用于收发光信号的发射机和接收机制造技术

一种基于基带信号发送光信号的发射机(100)，包括：用于对基带信号进行上变换以获得带通信号的装置(110)；用于将带通信号转换成具有DC偏移的信号的装置(120)；以及用于利用具有DC偏移的信号对光源(140)进行调制以发送光信号的装置(130)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于收发光信号的发射机和接收机本专利技术涉及光通信领域，具体涉及自由空间光学领域。在过去，数据服务和容量要求稳定增长。高数据率服务变得越来越多地被接受并获得增值。在过去的十年间，干线网络在容量和可靠性方面经历了巨大的增长，主要由于光联网领域中大量开发工作。在同一时期，懂技术的終端用户对宽带服务(例如，第三播放(语音、视频和互联网))的带宽要求同样也以空前的速率增长。接入网络仍然是向顾客提供带宽密集服务的瓶颈。诸如数字订户线 (DSL)和线缆调制解调器(CM)之类的技术不能承载新兴应用(例如，视频点播(VoD)、交互游戏或者双エ视频会议)所产生的大量业务。因此，未来的接入技术将以成本有效方式向用户提供高容量和操作效率以及移动性支持接入，P. Chowdhury, B. Mukherjee, D. Sarkar, G. Kramer 和 S. Dixit, “HybridWireless-Optical Broadband Access Network(WOBAN) !Prototype Development andResearch Challenges,^IEEE Network Magazine,Vol. 23,No. 3,May/June 2009,pp. 41-48。基于光纤的技术非常适合于支持集成高带宽数字服务，并且可以缓解带宽瓶颈，但是将光纤基础设施部署到所有終端用户会引起大量成本。另ー方面，无线接入网络要求较少的基础设施部署，參见 S. 0u, K. Yang, M. P. Farrera, C. Okonkwo, K. M. Guild A control bridge to automate the convergence of passive optical networks andIEEE 802,16 (WiMAX) wireless networks, Proceedings of the Fifth IEEE BroadbandCommunications, Networks and Systems Conference, Sept. 2008。此外，用户还期望无线绳接入，尤其是用户是移动的情况下。无线技术可以支持移动性和无线绳接入。该集成架构可以利用光纤通信的带宽优点，以及无线通信的移动和非视线特征，參见G. Shen,R. b. Tucker, C.-J し hae :Fixed mobile convergence arcmtectures for broadbandaccess !Integration of EPON and WiMAX,IEEE Communications Magazine,Vol. 45(2007)No. 8, pp.44-50。预期光学技术和无线技术在未来的几十年共存,參见N. Ghazisaidi,M. Maier andC. Assi, “Fiber-wireless (FiWi) access networks a survey,，. IEEE CommunicationsMagazine, Vol. 47 (2009) No. 2, pp. 160-167。此外，预期无线电通信可以由无线光通信来补充。具体地，自由空间光(FSO)通信系统的部署被视为是可行的方法。在下文中，将介绍与光通信有关的ー些基础。通常，即，对于无线电以及对于光通信而言，在发射机处，将复基带信号Wt)转换成发送频带或带通信号。图4a示出了这种转换。将基带信号从复域转换成传播波，传播波具有载波频率《，以及根据波矢量^！过自由空间的可能的延迟波传播。发射机将该信号转换成沿着波矢量《传播的波。图4b在数学上限定了波矢量。在图4b中，\对应于相应波的波长。換言之，将复基带信号Wt)从ー维转换到四維，即ー个频率维度加三个空间维度。应当注意，相对于波长在无线电通信与光通信之间存在显著不同。尽管在无线电通信中，波长范围近似在IOcm与40cm之间，但是光通信的波长在40到70xl0_6cm之间。换言之，无线电通信中的波长大约是天线长度的二倍，因此，可以彼此独立地检测到每个半波周期。这可以实现相干检测。在光通信中，波长大约比光电检测器的尺寸小5个量级，光电检测器平均了许多波周期，并且因此产生信号衰落。相干检测是不可能的，并且光电检测器仅检测強度。图4c提供示出了随时间信号Wt)的视图。图4c中所示的信号具有正值和负值，这对于光通信是不可能的。对于光通信，仅Wt)的正部分是可能的，禁止负部分。