(hào)，信號(hào)通過波長復(fù)用器和環(huán)形器進(jìn)入主干光纖；S2在遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN信號(hào)通過耦合器CP1、光隔離器、CP4和波長解復(fù)用器對(duì)應(yīng)進(jìn)入接收裝置ONUfONU16 ；S30UNs接收端中，接收裝置ONUfONU16接收信號(hào)并調(diào)制上行信號(hào)，將調(diào)制的上行信號(hào)通過CP4、光隔離器、CP3、主干光纖對(duì)應(yīng)輸送到上行接收模塊1-16解調(diào)上行信號(hào)；下行發(fā)送模塊17-32的信號(hào)發(fā)送方法與所述下行發(fā)送模塊1-16的信號(hào)發(fā)送方法對(duì)應(yīng)。優(yōu)選的，步驟SI中下行發(fā)送模塊發(fā)送信號(hào)的具體方法為

在下行發(fā)送模塊I中，雙臂MZMl調(diào)制器加載IOGHz的RF進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，激光器LDl發(fā)出波長為\ !的激光，通過MZMl四倍頻后產(chǎn)生兩個(gè)相距為40GHz的邊帶，再通過環(huán)形器0C3由2端口輸出后，進(jìn)入光纖布拉格光柵FBG，反射譜為左邊帶，透射譜為載波和右邊帶，透射的載波和右邊帶經(jīng)過單臂MZM2調(diào)制2. 5Gbps的下行信號(hào)，反射的左邊帶由0C3的3 口輸出后與透射的載波和右邊帶信號(hào)匯合。優(yōu)選的，步驟S3中接收裝置0NUf0NU16接收信號(hào)和調(diào)制上行信號(hào)的方法為下行信號(hào)進(jìn)入ONUl中，基帶信號(hào)通過Rxl接收，毫米波信號(hào)通過FBG濾掉中間載波，一路用于下行天線接收，一路進(jìn)入0C5、RS0A，調(diào)制1. 25Gbps的上行信號(hào)。(三)有益效果采用本發(fā)明的ROF與WDM-PON融合系統(tǒng)及其信號(hào)傳輸方法通過兩套WDM-PON收發(fā)裝置，和遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)交叉復(fù)用結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了上下行同時(shí)傳輸毫米波信號(hào)和基帶信號(hào)，并且有效的避免了單纖雙向傳輸系統(tǒng)中的后向瑞利散射的方法


圖1是本發(fā)明實(shí)施例ROF與WDM-PON融合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例ROF與WDM-PON融合系統(tǒng)下行發(fā)送模塊I的結(jié)構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例ROF與WDM-PON融合系統(tǒng)接收裝置ONUl的結(jié)構(gòu)圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例ROF與WDM-PON融合系統(tǒng)的信號(hào)傳輸方法的流程圖
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明實(shí)施例基于上下行毫米波傳輸?shù)腞OF與WDM-PON融合系統(tǒng)如圖1所示，該系統(tǒng)包括中心局CO中設(shè)置有兩套WDM-PON收發(fā)裝置，所述一套WDM-PON有16個(gè)下行發(fā)送模塊，一個(gè)波長復(fù)用器AWG1，一個(gè)環(huán)形器0C1，一個(gè)波長解復(fù)用器AWG2和16個(gè)上行接收模塊；同樣另一套WDM-PON中心局同樣有16個(gè)下行發(fā)送模塊,一個(gè)波長復(fù)用器AWG3,—個(gè)環(huán)形器0C2，一個(gè)波長解復(fù)用器AWG4和16個(gè)上行接收模塊。在遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN上，兩套WDM-PON光纖上分別有兩個(gè)光耦合器CP1、CP2，CP3和CP4，所述兩個(gè)耦合器CPl和CP2之間，CPl和CP4之間，CP3和CP2之間，CP3和CP4之間分別有一個(gè)光隔離器0IS1、0IS2、0IS3、0IS4，以及兩個(gè)波長解復(fù)用器AWG5和AWG6。