CN104066019B - 基于twdm‑pon与无线信号融合的多级分光结构*** - Google Patents
基于twdm‑pon与无线信号融合的多级分光结构*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN104066019B CN104066019B CN201410283446.XA CN201410283446A CN104066019B CN 104066019 B CN104066019 B CN 104066019B CN 201410283446 A CN201410283446 A CN 201410283446A CN 104066019 B CN104066019 B CN 104066019B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- optical
- end node
- port
- wireless signal
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 84
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 30
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 23
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 21
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 17
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 241001269238 Data Species 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
本发明提供了一种基于TWDM‑PON与无线信号融合的多级分光结构***，包括：局端、一级远端节点、二级远端节点、光网络单元、RRU/CELL模块，分布式光纤；其中，局端、一级远端节点、二级远端节点以及光网络单元顺次通过分布式光纤连接；所述RRU/CELL模块通过分布式光纤连接所述一级远端节点。本发明利用无源光网络传输***中各分级节点功率预算不同的特点，分别供给功率预算需求不同的终端单元，即光网络单元和RRU/CELL模块，恰当地满足了不同终端的功率预算的需求并节省了能耗，降低了线路总功率需求，在充分满足各终端的功率预算的同时，有绿色节能、降低线路功率负担。
Description
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，具体地，涉及一种基于TWDM-PON与无线信号融合的多级分光结构***。
背景技术
随着用户对高清电视、互动游戏、视频会议、P2P传输、传感物联等高速率、高质量业务需求的增加，接入网带宽需求快速增长，FTTx成为建设热点。光纤接入和无线接入分别有着各自的优势，光纤的优势包括损耗低、带宽高、防电磁干扰等，而无线接入无需线缆，接入具有随时随地的高自由度，可以给用户带来更方便快捷的接入服务。另外，光纤不易随意弯曲的特点的导致在楼内铺设时成本较高，而无线接入免去了铺设光纤的昂贵费用。由于用户对全覆盖、移动性等灵活性接入的需求以及高速率、大带宽的业务倾向，移动宽带化和宽带移动化成为业界共识。同时，接入环境的复杂性、接入需求的多样性，以及无线接入技术在传输距离与带宽之间的矛盾，决定了无线接入和光接入共存、互补，无线依托于“光”，光纤与无线融合的发展趋势。
ROF(光载无线通信，Radio Over Fiber)技术正是应高速大容量无线通信需求，新兴发展起来的将光纤通信和无线通信相结合起来的无线接入技术。ROF***以光纤作为基站与中心站之间的传输链路，利用光载波来传输射频信号。在ROF***中，交换、控制和信号的再生都集中在中心站，基站仅实现光电转换，基站和中心站通过光纤连接进行传输。通过这样的架构，可以把复杂昂贵的信号处理等设备单元集中到中心站点，减少基站的功耗和成本。
另一方面，MIMO(多输入多输出，Multiple-Input Multiple-Output)天线发射后随着距离的增加损耗明显增大，而无线通信速率的提高又对功率做出更高的要求，所以要求蜂窝结构向微小区、微微小区转变。ROF构建的***中，交换、控制和信号的再生都集中在中心站，基站和中心站通过光纤连接进行传输，基站的结构大为简化。而基站结构的简化有利于增加基站数目，可以密集建设基站，减小基站覆盖面积，从而使组网更为灵活，大气中无线信号的多经衰落也会降低。同时，利用光纤作为传输链路，具有低损耗、高带宽和防止电磁干扰的特点。正是这些优点，使得ROF技术在未来无线宽带通信、卫星通信以及智能交通***等领域有着广阔的应用前景。
