CN110289886A - 使用dft扩频技术降低papr的ofdm-wdm-pon方法及*** - Google Patents

使用dft扩频技术降低papr的ofdm-wdm-pon方法及*** Download PDF

Info

Publication number
CN110289886A
CN110289886A CN201910511634.6A CN201910511634A CN110289886A CN 110289886 A CN110289886 A CN 110289886A CN 201910511634 A CN201910511634 A CN 201910511634A CN 110289886 A CN110289886 A CN 110289886A
Authority
CN
China
Prior art keywords
dft
signal
16qam
ofdm
subcarriers
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.)
Pending
Application number
CN201910511634.6A
Other languages
English (en)
Inventor
董泽
由家林
陈逸凡
吴新星
张凯明
肖庆华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huaqiao University
Original Assignee
Huaqiao University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huaqiao University filed Critical Huaqiao University
Priority to CN201910511634.6A priority Critical patent/CN110289886A/zh
Publication of CN110289886A publication Critical patent/CN110289886A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50Transmitters
    • H04B10/516Details of coding or modulation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2602Signal structure
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2614Peak power aspects
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2626Arrangements specific to the transmitter only
    • H04L27/2627Modulators
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2697Multicarrier modulation systems in combination with other modulation techniques
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/32Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/3405Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power
    • H04L27/3411Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power reducing the peak to average power ratio or the mean power of the constellation; Arrangements for increasing the shape gain of a signal set
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/32Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/3488Multiresolution systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062Network aspects