在ONUs接收端，每個(gè)ONU內(nèi)有一個(gè)下行基帶信號(hào)接收裝置，一個(gè)毫米波信號(hào)接收裝置以及一個(gè)反射型半導(dǎo)體光放大器RS0A。優(yōu)選的，所述下行發(fā)送模塊包括雙臂MZMl調(diào)制器、激光器LDl、環(huán)形器0C3、光纖布拉格光柵FBG和單臂MZM2調(diào)制器，所述光纖布拉格光柵FBG的一端與所述單臂MZM2調(diào)制器連接，另一端與所述環(huán)形器0C3的2 口連接，環(huán)形器0C3的I 口與所述雙臂MZMl調(diào)制器連接，3 口與所述單臂MZM2調(diào)制器的另一端連接如圖2所示。優(yōu)選的所述兩套ONU接收裝置，每套設(shè)置有一個(gè)下行基帶信號(hào)接收裝置，一個(gè)毫米波信號(hào)接收裝置Mmw以及一個(gè)反射型半導(dǎo)體光放大器RS0A。所述ONU接收裝置還設(shè)置有光纖布拉格光柵FBG,所述光纖布拉格光柵FBG的一端與所述毫米波信號(hào)接收裝置Mmw和反射型半導(dǎo)體光放大器RSOA連接,所述光纖布拉格光柵FBG與所述反射型半導(dǎo)體光放大器RSOA之間設(shè)置有環(huán)形器0C5，主干光纖通過環(huán)形器0C4與所述基帶信號(hào)接收裝置Rxl和所述光纖布拉格光柵FBG的另一端， 環(huán)形器0C4與環(huán)形器0C5連接如圖3所示。本發(fā)明實(shí)施例的一種ROF與WDM-PON融合系統(tǒng)的信號(hào)傳輸方法如圖4所不,該方法包括以下步驟SI第一套WDM-PON收發(fā)裝置下行發(fā)送模塊模塊16產(chǎn)生波長入廣入16的16路下行信號(hào)，通過AWGl、環(huán)形器OCl進(jìn)入主干光纖；S2在遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN信號(hào)通過耦合器CPl、光隔離器0IS2、CP4和波長解復(fù)用器AWG6對(duì)應(yīng)進(jìn)入接收裝置ONUfONU16 ；S30UNs接收端中，接收裝置ONUf ONU16接收信號(hào)并調(diào)制上行信號(hào)，經(jīng)過RSOA重調(diào)制的上行信號(hào)通過CP4、0IS4、CP3、主干光纖，最后進(jìn)入上行接收模塊。同樣的，下行發(fā)送模塊17-32的信號(hào)發(fā)送方法與所述下行發(fā)送模塊1-16的信號(hào)發(fā)送方法對(duì)應(yīng)，其方法步驟為SI第二套WDM-PON收發(fā)裝置下行發(fā)送模塊17 模塊32，產(chǎn)生波長入17 A 32的16路下行信號(hào)，通過AWG2、環(huán)形器0C2進(jìn)入主干光纖；S2在遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN信號(hào)通過耦合器CP3、光隔離器0IS3、CP2和波長解復(fù)用器AWG5對(duì)應(yīng)進(jìn)入接收裝置0NU17 0NU32 ；S30UNs接收端中，接收裝置0NU17 0NU32接收信號(hào)并調(diào)制上行信號(hào)，經(jīng)過RSOA重調(diào)制的上行信號(hào)通過CP2、0IS1、CP1、主干光纖，最后進(jìn)入上行接收模塊。優(yōu)選的，中心局CO的一套WDM-PON裝置下，在發(fā)射端模塊I中，雙臂MZMl調(diào)制器加載了 IOGHz的RF進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，激光器LDl波長為X1，通過MZMl四倍頻后產(chǎn)生兩個(gè)相距為40GHz的邊帶，再通過環(huán)形器OC3由2端口輸出后，進(jìn)過光纖布拉格光柵FBG，反射譜為左邊帶，透射譜為載波和右邊帶，透射的載波和右邊帶經(jīng)過單臂MZM2調(diào)制2. 5Gbps的下行信號(hào)，反射的左邊帶由OC3的3 口輸出后與透射的載波和右邊帶信號(hào)在節(jié)點(diǎn)a處匯合，此時(shí)得到了下行基帶信號(hào)以及毫米波信號(hào)，此毫米波信號(hào)的右邊帶加載了信號(hào)而左邊帶無信號(hào)。