又经检索发现，2006年美国NEC公司的Yuanqiu Luo,Ting Wang等人在OpticsInfoBase上发表的“光与无线融合接入网服务”文章提出了一种光与无线融合接入网结构。该结构中，ONU(Optical Network Unit，光网络单元)通过无线方式接入，基站通过光纤连接到远端。没有考虑到ONU通过光纤接入***与通过基站接入***时，基站和ONU需求的功率预算不同的问题。该***不能很好地满足绿色节能、降低线路功率负担的需求。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于TWDM-PON与无线信号融合的多级分光结构***。
根据本发明提供的基于TWDM-PON与无线信号融合的多级分光结构***，包括：局端、一级远端节点、二级远端节点、光网络单元、RRU/CELL模块，分布式光纤；
其中，局端、一级远端节点、二级远端节点以及光网络单元顺次通过分布式光纤连接；所述RRU/CELL模块通过分布式光纤连接所述一级远端节点。
优选地，所述局端包括上行数据模块、下行数据模块、第一光环形器以及光纤放大器；其中所述上行数据模块连接所述第一光环形器的第三端口，所述下行数据模块连接所述第一光环形器的第一端口，所述第一光环形器的第二端口通过光纤放大器连接所述一级远端节点。
优选地，所述下行数据模块包括若干个下行数据发射模块、若干无线信号发射模块、第一色散/啁啾管理模块以及第一阵列波导光栅；若干个下行数据发射模块和若干无线信号发射模块均通过所述第一阵列波导光栅连接所述第一色散/啁啾管理模块的输入端；所述第一光环形器的第一端口连接所述第一色散/啁啾管理模块的输出端。
优选地，所述上行数据模块包括若干个上行数据接收模块、若干无线信号接收模块、第二阵列波导光栅、若干个APD模块以及第二色散/啁啾管理模块；若干个上行数据接收模块和若干无线信号发射模块分别通过APD模块连接所述第二阵列波导光栅的输出端；所述第一光环形器的第三端口通过所述色散/啁啾管理模块连接所述第二阵列波导光栅的输入端。
优选地，所述光网络单元包括第二光环行器、可调滤波器、接收机以及上行可调发射机；光环行器的第二端口通过分布式光纤连接二级远端节点，光环行器的第三端口通过可调滤波器连接至所述接收机；上行数据信号通过上行可调发射机的输出连接到光环行器的第一端口。
优选地，所述RRU/CELL模块包括第三光环形器、接收机、射频模块和上行可调发射机；第三光环行器的第二端口通过分布式光纤连接一级远端节点，第三光环行器的第三端口通过接收机连接至射频模块；上行数据信号通过上行可调发射机的输出连接到第三光环行器的第一端口。
优选地，所述光纤放大器包括掺饵光纤放大器和双向光纤放大器；所述掺饵光纤放大器用于实现下行数据的传输，所述双向光纤放大器用于实现上行数据的接收。
优选地，所述可调滤波器采用带通型滤波器或周期性可调滤波器。
优选地，下行数据发射模块包括可调激光器、信号调制器以及馈线式光纤；所述可调激光器连接所述信号调制器的输入端；所述信号调制器的输出端通过馈线式光纤连接所述第一阵列波导光栅；可调激光器用于产生下行光载波，信号调制器用于调制载波光源信号。
优选地，一级远端节点和二级远端节点均包括光分路器和光合路器；光分路器用于将下行信号通过光分路分发给与之相连的各个光网络单元和RRU/CELL单元，光合路器用于将光网络单元和RRU/CELL单元的上行信号进行耦合。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明利用无源光网络传输***中各分级节点功率预算不同的特点，分别供给功率预算需求不同的终端单元，即光网络单元和RRU/CELL模块，恰当地满足了不同终端的功率预算的需求并节省了能耗，降低了线路总功率需求，在充分满足各终端的功率预算的同时，有绿色节能、降低线路功率负担。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
在本实施例中，如图1所示，本发明提供的基于TWDM-PON与无线信号融合的多级分光结构***包括局端、一级远端节点、二级远端节点、光网络单元、RRU/CELL模块，分布式光纤；其中，局端、一级远端节点、二级远端节点以及光网络单元顺次通过分布式光纤连接；所述RRU/CELL模块通过分布式光纤连接所述一级远端节点。其中，RRU/CELL模块表示RRU模块或者CELL模块。
所述局端包括上行数据模块、下行数据模块、第一光环形器以及光纤放大器；其中所述上行数据模块连接所述第一光环形器的第三端口，所述下行数据模块连接所述第一光环形器的第一端口，所述第一光环形器的第二端口通过光纤放大器连接所述一级远端节点。所述下行数据模块包括若干个下行数据发射模块、若干无线信号发射模块、第一色散/啁啾管理模块以及第一阵列波导光栅(AWG1)；其中，第一色散/啁啾管理模块表示第一色散管理模块或者第一啁啾管理模块。