    • H04Q11/0067Provisions for optical access or distribution networks, e.g. Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GE-PON), ATM-based Passive Optical Network (A-PON), PON-Ring

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

本发明一种使用DFT扩频技术降低PAPR的OFDM‑WDM‑PON方法及***,包括:产生伪随机二进制比特流作为下行数据;经过串/并转换后,进行16QAM数字调制映射,对调制后的信号进行M点离散傅里叶变换与N‑M点子载波映射实现DFT‑S,再经过N点快速傅里叶逆变换和添加循环前缀、并/串转换及数/模转换,得到DFT‑S OFDM信号;在光线路终端中,通过马赫曾德尔调制器将DFT‑S OFDM信号加载到光载波上;将不同波长的光信号通过耦合器合成一路光信号,经ODN传输至光网络单元,采用光电探测器将光信号转换成电信号,再经由发射端逆过程恢复原始信号;上行数据通过下行数据的逆过程从ONU传输到OLT。

Description

使用DFT扩频技术降低PAPR的OFDM-WDM-PON方法及***
技术领域
本发明涉及光纤通信领域,尤其涉及一种使用DFT扩频技术降低PAPR的OFDM-WDM-PON方法及***。
背景技术
随着网络服务多元化的发展,各种业务对宽带需求不断增加,OFDM-WDM-PON***因具有解决接入网技术速率瓶颈的独特优势,而成为下一代接入网技术的较好的选择。相比传统的WDM-PON***,将正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing,OFDM)技术引入光无源接入网(Passive optical network,PON)后,传输速率、抗色散能力和网络管理等方面优势明显。但是,由于OFDM为多载波技术,各载波的叠加传输将导致较高的峰值平均功率比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR),这要求网络器件具有较大的线性范围,进而增加***成本。同时较高的峰值平均功率比(PAPR)也会加剧光纤传输的非线性,使得***性能下降。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种使用DFT扩频技术降低PAPR的OFDM-WDM-PON方法及***,将正交频分复用(OFDM)和波分复用(WDM)技术引用光无源接入网(PON),能够提高光接收机灵敏度、频带的利用率与性能,降低成本。
为了实现上述目的,本发明的技术方案是:
一方面,本发明一种使用DFT扩频技术降低PAPR的OFDM-WDM-PON方法,包括:
步骤101,产生伪随机二进制比特流作为原始二进制比特流,即下行数据,进行串/并转换,使一路比特流分为M路子比特流,并通过正交幅度调制16QAM映射到N路相互正交的子载波上;其中,N>M;
步骤102,对携带16QAM信号的M路子载波进行M点离散傅里叶变换DFT,对未携带信号的N-M路子载波进行补零来完成扩频后,对N路子载波进行快速傅里叶逆变换IFFT,添加循环前缀CP,进行并/串转换与数/模转换,得到该组下行DFT-S 16QAM-OFDM信号;
步骤103,在光线路终端OLT中,将该组下行DFT-S 16QAM-OFDM信号通过马赫曾德尔调制器MZM加载到OLT中的第一激光器产生的不同波长的光载波上,从而获得对应波长的DFT-S 16QAM-OOFDM信号;经过ODN中标准单模光纤SSMF传输和分路耦合器,将对应波长的DFT-S 16QAM-OOFDM信号分别传输给对应的光网络单元ONU;对应波长的DFT-S 16QAM-OOFDM信号经过光电二极管PD后变为电DFT-S 16QAM-OFDM信号,信号经过模/数转换和串/并转换后,去循环前缀CP,依次进行N点快速傅里叶变换FFT和M点离散傅里叶逆变换IDFT,QAM解映射,最后经过并/串转换恢复出原始传输的下行数据的二进制比特流。
优选的,所述方法还包括:
步骤201,产生伪随机二进制比特流作为原始二进制比特流,即上行数据,进行串/并转换,使一路比特流分为M路子比特流,并通过正交幅度调制16QAM映射到N路相互正交的子载波上;其中,N>M;
步骤202,对携带16QAM信号的M路子载波进行M点离散傅里叶变换DFT,对未携带信号的N-M路子载波进行补零来完成扩频后,对N路子载波进行快速傅里叶逆变换IFFT,添加循环前缀CP,进行并/串转换与数/模转换,得到该组上行DFT-S 16QAM-OFDM信号;