優(yōu)選的，該方法產(chǎn)生波長為入廣入16的毫米波信號(hào)在第一套WDM-PON光纖上傳輸，產(chǎn)生波長入17 A 32的毫米波信號(hào)在第二套WDM-PON光纖上傳輸。優(yōu)選的，兩根光纖上的數(shù)據(jù)進(jìn)入RN時(shí)，上面光纖入廣入16的數(shù)據(jù)通過CP1、0IS2、CP4、AWG6后進(jìn)入ONUf 0NU16進(jìn)行下行接收；下面光纖入17 入32的數(shù)據(jù)通過CP3、0IS3、CP2、AWG5后進(jìn)入0NU17 0NU32進(jìn)行下行接收。優(yōu)選的，波長為入:的毫米波信號(hào)進(jìn)入ONUl中，通過環(huán)形器0C4，CP5，基帶信號(hào)用Rxl接收，毫米波信號(hào)通過FBG濾掉中間載波，一路用于下行天線接收，一路進(jìn)入0C5，RS0A，調(diào)制1. 25Gbps的上行信號(hào)，從0C5的3 口出，進(jìn)入0C4的I 口，從0C4的2 口出，通過CP4、0IS4、CP3、主干光纖，進(jìn)入上行接收模塊解調(diào)上行信號(hào)。以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明 的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種ROF與WDM-PON融合系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)在中心局CO設(shè)置有兩套WDM-PON收發(fā)裝置，在遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN，兩套WDM-PON光纖間為交叉復(fù)用結(jié)構(gòu)，在ONUs接收端，對(duì)應(yīng)設(shè)置有兩個(gè)ONU接收裝置。
2.權(quán)利要求1所述的ROF與WDM-PON融合系統(tǒng)，其特征在于，所述兩套WDM-PON收發(fā)裝置，每套WDM-PON收發(fā)裝置設(shè)置有16個(gè)下行發(fā)送模塊，一個(gè)波長復(fù)用器，一個(gè)環(huán)形器，一個(gè)波長解復(fù)用器和16個(gè)上行接收模塊。
3.權(quán)利要求1所述的ROF與WDM-PON融合系統(tǒng)，其特征在于，所述交叉復(fù)用結(jié)構(gòu)為在遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN上，兩套WDM-PON光纖上分別設(shè)置有兩個(gè)光耦合器CPl、CP2，CP3和CP4，每套WDM-PON光纖上還設(shè)置有一個(gè)波長解復(fù)用器，所述CPl還與CP4連接，所述CP2還與CP3連接。
4.權(quán)利要求3所述的ROF與WDM-PON融合系統(tǒng)，其特征在于，所述耦合器CPl和CP2之間、CPl和CP4之間、CP3和CP2之間、CP3和CP4之間分別設(shè)置一個(gè)光隔離器。
5.權(quán)利要求1所述的ROF與WDM-PON融合系統(tǒng)，其特征在于，所述兩套ONU接收裝置，每套設(shè)置有一個(gè)下行基帶信號(hào)接收裝置，一個(gè)毫米波信號(hào)接收裝置Mmw以及一個(gè)反射型半導(dǎo)體光放大器RSOA。
6.權(quán)利要求2所述的ROF與WDM-PON融合系統(tǒng)，其特征在于，所述下行發(fā)送模塊包括雙臂MZMl調(diào)制器、激光器LD1、環(huán)形器0C3、光纖布拉格光柵FBG和單臂MZM2調(diào)制器，所述光纖布拉格光柵FBG的一端與所述單臂MZM2調(diào)制器連接，另一端與所述環(huán)形器0C3的2 口連接，環(huán)形器0C3的I 口與所述雙臂MZMl調(diào)制器連接，3 口與所述單臂MZM2調(diào)制器的另一端連接。
7.權(quán)利要求5所述的ROF與WDM-PON融合系統(tǒng)，其特征在于，所述ONU接收裝置還設(shè)置有光纖布拉格光柵FBG,所述光纖布拉格光柵FBG的一端與所述毫米波信號(hào)接收裝置Mmw和反射型半導(dǎo)體光放大器RSOA連接,所述光纖布拉格光柵FBG與所述反射型半導(dǎo)體光放大器RSOA之間設(shè)置有環(huán)形器0C5，主干光纖通過環(huán)形器0C4與所述基帶信號(hào)接收裝置Rxl和所述光纖布拉格光柵FBG的另一端，環(huán)形器0C4與環(huán)形器0C5連接。