若干个下行数据发射模块和若干无线信号发射模块均通过所述第一阵列波导光栅连接所述第一色散/啁啾管理模块的输入端，所述第一光环形器的第一端口连接所述第一色散/啁啾管理模块的输出端。所述上行数据模块包括若干个上行数据接收模块、若干无线信号接收模块、第二阵列波导光栅(AWG2)、若干个APD(Avalanche Photo Diode，雪崩光电二极管)模块以及第二色散/啁啾管理模块；若干个上行数据接收模块和若干无线信号发射模块分别通过APD模块连接所述第二阵列波导光栅的输出端；所述第一光环形器的第三端口通过所述色散/啁啾管理模块连接所述第二阵列波导光栅的输入端。
其中，当所述下行数据发射模块为直接调制时，下行数据发射模块连接至所述第一阵列波导光栅，所述第一阵列波导光栅的输出连接第一色散/啁啾管理模块，第一色散/啁啾管理模块连接至光环形器的第1端口，光环形器的第2端口连接掺饵光纤放大器以实现下行数据的传输。所述上行数据接收模块与所述第二阵列波导光栅连接，所述第二阵列波导光栅连接至第二色散/啁啾管理模块，所述第二色散/啁啾管理模块连接至光环行器的第3端口，光环形器的第2端口连接双向光纤放大器实现上行数据的接收。当所述下行数据发射模块为外调制时，下行数据发射模块连接至第一阵列波导光栅，第一阵列波导光栅的输出连接光环形器的第1端口，光环形器的第2端口连接掺饵光纤放大器以实现下行数据的传输；上行数据接收模块与所述第二阵列波导光栅连接，第二阵列波导光栅连接至所述光环行器的第3端口，光环形器的第2端口连接双向光纤放大器实现上行数据的接收。
光网络单元包括第二光环行器、可调滤波器、接收机以及上行可调发射机。第二光环行器的第二端口通过分布式光纤连接到二级远端节点，光环行器的第三端口输出后连接可调滤波器的一端，可调滤波器的另一端连接至所述接收机，完成下行信号的传输；上行数据信号通过上行可调发射机的输出连接到光环行器的第一端口，上行数据信号通过第二光环行器的第二端口进入分布式光纤，通过二级远端节点回传局端。所述可调滤波器包括但不限于一般的带通型滤波器和周期性可调滤波器等可调滤波器。
RRU/CELL模块包括第三光环形器、接收机、射频模块和上行可调发射机。第三光环行器的第二端口通过分布式光纤连接一级远端节点，第三光环行器的第三端口输出后连接接收机的一端，接收机的另一端连接至射频模块，完成下行信号的发射。上行数据信号通过上行可调发射机的输出连接到第三光环行器的第一端口，上行信号通过第三光环行器的第二端口进入分布式光纤，通过一级远端节点回传局端。
在发明中的基于TWDM-PON与无线信号融合的无源光网络传输***中，下行数据发射模块包括可调激光器、信号调制器以及馈线式光纤；所述可调激光器连接所述信号调制器的输入端；所述信号调制器的输出端通过馈线式光纤连接所述第一阵列波导光栅；可调激光器用于产生下行光载波，信号调制器用于调制载波光源信号。
在本发明中的基于TWDM-PON与无线信号融合的无源光网络传输***中，远端节点为1:N光分路/合路器，其用以将下行信号通过分布式光纤由光分路器分发给与之相连的各个光网络单元和RRU/CELL单元；光分路/合路器表示光分路器或者光合路器。
同时，不同光网络单元和RRU/CELL单元的不同波长的上行数据通过分布式光纤由光合路器耦合，耦合后的上行数据通过馈线式光纤上传到局端中的上行数据接收模块。
在本发明中的基于TWDM-PON与无线信号融合的无源光网络传输***中，RRU/CELL单元所连接的光分路器/合路器为其余各个光网络单元所连接的光分路器/合路器的上级光分路器/合路器。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (7)
1.一种基于TWDM-PON与无线信号融合的多级分光结构***，其特征在于，包括：局端、一级远端节点、二级远端节点、光网络单元、RRU/CELL模块，分布式光纤；
其中，局端、一级远端节点、二级远端节点以及光网络单元顺次通过分布式光纤连接；所述RRU/CELL模块通过分布式光纤连接所述一级远端节点；
所述局端包括上行数据模块、下行数据模块、第一光环形器以及光纤放大器；其中所述上行数据模块连接所述第一光环形器的第三端口，所述下行数据模块连接所述第一光环形器的第一端口，所述第一光环形器的第二端口通过光纤放大器连接所述一级远端节点；
所述下行数据模块包括若干个下行数据发射模块、若干无线信号发射模块、第一色散/啁啾管理模块以及第一阵列波导光栅；若干个下行数据发射模块和若干无线信号发射模块均通过所述第一阵列波导光栅连接所述第一色散/啁啾管理模块的输入端；所述第一光环形器的第一端口连接所述第一色散/啁啾管理模块的输出端；
所述上行数据模块包括若干个上行数据接收模块、若干无线信号接收模块、第二阵列波导光栅、若干个APD模块以及第二色散/啁啾管理模块；若干个上行数据接收模块和若干无线信号发射模块分别通过APD模块连接所述第二阵列波导光栅的输出端；所述第一光环形器的第三端口通过所述色散/啁啾管理模块连接所述第二阵列波导光栅的输入端。