步骤203,在不同的光网络单元ONU中,将上行DFT-S 16QAM-OFDM信号通过马赫曾德尔调制器MZM加载到第二激光器发射的不同波长的光载波上;通过光耦合器和标准单模光纤SSMF将上行的DFT-S光信号传输给光线路终端OLT,在OLT中分别处理不同波长的光载波上加载的信号,将对应的DFT-S OOFDM信号经过光电二极管PD变为电DFT-S OFDM信号,经过模/数转换,串/并转换后,去除循环前缀CP,依次进行N点快速傅里叶变换FFT和M点离散傅里叶逆变换IDFT,QAM解映射后,再经过并/串转换恢复出原始传输的上行数据的二进制比特流。
优选的,步骤102中,对携带16QAM信号的M路子载波进行M点离散傅里叶变换DFT后产生的频域采样数据Ak表示如下:
其中,xm表示M个原始输入数据,m=0,1,...,M-1,k=0,1,...,M-1;j表示虚数单位;
对(N-M)路子载波补零后的N路子载波频域采样数据ck′表示如下:
其中,k′=0,1,...,N-1;
对N路子载波进行快速傅里叶逆变换(IFFT)产生的时域数据{yn}表示如下:
yn=IFFT{ck′}
其中,n=0,1,...,N-1。
另一方面,本发明一种使用DFT扩频技术降低PAPR的OFDM-WDM-PON***,包括:
下行数据产生及调制模块,用于产生伪随机二进制比特流作为原始二进制比特流,即下行数据,进行串/并转换,使一路比特流分为M路子比特流,并通过正交幅度调制16QAM映射到N路相互正交的子载波上;其中,N>M;
下行DFT-S 16QAM-OFDM信号获取模块,用于对携带16QAM信号的M路子载波进行M点离散傅里叶变换DFT,对未携带信号的N-M路子载波进行补零来完成扩频后,对N路子载波进行快速傅里叶逆变换IFFT,添加循环前缀CP,进行并/串转换与数/模转换,得到该组下行DFT-S 16QAM-OFDM信号;
下行信号调制及恢复模块,用于在光线路终端OLT中,将该组下行DFT-S 16QAM-OFDM信号通过马赫曾德尔调制器MZM加载到OLT中的第一激光器产生的不同波长的光载波上,从而获得对应波长的DFT-S 16QAM-OOFDM信号;经过ODN中标准单模光纤SSMF传输和分路耦合器,将对应波长的DFT-S 16QAM-OOFDM信号分别传输给对应的光网络单元ONU;对应波长的DFT-S 16QAM-OOFDM信号经过光电二极管PD后变为电DFT-S 16QAM-OFDM信号,信号经过模/数转换和串/并转换后,去循环前缀CP,依次进行N点快速傅里叶变换FFT和M点离散傅里叶逆变换IDFT,QAM解映射,最后经过并/串转换恢复出原始传输的下行数据的二进制比特流。
优选的,所述***还包括:
上行数据产生及调制模块,用于产生伪随机二进制比特流作为原始二进制比特流,即上行数据,进行串/并转换,使一路比特流分为M路子比特流,并通过正交幅度调制16QAM映射到N路相互正交的子载波上;其中,N>M;
上行DFT-S 16QAM-OFDM信号获取模块,用于对携带16QAM信号的M路子载波进行M点离散傅里叶变换DFT,对未携带信号的N-M路子载波进行补零来完成扩频后,对N路子载波进行快速傅里叶逆变换IFFT,添加循环前缀CP,进行并/串转换与数/模转换,得到该组上行DFT-S 16QAM-OFDM信号;
上行信号调制及恢复模块,用于在不同的光网络单元ONU中,将上行DFT-S16QAM-OFDM信号通过马赫曾德尔调制器MZM加载到第二激光器发射的不同波长的光载波上;通过光耦合器和标准单模光纤SSMF将上行的DFT-S光信号传输给光线路终端OLT,在OLT中分别处理不同波长的光载波上加载的信号,将对应的DFT-S OOFDM信号经过光电二极管PD变为电DFT-S OFDM信号,经过模/数转换,串/并转换后,去除循环前缀CP,依次进行N点快速傅里叶变换FFT和M点离散傅里叶逆变换IDFT,QAM解映射后,再经过并/串转换恢复出原始传输的上行数据的二进制比特流。
优选的,下行信号调制及恢复模块中,对携带16QAM信号的M路子载波进行M点离散傅里叶变换DFT后产生的频域采样数据Ak表示如下:
其中,xm表示M个原始输入数据,m=0,1,...,M-1,k=0,1,...,M-1;j表示虚数单位;
对(N-M)路子载波补零后的N路子载波频域采样数据ck′表示如下:
其中,k′=0,1,...,N-1;
对N路子载波进行快速傅里叶逆变换(IFFT)产生的时域数据{yn}表示如下:
yn=IFFT{ck′}
其中,n=0,1,...,N-1。
本发明的有益效果如下:
(1)本发明将正交频分复用(OFDM)和波分复用(WDM)技术引用光无源接入网(PON),采用离散傅里叶变换扩频技术,可以降低信号的PAPR,并提高光接收机灵敏度与ODN的损失预算;同时,与现有技术相比,本发明以较少增加运算量的前提下提高频带的利用率、降低***成本、有效地提高通信***性能;
(2)本发明的DFT-S计算复杂度用DFT-S OFDM符号执行的算法所需的实数乘法的次数均衡,相较于传统OFDM-WDM-PON方法,DFT-S OFDM-WDM-PON方法在发射端增加了M点离散傅里叶变换DFT和(N-M)点子载波映射(补零),在接收端增加了相应的逆过程部分;M点FFT/IFFT的传统方法计算复杂度是而DFT-S OFDM符号是M个16QAM信号经过M点的FFT后,通过子载波映射(补零)扩频至N点IFFT,所以使用DFT-S OFDM-WDM-PON方法计算复杂度是通过这两个计算复杂度的比较,可以看出DFT-S OFDM-WDM-PON方法计算复杂度只增加却实现对PAPR的有效降低。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明,但本发明的一种使用DFT扩频技术降低PAPR的OFDM-WDM-PON方法及***不局限于实施例。
附图说明
图1为本发明实施例的DFT-S部分结构框图;
图2为本发明实施例的光线路终端(OLT)框图;
图3为本发明实施例的光网络单元(ONU)框图;
图4为本发明实施例的结构框图;
附图标识:1、下行数据信号源;2、串/并转换;3、QAM调制;4、M点DFT;5、子载波映射;6、N点IFFT;7、加循环前缀;8、数/模转换;9、DFT-S OFDM下行模拟信号;10(1)、第一激光器;10(2)、第二激光器;11、马赫曾德尔调制器;12、耦合器;13、带通滤波器;14、光电二极管;15、低通滤波器;16、OFDM解调;17、DFT-S OFDM上行数据;18、上行数据信号源。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的技术方案进行具体说明。
一方面,参见图1至图4所示,本发明实施例提出一种使用DFT扩频技术降低PAPR的OFDM-WDM-PON方法,包括如下步骤:
S101,使用DAC和FPGA联合产生伪随机二进制比特流(PRBS)作为原始二进制比特流信号源,即下行数据信号源1,并且进行串/并转换2得到M路速率较低的子比特流;
S102,将子比特流进行16QAM调制3,然后进行M点DFT4,即通过M点离散傅里叶变换产生新的数据符号,在处理后的数据进行子载波映射5完成扩频处理,再进行N点IFFT6,即进行N点快速傅里叶逆变换处理,并且添加循环前缀7,在进行数/模转换8后,得到DFT-S16QAM-OFDM下行模拟信号9;
S103,在整个OFDM-WDM-PON***中的光线路终端部分,通过马赫曾德尔调制器11,将DFT-S 16QAM-OFDM下行模拟信号9加载到第一激光器10(1)产生的不同波长的光载波上;
S104,将DFT-S 16QAM-OFDM下行模拟信号9在光线路终端进行15km标准单模光纤传输至接收端的耦合器12;
S105,通过耦合器12将信号分别传送给对应波长的光单元网络,在每一个光单元网络中,DFT-S 16QAM-OFDM下行模拟信号经过带通滤波器13,滤除其他信号的影响,然后经过光电二极管14,光电转换为电DFT-S OFDM电信号后,进行OFDM解调16,即在模拟信号进行模/数转换得到数字信号之后,进行包括去循环前缀、N点快速傅里叶变换(FFT)、M点离散傅里叶变换(IDFT)、解映射和并/串转换等一系列数字信号处理,最后恢复出传输的原始的下行数据信号源1。
所述方法还包括:
S201,使用DAC和FPGA联合产生伪随机二进制比特流(PRBS)作为原始二进制比特流信号源,即上行数据信号源18,并且进行串/并转换2得到M路速率较低的子比特流;
S202,将子比特流进行16QAM调制3,然后进行M点DFT4,即通过M点离散傅里叶变换产生新的数据符号,在处理后的数据进行子载波映射5完成扩频处理,再进行N点IFFT6,即进行N点快速傅里叶逆变换处理,并且添加循环前缀7,在进行数/模转换8后,得到DFT-SOFDM上行数据17;
S203,在不同的光单元网络ONU中,通过马赫曾德尔调制器11把经过DFT-S处理的DFT-S OFDM上行数据17加载到第二激光器10(2)发射的不同波长的光载波上;
S204,多路载有上行数据的DFT-S OOFDM信号的不同波长光信号在耦合器12处耦合,并且通过15km标准单模光纤传输到光线路终端;