光源在物理上是有限的，这是因为强度不能为负。因此，如图4d所示限制光信号，图4d示出了与图4c类似的视图。然而，这次信号Wt)仅示出了正值。因此，自由空间光学中的基带信号仅是开关键控(OOK)调制的。开关键控调制是相当基本的调制方法，在该调制方法中，如图4c和4d所示接通和关断信号。 类似红外(IR)远程控制的FSO系统部署强度调制(頂)，发送来自不相干光源(典型地LED)的光，或者例如使用激光二极管发送相干光。基于独有的预定信息序列来接通和关断发送的光，获得开关键控(00K),例如參见,M. Huchard, M. Weiss, Anna Pizzinat,b.Meyer, P.Guignard, B.Charbonnier :Ultra-broadoand wireless home networkbased on 60—Ghz WPAN cells interconnected via RoF IEEE Lightwave Journal,Vol. 26 (2008) No. 15，pp. 2364-2372，以及其中的參考文献。预见未来的无线系统和移动通信系统利用光传输组件。ー些系统可以利用FS0。另ー种光传输技术使用导波，例如，光纤。例如在远程控制中使用的ー些FSO系统使用強度调制(頂)，强度调制接通和关断非相干光源(例如，LED)甚至相干光源(例如，激光二极管)的发射光。00K实现起来相当简单，但是提供低光谱效率的缺点，即，每个带宽较低的传输速率。传统构思可以利用发射机侧的正交调制和接收机侧的直接混频，在接收机侧，接收机还使用激光器作为相干光源，參见 W. Shieh, C. Athaudage Coherent optical orthogonalfrequency division multiplexing, IET Electronics Letters, Vol.42, No. 10,S. 587-588,2006> ff. Shieh, H. Bao, Y.Tang Coherent optical OFDM Theory and design,Optics Express, Vol. 16(2008)No. 2, pp.841-859、以及 A.K. Anandarajah, P.Perry,L. P. Barry Hybrid radio over fiber system for generation and distribution ofUffB signals, Proceedings of the Tenth IEEE ICT0N, Vol. 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种基于基带信号发送光信号的发射机(100)，包括 用于对基带信号进行上变换以获得带通信号的装置(110)； 用于将带通信号转换成具有DC偏移的信号的装置(120);以及 用于利用具有DC偏移的信号对光源(140)进行调制以发送光信号的装置(130)。2.根据权利要求I所述的发射机(100)，其中，装置(130)适于对光源(140)进行调制以用于自由空间发送。3.根据前述权利要求中任一项所述的发射机(100)，其中，用于转换的装置(120)被配置为，适配DC偏移以适合光源(140)的特性、功率控制过程、光源(140)的非线特性和/或预失真概念。4.根据前述权利要求中任一项所述的发射机(100),其中,光源(140)对应于非相干光源、发光二极管或激光二极管。5.根据前述权利要求中任一项所述的发射机(100)，还包括用于对基带信号进行发送相 移以获得相移基带信号的装置(150)，并且装置(110)适于对经相移的基带信号进行上变换以获得所述基带信号。6.根据前述权利要求中任一项所述的发射机(100)，还包括另一光源，其中用于上变换的装置(110)适于对另一基带信号进行上变换，以获得另一带通信号，并且用于转换的装置(120)适于将所述另一带通信号转换成另一具有DC偏移的信号，并且用于调制的装置(130)被配置为利用所述另一具有DC偏移的信号对所述另一光源进行调制，以发送另一光信号。7.根据权利要求6所述的发射机(100)，具有多个光源，并且适于发送多个光信号。8.根据权利要求5至7中任一项所述的发射机(100)，其中，用于进行发送相移的装置(150)适于根据预编码方案、空间复用方案和/或波束形成方案，对基带信号进行相移。9.根据权利要求8所述的发射机(100)，其中，用于进行发送相移的装置适于根据空时编码方案或空频编码方案进行相移。10.根据权利要求8或9之一所述的发射机(100)，其中，用于进行发送相移的装...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·荣格，盖都·布鲁克，
申请(专利权)人：杜伊斯堡埃森大学，
类型：发明
国别省市：