2.根据权利要求1所述的基于TWDM-PON与无线信号融合的多级分光结构***，其特征在于，所述光网络单元包括第二光环行器、可调滤波器、接收机以及上行可调发射机；光环行器的第二端口通过分布式光纤连接二级远端节点，光环行器的第三端口通过可调滤波器连接至所述接收机；上行数据信号通过上行可调发射机的输出连接到光环行器的第一端口。
3.根据权利要求2所述的基于TWDM-PON与无线信号融合的多级分光结构***，其特征在于，所述RRU/CELL模块包括第三光环形器、接收机、射频模块和上行可调发射机；第三光环行器的第二端口通过分布式光纤连接一级远端节点，第三光环行器的第三端口通过接收机连接至射频模块；上行数据信号通过上行可调发射机的输出连接到第三光环行器的第一端口。
4.根据权利要求1所述的基于TWDM-PON与无线信号融合的多级分光结构***，其特征在于，所述光纤放大器包括掺饵光纤放大器和双向光纤放大器；所述掺饵光纤放大器用于实现下行数据的传输，所述双向光纤放大器用于实现上行数据的接收。
5.根据权利要求2所述的基于TWDM-PON与无线信号融合的多级分光结构***，其特征在于，所述可调滤波器采用带通型滤波器或周期性可调滤波器。
6.根据权利要求2所述的基于TWDM-PON与无线信号融合的多级分光结构***，其特征在于，下行数据发射模块包括可调激光器、信号调制器以及馈线式光纤；所述可调激光器连接所述信号调制器的输入端；所述信号调制器的输出端通过馈线式光纤连接所述第一阵列波导光栅；可调激光器用于产生下行光载波，信号调制器用于调制载波光源信号。
7.根据权利要求1所述的基于TWDM-PON与无线信号融合的多级分光结构***，其特征在于，一级远端节点和二级远端节点均包括光分路器和光合路器；光分路器用于将下行信号通过光分路分发给与之相连的各个光网络单元和RRU/CELL单元，光合路器用于将光网络单元和RRU/CELL单元的上行信号进行耦合。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410283446.XA CN104066019B (zh) | 2014-06-23 | 2014-06-23 | 基于twdm‑pon与无线信号融合的多级分光结构*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410283446.XA CN104066019B (zh) | 2014-06-23 | 2014-06-23 | 基于twdm‑pon与无线信号融合的多级分光结构*** |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104066019A CN104066019A (zh) | 2014-09-24 |
| CN104066019B true CN104066019B (zh) | 2017-11-14 |
Family
ID=51553513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410283446.XA Expired - Fee Related CN104066019B (zh) | 2014-06-23 | 2014-06-23 | 基于twdm‑pon与无线信号融合的多级分光结构*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104066019B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106487473A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-03-08 | 天津光电通信技术有限公司 | 一种基于光域的射频交换阵列 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103354625A (zh) * | 2013-02-27 | 2013-10-16 | 上海交通大学 | 基于ofdm的堆叠波分时分复用的无源光网络传输*** |
| CN103828308A (zh) * | 2011-09-21 | 2014-05-28 | 南洋理工大学 | 综合接入网 |
| CN104022831A (zh) * | 2014-05-19 | 2014-09-03 | 上海交通大学 | 基于周期性阵列波导光栅的光与无线融合接入网 |
-
2014
- 2014-06-23 CN CN201410283446.XA patent/CN104066019B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103828308A (zh) * | 2011-09-21 | 2014-05-28 | 南洋理工大学 | 综合接入网 |