S205,通过耦合器将DFT-S OFDM上行数据信号传送到光线路终端OLT,在光线路终端中,DFT-S OFDM上行数据信号经过带通滤波器13,滤除其他信号的影响。通过光电二极管14后,DFT-S OFDM上行数据信号转变成电DFT-S OFDM信号,经过低通滤波器15后,进行OFDM解调16,即在模拟信号进行模/数转换得到数字信号之后,进行包括去循环前缀、N点快速傅里叶变换(FFT)、M点离散傅里叶变换(IDFT)、解映射和并/串转换等一系列数字信号处理,最后恢复出上行数据信号源18。
另一方面,本发明一种使用DFT扩频技术降低PAPR的OFDM-WDM-PON***,包括:
下行数据产生及调制模块,用于产生伪随机二进制比特流作为原始二进制比特流,即下行数据,进行串/并转换,使一路比特流分为M路子比特流,并通过正交幅度调制16QAM映射到N路相互正交的子载波上;其中,N>M;
下行DFT-S16QAM-OFDM信号获取模块,用于对携带16QAM信号的M路子载波进行M点离散傅里叶变换DFT,对未携带信号的N-M路子载波进行补零来完成扩频后,对N路子载波进行快速傅里叶逆变换IFFT,添加循环前缀CP,进行并/串转换与数/模转换,得到该组下行DFT-S16QAM-OFDM信号;
下行信号调制及恢复模块,用于在光线路终端OLT中,将该组下行DFT-S 16QAM-OFDM信号通过马赫曾德尔调制器MZM加载到OLT中的第一激光器产生的不同波长的光载波上,从而获得对应波长的DFT-S 16QAM-OOFDM信号;经过ODN中标准单模光纤SSMF传输和分路耦合器,将对应波长的DFT-S 16QAM-OOFDM信号分别传输给对应的光网络单元ONU;对应波长的DFT-S 16QAM-OOFDM信号经过光电二极管PD后变为电DFT-S 16QAM-OFDM信号,信号经过模/数转换和串/并转换后,去循环前缀CP,依次进行N点快速傅里叶变换FFT和M点离散傅里叶逆变换IDFT,QAM解映射,最后经过并/串转换恢复出原始传输的下行数据的二进制比特流。
优选的,所述***还包括:
上行数据产生及调制模块,用于产生伪随机二进制比特流作为原始二进制比特流,即上行数据,进行串/并转换,使一路比特流分为M路子比特流,并通过正交幅度调制16QAM映射到N路相互正交的子载波上;其中,N>M;
上行DFT-S 16QAM-OFDM信号获取模块,用于对携带16QAM信号的M路子载波进行M点离散傅里叶变换DFT,对未携带信号的N-M路子载波进行补零来完成扩频后,对N路子载波进行快速傅里叶逆变换IFFT,添加循环前缀CP,进行并/串转换与数/模转换,得到该组上行DFT-S 16QAM-OFDM信号;
上行信号调制及恢复模块,用于在不同的光网络单元ONU中,将上行DFT-S16QAM-OFDM信号通过马赫曾德尔调制器MZM加载到第二激光器发射的不同波长的光载波上;通过光耦合器和标准单模光纤SSMF将上行的DFT-S光信号传输给光线路终端OLT,在OLT中分别处理不同波长的光载波上加载的信号,将对应的DFT-S OOFDM信号经过光电二极管PD变为电DFT-S OFDM信号,经过模/数转换,串/并转换后,去除循环前缀CP,依次进行N点快速傅里叶变换FFT和M点离散傅里叶逆变换IDFT,QAM解映射后,再经过并/串转换恢复出原始传输的上行数据的二进制比特流。
优选的,下行信号调制及恢复模块中,对携带16QAM信号的M路子载波进行M点离散傅里叶变换DFT后产生的频域采样数据Ak表示如下:
其中,xm表示M个原始输入数据,m=0,1,...,M-1,k=0,1,...,M-1;j表示虚数单位;
对(N-M)路子载波补零后的N路子载波频域采样数据ck′表示如下:
其中,k′=0,1,...,N-1;
对N路子载波进行快速傅里叶逆变换(IFFT)产生的时域数据{yn}表示如下:
yn=IFFT{ck′}
其中,n=0,1,...,N-1。
以上仅为本发明实例中一个较佳的实施方案。但是,本发明并不限于上述实施方案,凡按本发明所做的任何均等变化和修饰,所产生的功能作用未超出本方案的范围时,均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种使用DFT扩频技术降低PAPR的OFDM-WDM-PON方法,其特征在于,包括:
步骤101,产生伪随机二进制比特流作为原始二进制比特流,即下行数据,进行串/并转换,使一路比特流分为M路子比特流,并通过正交幅度调制16QAM映射到N路相互正交的子载波上;其中,N>M;
步骤102,对携带16QAM信号的M路子载波进行M点离散傅里叶变换DFT,对未携带信号的N-M路子载波进行补零来完成扩频后,对N路子载波进行快速傅里叶逆变换IFFT,添加循环前缀CP,进行并/串转换与数/模转换,得到该组下行DFT-S 16QAM-OFDM信号;
