《基于TWDMPON与无线信号融合的多级分光结构系统.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于TWDMPON与无线信号融合的多级分光结构系统.pdf（8页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN104066019A43申请公布日20140924CN104066019A21申请号201410283446X22申请日20140623H04Q11/00200601H04B10/8020130171申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号72发明人郭梓栋何浩毕美华张阔李军胡卫生74专利代理机构上海汉声知识产权代理有限公司31236代理人郭国中54发明名称基于TWDMPON与无线信号融合的多级分光结构系统57摘要本发明提供了一种基于TWDMPON与无线信号融合的多级分光结构系统，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。
2、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系统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。51INTCL权利要求书2页说明书4页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书4页附图1页10申请公布号CN104066019ACN104066019A1。
3、/2页21一种基于TWDMPON与无线信号融合的多级分光结构系统，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。2根据权利要求1所述的基于TWDMPON与无线信号融合的多级分光结构系统，其特征在于，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。
4、一级远端节点。3根据权利要求2所述的基于TWDMPON与无线信号融合的多级分光结构系统，其特征在于，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。4根据权利要求2或3所述的基于TWDMPON与无线信号融合的多级分光结构系统，其特征在于，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。
5、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。5根据权利要求1或2所述的基于TWDMPON与无线信号融合的多级分光结构系统，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。6根据权利要求5所述的基于TWDMPON与无线信号融合的多级分光结构系统，其特征在于，所述R。
6、RU/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。7根据权利要求2所述的基于TWDMPON与无线信号融合的多级分光结构系统，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。8根据权利要求5所述的基于TWDMPON与无线信号融合的多级分光结构系统，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。9根据。
7、权利要求5所述的基于TWDMPON与无线信号融合的多级分光结构系统，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。10根据权利要求1所述的基于TWDMPON与无线信号融合的多级分光结构系统，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权利要求书CN104066019A2/2页3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。
8、RRU/CELL单元的上行信号进行耦合。权利要求书CN104066019A1/4页4基于TWDMPON与无线信号融合的多级分光结构系统技术领域0001本发明涉及光通信技术领域，具体地，涉及一种基于TWDMPON与无线信号融合的多级分光结构系统。背景技术0002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。
9、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。0003ROF光载无线通信，RADIOOVERFIBER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系统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系统中，交换、控制和信号的再生都集中在中。
10、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。0004另一方面，MIMO多输入多输出，MULTIPLEINPUTMULTIPLEOUTPUT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构建的系统中，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。
11、。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系统等领域有着广阔的应用前景。0005又经检索发现，2006年美国NEC公司的YUANQIULUO,TINGWANG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，ONUOPTICALNETWORKUNIT，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通过光纤接入系统与通过基站接入系统时，基站和ONU需求的功率预算不同的问题。该系统不能很好地满足绿色节能、降低线路功率。
12、负担的需求。发明内容0006针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于TWDMPON与无线信号融说明书CN104066019A2/4页5合的多级分光结构系统。0007根据本发明提供的基于TWDMPON与无线信号融合的多级分光结构系统，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；0008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。0009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。
13、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。0010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。0011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。
14、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。0012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。0013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。
15、上行可调发射机的输出连接到第三光环行器的第一端口。0014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。0015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。0016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。0017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。
16、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。0018与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果0019本发明利用无源光网络传输系统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说明书CN104066019A3/4页6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0020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。
17、0021图1为本发明的结构示意图。具体实施方式0022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。0023在本实施例中，如图1所示，本发明提供的基于TWDMPON与无线信号融合的多级分光结构系统包括局端、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。
18、级远端节点。其中，RRU/CELL模块表示RRU模块或者CELL模块。0024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。0025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。
19、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APDAVALANCHEPHOTODIODE，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。0026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，。
20、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说明书CN104066019A4/4页7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。
21、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。0027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。0028RRU/CELL模块包括第三光环形器、接收机、射频模块和上行可调发。
22、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。0029在发明中的基于TWDMPON与无线信号融合的无源光网络传输系统中，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。00。
23、30在本发明中的基于TWDMPON与无线信号融合的无源光网络传输系统中，远端节点为1N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。0031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。0032在本发明中的基于TWDMPON与无线信号融合的无源光网络传输系统中，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。0033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。说明书CN104066019A1/1页8图1说明书附图CN104066019A。