光纤无线—无源光网络混合系统(ROF-PON)的研究

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随着通信技术的不断发展,人们对通信传输的容量、速度以及通信的灵活性都提出了更高的要求。光纤通信有带宽大、损耗低等优点,满足了大容量通信的要求,“光进铜退”成为接入网的一大趋势。无线通信系统的发展使得人们摆脱了地理的限制,接入灵活的优势非常明显,将光纤通信同无线通信相结合的无线光纤系统ROF(Radio over Fiber)继承了光纤通信带宽大损耗低的优点,逐渐成为无线接入网的研究热点。同时,光纤到户逐渐进入千家万户,无源光网络技术逐渐成熟,大量被应用,成为有线接入的主流技术。为了满足用户更快、更灵活的接入需求,能够灵活实现有线及无线的多功能接入网成为大家研究的重点,所以作为有线接入主流技术的PON和下一代宽带无线接入热点的ROF的融合大势所趋,成为混合网络建网的强有力后补。  本文重点研究PON与ROF的融合技术,提出两种PON有线/ROF无线的混合接入方案。首先提出一种基于奇数边带调制的ROF-PON混合系统,利用一个双电极马赫增德调制器将无线信号调制且只调制至奇数边带,利用奇数边带的拍频实现多个频率毫米波的产生,利用纯净的偶数载波进行有线信号的下行传输及上行信号的传输,最后利用光学软件模拟分析系统性能。其次提出一种方便的多载波产生方式,通过调节双电极马赫增德调制器的各种参数,抑制奇数边带的产生,得到频率间隔为两倍于本振频率的七载波光谱。通过合理分配光载波给有线及无线信号,实现用户终端的无线/有线灵活接入。其中上行载波由下行纯净载波提取,基站中无需光源,实现了多用户ROF全双工链路。基于Optisystem仿真平台搭建链路,仿真结果表示经过50km单模光纤传输后,信号仍然能保持良好的传输性能,展现了长距离传输的潜力。
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