步骤103,在光线路终端OLT中,将该组下行DFT-S 16QAM-OFDM信号通过马赫曾德尔调制器MZM加载到OLT中的第一激光器产生的不同波长的光载波上,从而获得对应波长的DFT-S 16QAM-OOFDM信号;经过ODN中标准单模光纤SSMF传输和分路耦合器,将对应波长的DFT-S16QAM-OOFDM信号分别传输给对应的光网络单元ONU;对应波长的DFT-S 16QAM-OOFDM信号经过光电二极管PD后变为电DFT-S 16QAM-OFDM信号,信号经过模/数转换和串/并转换后,去循环前缀CP,依次进行N点快速傅里叶变换FFT和M点离散傅里叶逆变换IDFT,QAM解映射,最后经过并/串转换恢复出原始传输的下行数据的二进制比特流。
2.根据权利要求1所述的使用DFT扩频技术降低PAPR的OFDM-WDM-PON方法,其特征在于,还包括:
步骤201,产生伪随机二进制比特流作为原始二进制比特流,即上行数据,进行串/并转换,使一路比特流分为M路子比特流,并通过正交幅度调制16QAM映射到N路相互正交的子载波上;其中,N>M;
步骤202,对携带16QAM信号的M路子载波进行M点离散傅里叶变换DFT,对未携带信号的N-M路子载波进行补零来完成扩频后,对N路子载波进行快速傅里叶逆变换IFFT,添加循环前缀CP,进行并/串转换与数/模转换,得到该组上行DFT-S 16QAM-OFDM信号;
步骤203,在不同的光网络单元ONU中,将上行DFT-S 16QAM-OFDM信号通过马赫曾德尔调制器MZM加载到第二激光器发射的不同波长的光载波上;通过光耦合器和标准单模光纤SSMF将上行的DFT-S光信号传输给光线路终端OLT,在OLT中分别处理不同波长的光载波上加载的信号,将对应的DFT-S OOFDM信号经过光电二极管PD变为电DFT-S OFDM信号,经过模/数转换,串/并转换后,去除循环前缀CP,依次进行N点快速傅里叶变换FFT和M点离散傅里叶逆变换IDFT,QAM解映射后,再经过并/串转换恢复出原始传输的上行数据的二进制比特流。
3.根据权利要求1所述的使用DFT扩频技术降低PAPR的OFDM-WDM-PON方法,其特征在于,步骤102中,对携带16QAM信号的M路子载波进行M点离散傅里叶变换DFT后产生的频域采样数据Ak表示如下:
其中,xm表示M个原始输入数据,m=0,1,…,M-1,k=0,1,…,M-1;j表示虚数单位;
对(N-M)路子载波补零后的N路子载波频域采样数据ck′表示如下:
其中,k′=0,1,…,N-1;
对N路子载波进行快速傅里叶逆变换(IFFT)产生的时域数据{yn}表示如下:
yn=IFFT{ck′}
其中,n=0,1,…,N-1。
4.一种使用DFT扩频技术降低PAPR的OFDM-WDM-PON***,其特征在于,包括:
下行数据产生及调制模块,用于产生伪随机二进制比特流作为原始二进制比特流,即下行数据,进行串/并转换,使一路比特流分为M路子比特流,并通过正交幅度调制16QAM映射到N路相互正交的子载波上;其中,N>M;
下行DFT-S 16QAM-OFDM信号获取模块,用于对携带16QAM信号的M路子载波进行M点离散傅里叶变换DFT,对未携带信号的N-M路子载波进行补零来完成扩频后,对N路子载波进行快速傅里叶逆变换IFFT,添加循环前缀CP,进行并/串转换与数/模转换,得到该组下行DFT-S 16QAM-OFDM信号;
下行信号调制及恢复模块,用于在光线路终端OLT中,将该组下行DFT-S 16QAM-OFDM信号通过马赫曾德尔调制器MZM加载到OLT中的第一激光器产生的不同波长的光载波上,从而获得对应波长的DFT-S 16QAM-OOFDM信号;经过ODN中标准单模光纤SSMF传输和分路耦合器,将对应波长的DFT-S 16QAM-OOFDM信号分别传输给对应的光网络单元ONU;对应波长的DFT-S 16QAM-OOFDM信号经过光电二极管PD后变为电DFT-S 16QAM-OFDM信号,信号经过模/数转换和串/并转换后,去循环前缀CP,依次进行N点快速傅里叶变换FFT和M点离散傅里叶逆变换IDFT,QAM解映射,最后经过并/串转换恢复出原始传输的下行数据的二进制比特流。
5.根据权利要求4所述的使用DFT扩频技术降低PAPR的OFDM-WDM-PON***,其特征在于,还包括:
上行数据产生及调制模块,用于产生伪随机二进制比特流作为原始二进制比特流,即上行数据,进行串/并转换,使一路比特流分为M路子比特流,并通过正交幅度调制16QAM映射到N路相互正交的子载波上;其中,N>M;
上行DFT-S 16QAM-OFDM信号获取模块,用于对携带16QAM信号的M路子载波进行M点离散傅里叶变换DFT,对未携带信号的N-M路子载波进行补零来完成扩频后,对N路子载波进行快速傅里叶逆变换IFFT,添加循环前缀CP,进行并/串转换与数/模转换,得到该组上行DFT-S 16QAM-OFDM信号;