| CN103354625A (zh) * | 2013-02-27 | 2013-10-16 | 上海交通大学 | 基于ofdm的堆叠波分时分复用的无源光网络传输*** |
| CN104022831A (zh) * | 2014-05-19 | 2014-09-03 | 上海交通大学 | 基于周期性阵列波导光栅的光与无线融合接入网 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Dynamic TWDM-PON for Mobile Radio Access Networks;Daisuke Lida,et al;《OSA》;20131104;第2.1部分，图1 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104066019A (zh) | 2014-09-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10652636B2 (en) | Distributed antenna system architectures | |
| KR102160865B1 (ko) | 무선 액세스 시스템 | |
| US20160182181A1 (en) | Wireless distributed antenna mimo | |
| Morant et al. | On the suitability of multicore fiber for LTE–advanced MIMO optical fronthaul systems | |
| CN106304419A (zh) | 基于多芯光纤的数字光传输的无线前传*** | |
| CN114915342B (zh) | 用于PON与Wi-Fi融合的转换装置及信号转换方法 | |
| Chuenchom et al. | Integrated 110 GHz coherent photonic mixer for CRoF mobile backhaul links | |
| CN110535530A (zh) | Smallcell的前传接口方法和*** | |
| CN107743050A (zh) | 采用四阶脉幅调制和解调技术实现高速光信号全双工收发的*** | |
| CN105680949A (zh) | 基于波分复用的带内全双工光载无线通信*** | |
| Sun et al. | Fiber-enabled optical wireless communications with full beam coverage | |
| CN204481832U (zh) | 一种基于光梳和载波重用的rof-pon全双工*** | |
| CN112804005B (zh) | 一种光子毫米波室内覆盖传输方法及*** | |
| CN204906393U (zh) | 一种高频率毫米波集成天线*** | |
| CN204481833U (zh) | 一种基于光频率梳的wdm-rof混合接入*** | |
| CN104066019B (zh) | 基于twdm‑pon与无线信号融合的多级分光结构*** | |
| Liu et al. | A low cost structure of radio-over-fiber system compatible with WDM-PON | |
| CN104022831B (zh) | 基于周期性阵列波导光栅的光与无线融合接入网 | |
| CN106506087A (zh) | 一种光载无线宽带*** | |
| CN210536642U (zh) | 光模块组件及光通讯传输*** | |
| Al-Khaffaf | 5G solution for existing indoor wireless radio access point of fronthaul mobile network | |
| Jaffer et al. | Hybrid passive optical network–free-space optic-based fronthaul architecture for ultradense small cell network | |
| CN103209026A (zh) | 一种全双工多业务融合光载无线传输*** | |
| Umezawa et al. | Application of high-speed photonic devices for fiber wireless and optical wireless communications | |
| CN114079514A (zh) | 一种基于光纤传能的wdm-rof*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20171114 |