基于TWDM‑PON与无线信号融合的多级分光结构系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于TWDM‑PON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级远端节点。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
基于TWDM-PON与无线信号融合的多级分光结构系统
本专利技术涉及光通信
，具体地，涉及一种基于TWDM-P0N与无线信号融合的 多级分光结构系统。
技术介绍
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。 R0F (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。R0F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R0F系统中，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，ΜΙΜΟ(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。R0F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。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R0F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。 又经检索发现，2006年美国NEC公司的Yuanqiu Luo, Ting Wang等人在Optics InfoBase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，〇NU(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0NU通过光纤接入系统与通过基站接入系统时，基站和0NU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、降低线路功率负担的需求。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于TWDM-P0N与无线信号融 合的多级分光结构系统。 根据本专利技术提供的基于TWDM-P0N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Aro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Aro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，本专利技术具有如下的有益效果： 本专利技术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。 【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，本专利技术的其它特征、 目的和优点将会变得更明显： 图1为本专利技术的结构示意图。 【具体实施方式】 下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术 人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术 的保护范围。 在本实施例中，如图1所示，本专利技术提供的基于TWDM-P0N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级本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于TWDM‑PON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。

【技术特征摘要】
1. 一种基于TWDM-PON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TWDM-P0N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一级远端节点。3. 根据权利要求2所述的基于TWDM-P0N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TWDM-P0N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AH)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Aro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TWDM-P0N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...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭梓栋，何浩，毕美华，张阔，李军，胡卫生，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31