上行信号调制及恢复模块,用于在不同的光网络单元ONU中,将上行DFT-S 16QAM-OFDM信号通过马赫曾德尔调制器MZM加载到第二激光器发射的不同波长的光载波上;通过光耦合器和标准单模光纤SSMF将上行的DFT-S光信号传输给光线路终端OLT,在OLT中分别处理不同波长的光载波上加载的信号,将对应的DFT-S OOFDM信号经过光电二极管PD变为电DFT-S OFDM信号,经过模/数转换,串/并转换后,去除循环前缀CP,依次进行N点快速傅里叶变换FFT和M点离散傅里叶逆变换IDFT,QAM解映射后,再经过并/串转换恢复出原始传输的上行数据的二进制比特流。
6.根据权利要求4所述的使用DFT扩频技术降低PAPR的OFDM-WDM-PON***,其特征在于,下行信号调制及恢复模块中,对携带16QAM信号的M路子载波进行M点离散傅里叶变换DFT后产生的频域采样数据Ak表示如下:
其中,xm表示M个原始输入数据,m=0,1,…,M-1,k=0,1,…,M-1;j表示虚数单位;
对(N-M)路子载波补零后的N路子载波频域采样数据ck′表示如下:
其中,k′=0,1,…,N-1;
对N路子载波进行快速傅里叶逆变换(IFFT)产生的时域数据{yn}表示如下:
yn=IFFT{ck′}
其中,n=0,1,…,N-1。
CN201910511634.6A 2019-06-13 2019-06-13 使用dft扩频技术降低papr的ofdm-wdm-pon方法及*** Pending CN110289886A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910511634.6A CN110289886A (zh) 2019-06-13 2019-06-13 使用dft扩频技术降低papr的ofdm-wdm-pon方法及***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910511634.6A CN110289886A (zh) 2019-06-13 2019-06-13 使用dft扩频技术降低papr的ofdm-wdm-pon方法及***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110289886A true CN110289886A (zh) 2019-09-27

Family

ID=68004388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910511634.6A Pending CN110289886A (zh) 2019-06-13 2019-06-13 使用dft扩频技术降低papr的ofdm-wdm-pon方法及***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110289886A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113489546A (zh) * 2021-06-29 2021-10-08 上海电力大学 一种适用于pon***的多用户双频段收发机设计方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090180778A1 (en) * 2008-01-04 2009-07-16 Icu Research And Industrial Cooperation Group Forward Discrete/Inverse-Discrete Fourier Transform Device and Method for Optical OFDM Communication and Transmitting and Receiving Apparatus Comprising the Device
CN101557271A (zh) * 2009-04-21 2009-10-14 清华大学 一种高速全光正交频分复用***及其方法
CN102077536A (zh) * 2008-07-08 2011-05-25 高通股份有限公司 降低ofdm信号的papr的方法和***
CN105245482A (zh) * 2015-10-03 2016-01-13 上海大学 一种ofdm-pon上行链路时间同步方法
CN106656334A (zh) * 2017-01-12 2017-05-10 中天宽带技术有限公司 一种基于相干光正交频分复用长距离无源光网络中的相位噪声补偿的方法及其***、应用
CN108965188A (zh) * 2018-06-27 2018-12-07 华侨大学 使用dft扩频技术降低光毫米波段ofdm信号papr的方法及***