8.—種ROF與WDM-PON融合系統(tǒng)的信號(hào)傳輸方法，其特征在于，該方法包括步驟 SI下行發(fā)送模塊1-16發(fā)送信號(hào)，信號(hào)通過波長復(fù)用器和環(huán)形器進(jìn)入主干光纖； S2在遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN信號(hào)通過耦合器CP1、光隔離器、CP4和波長解復(fù)用器對(duì)應(yīng)進(jìn)入接收裝置 ONUI ONU16 ； S30UNs接收端中，接收裝置ONUfONU16接收信號(hào)并調(diào)制上行信號(hào)，將調(diào)制的上行信號(hào)通過CP4、光隔離器、CP3、主干光纖對(duì)應(yīng)輸送到上行接收模塊1-16解調(diào)上行信號(hào)； 下行發(fā)送模塊17-32的信號(hào)發(fā)送方法與所述下行發(fā)送模塊1-16的信號(hào)發(fā)送方法對(duì)應(yīng)。
9.權(quán)利要求8所述的ROF與WDM-PON融合系統(tǒng)的信號(hào)傳輸方法，其特征在于，步驟SI中下行發(fā)送模塊發(fā)送信號(hào)的具體方法為 在下行發(fā)送模塊I中，雙臂MZMl調(diào)制器加載IOGHz的RF進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，激光器LDl發(fā)出波長為、I的激光，通過MZMl四倍頻后產(chǎn)生兩個(gè)相距為40GHz的邊帶，再通過環(huán)形器0C3由2端口輸出后，進(jìn)入光纖布拉格光柵FBG，反射譜為左邊帶，透射譜為載波和右邊帶，透射的載波和右邊帶經(jīng)過單臂MZM2調(diào)制2. 5Gbps的下行信號(hào)，反射的左邊帶由0C3的3 口輸出后與透射的載波和右邊帶信號(hào)匯合。
10.權(quán)利要求8所述的ROF與WDM-PON融合系統(tǒng)的信號(hào)傳輸方法，其特征在于，步驟S3中接收裝置ONUf 0NU16接收信號(hào)和調(diào)制上行信號(hào)的方法為 下行信號(hào)進(jìn)入ONUl中，基帶信號(hào)通過Rxl接收，毫米波信號(hào)通過FBG濾掉中間載波，一路用于下行天線接收， 一路進(jìn)入0C5、RS0A，調(diào)制1. 25Gbps的上行信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種ROF與WDM-PON融合系統(tǒng)及其信號(hào)傳輸方法，該系統(tǒng)在中心局CO設(shè)置有兩套WDM-PON收發(fā)裝置，在遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN，兩套WDM-PON光纖間為交叉復(fù)用結(jié)構(gòu)，在ONUs接收端，對(duì)應(yīng)設(shè)置有兩個(gè)ONU接收裝置；該方法包括步驟S1下行發(fā)送模塊1-16發(fā)送信號(hào)，信號(hào)通過波長復(fù)用器和環(huán)形器進(jìn)入主干光纖；S2在遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN、信號(hào)通過耦合器CP1、光隔離器、CP4和波長解復(fù)用器對(duì)應(yīng)進(jìn)入接收裝置ONU1~ONU16；S3OUNs接收端中，接收裝置ONU1~ONU16接收信號(hào)并調(diào)制上行信號(hào)，將調(diào)制的上行信號(hào)通過CP4、光隔離器、CP3和主干光纖對(duì)應(yīng)輸送到上行接收模塊1-16解調(diào)上行信號(hào)。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法實(shí)現(xiàn)了上下行同時(shí)傳輸毫米波信號(hào)和基帶信號(hào)，并且有效的避免了單纖雙向傳輸系統(tǒng)的后向瑞利散射。
文檔編號(hào)H04J14/02GK103067089SQ20121055837
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者張民, 蘇婷, 展月英, 劉卓, 張治國, 陳雪 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)