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090180778A1 (en) * 2008-01-04 2009-07-16 Icu Research And Industrial Cooperation Group Forward Discrete/Inverse-Discrete Fourier Transform Device and Method for Optical OFDM Communication and Transmitting and Receiving Apparatus Comprising the Device
CN102077536A (zh) * 2008-07-08 2011-05-25 高通股份有限公司 降低ofdm信号的papr的方法和***
CN101557271A (zh) * 2009-04-21 2009-10-14 清华大学 一种高速全光正交频分复用***及其方法
CN105245482A (zh) * 2015-10-03 2016-01-13 上海大学 一种ofdm-pon上行链路时间同步方法
CN106656334A (zh) * 2017-01-12 2017-05-10 中天宽带技术有限公司 一种基于相干光正交频分复用长距离无源光网络中的相位噪声补偿的方法及其***、应用
CN108965188A (zh) * 2018-06-27 2018-12-07 华侨大学 使用dft扩频技术降低光毫米波段ofdm信号papr的方法及***

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113489546A (zh) * 2021-06-29 2021-10-08 上海电力大学 一种适用于pon***的多用户双频段收发机设计方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102036135B (zh) Ofdma无源光网络传输***
JP5404925B2 (ja) 光通信システム、光受信器、光トランスポンダ、波長多重光通信システム、波長多重受信装置及び波長多重光トランスポンダ
WO2014079237A1 (zh) 光纤网络的发送、接收、通信***及信号的调制方法
CN103297169B (zh) 基于梳状光源再生技术的ofdm-pon长距离传输方法
CN102231648B (zh) 基于单载波和多载波的混合传输***
CN103109476B (zh) 无源光网络通信方法和***、光线路终端
CN102035789A (zh) 基于光正交频分复用动态分配的无源接入网***和方法
CN110535803A (zh) 一种无源光网络上行传输接收端解调方法
CN104010233A (zh) 一种基于rosa的偏振复用相干检测无源光网络
Qiu et al. OFDM-PON optical fiber access technologies
CN102710996B (zh) 一种多用户ofdm-pon中实现onu无源的方法及装置
CN113315582A (zh) 微波光子双光频率梳ofdm发射装置及发射方法
CN110289886A (zh) 使用dft扩频技术降低papr的ofdm-wdm-pon方法及***
CN104935383A (zh) 基于滤波器多载波调制的副载波复用光网络上行传输***
CN104363532B (zh) 在光接入网络中使用无色无光光网络单元的方法和***
EP3016303B1 (en) Method, device, and system for sending and receiving signal
CN103873410B (zh) Ofdm-pon***及时钟信号的发送和提取方法
CN102638310B (zh) 一种光网络单元中无光源无射频源的ofdm-pon***
CN104936047A (zh) 基于滤波器多载波调制技术的无源光网络上行传输***
CN113315581B (zh) 微波光子单光频率梳ofdm发射装置及发射方法
CN103516428A (zh) 光纤传输***与方法
CN104935384B (zh) 基于副载波调制的oqam‑ofdm波长堆叠pon下行传输***
CN101945079A (zh) 产生发送和接收高阶光ofdm-nmsk信号的装置
CN205378159U (zh) 一种ocdma和ofdm混合的无源光网络***
CN115189715B (zh) 一种基于直接扩谱时分复用的光传输装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190927