一种时分双工光载无线传输系统技术方案

本发明专利技术公开了一种时分双工光载无线传输系统，包括用于时分双工模式信号接入的接入点、近端光模块、远端光模块、用于在近端光模块和远端光模块之间传输光信号的模拟光纤线路、用于收发时分双工模式信号的天线；所述近端光模块用于实现下行光链路的控制和上下行信号的分配传输，实现下行电信号的电光转换和上行光信号的光电转换；所述远端光模块用于与近端光模块配合实现上行链路的控制和上下行信号的分配传输，实现下行光信号的光电转换和上行电信号的电光转换，以及实现射频信号的放大处理。本发明专利技术通过控制光链路的通断实现了上下行链路间的有效隔离，同时远端光模块的器件减少、体积减小，远端光模块的可靠性得到极大的增加。

A Time Division Duplex Optical Wireless Transmission System

The invention discloses a time division duplex optical wireless transmission system, which comprises an access point for time division duplex mode signal access, a near end optical module, a far end optical module, an analog optical fiber line for transmitting optical signals between the near end optical module and the far end optical module, an antenna for transmitting and receiving time division duplex mode signals, and the near end optical module for realizing downlink control. The far-end optical module is used to cooperate with the near-end optical module to realize the control of the upstream link and the distribution transmission of the upstream and downstream signals, to realize the photoelectric conversion of the downstream optical signal and the electro-optical conversion of the upstream electrical signal, and to realize the amplification and processing of the radio frequency signal. The invention realizes effective isolation between the upstream and downstream links by controlling the interruption of optical links, reduces the device and volume of the remote optical module, and greatly increases the reliability of the remote optical module.

【技术实现步骤摘要】
一种时分双工光载无线传输系统
本专利技术涉及网络通信领域，更具体的，涉及一种时分双工光载无线传输系统。
技术介绍
随着通信技术的飞速发展，WiFi与移动通信的覆盖范围越来越广，由于基站的建设成本巨大，复杂度高不易维护，光载无线技术应运而生。光载无线系统利用光纤传输距离远、衰减小、抗干扰性能好等优点，实现远距离传输；同时，其远端节点只需完成功率放大、光/电转换、电/光转换功能，功能和结构较为简单，能有效地降低成本和维护难度，提高系统的可靠性。当光载无线技术应用于时分双工传输模式时，其上下行链路工作在同一频率，通过分配不同的时隙来进行收发操作。如果上下行链路间的隔离度不够，上行链路与下行链路容易形成环路，上行(或下行)链路中的信号通过环路重新回到上行(或下行)链路，经过放大器放大后对原链路中的信号造成干扰；此外，经过下行链路远端节点功率放大器的信号易泄露到上行链路中，从而导致上行链路中的低噪声放大器因输入功率过大而损坏。光载无线系统和移动通信系统通常采用集成单刀双掷开关或无源的铁氧体环行器进行收发电路的切换工作和实现上下行链路的隔离。前者需要附加控制电路，用以判断信号的上下行，增加了远端单元结构的复杂度，而且若采用高隔离度开关会导致成本增加；后者电路简单，但其隔离度有限，体积大，价格也相对较高。此外，额外引入衰减器和放大器也被用于提高链路的隔离度，该方式增加了电路的复杂度和成本，降低了远端单元的可靠性。如何提高时分双工光载无线系统中上下行链路间的隔离度，同时进一步提高远端节点的可靠性和降低远端单元的维护难度，以及减少系统成本，是亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决时分双工光载无线系统中上下行链路间的隔离度小以及维护难度大的问题，提供了一种时分双工光载无线传输系统，其能提高时分双工光载无线系统中上下行链路间的隔离度，提高远端节点的可靠性和降低远端单元的维护难度。为实现上述本专利技术目的，采用的技术方案如下：一种时分双工光载无线传输系统，包括用于时分双工模式信号接入的接入点、近端光模块、远端光模块、用于在近端光模块和远端光模块之间传输光信号的模拟光纤线路、用于收发时分双工模式信号的天线；所述近端光模块用于实现下行光链路的控制和上下行信号的分配传输，实现下行电信号的电光转换和上行光信号的光电转换；所述远端光模块用于与近端光模块配合实现上行链路的控制和上下行信号的分配传输，实现下行光信号的光电转换和上行电信号的电光转换，以及实现射频信号的放大处理。优选地，所述近端光模块包括近端信号控制模块、用于进行上下行信号分配的近端开关、用于将近端开关输出的下行信号由电信号形式转换成光信号的近端激光器、用于将由模拟光纤线路传输的上行信号由光信号形式转换成电信号的近端探测器；所述模拟光纤线路包括上行链路的模拟光纤线路和下行链路的模拟光纤线路；所述近端信号控制模块的一端外接用于时分双工模式信号接入的接入点，近端信号控制模块的另一端通过近端开关分别与近端激光器的输入端、近端探测器的输出端连接；所述近端信号控制模块输出两路控制信号，一路用于控制近端开关，一路用于控制近端激光器；所述近端激光器的输出端通过下行链路的模拟光纤线路与远端光模块连接；所述近端探测器的输入端通过上行链路的模拟光纤线路与远端光模块。进一步地，所述近端信号控制模块包括耦合器、检波器、近端比较器、近端光功率恒定电路；所述接入点、耦合器、检波器、近端比较器、近端光功率恒定电路、近端激光器依次电连接，所述近端开关分别与耦合器和近端比较器电连接；所述耦合器，用于将输入的射频信号进行分路，由直通端输出的信号加载至近端开关，耦合器的输出信号用于电压检测；所述检波器，用于对所述耦合器的耦合端输出的信号进行检波，将该信号从交流电信号转化成直流电信号；所述近端比较器，用于将所述检波器输出的直流电信号的电压大小与比较器内设电压进行比较，产生检测信号；所述近端光功率恒定电路，根据近端比较器产生的检测信号，控制近端激光器的工作状态，同时稳定激光器的光功率。优选地，所述远端光模块包括远端探测器、远端信号控制模块、远端激光器、功率放大器、低噪声放大器、远端开关；所述模拟光纤线路包括上行链路的模拟光纤线路和下行链路的模拟光纤线路，所述远端探测器的输入端通过下行链路的模拟光纤线路与近端光模块的输出端连接，远端探测器的输出端通过功率放大器与远端开关连接；所述远端探测器用于将模拟光纤线路传输的下行信号由光信号形式转换成电信号；所述远端开关外接天线，同时分别与功率放大器的输出端、低噪声放大器的输入端连接；所述远端开关用于进行信号上下行的交换；所述低噪声放大器的输出端与远端激光器的输入端连接，用于对远端开关输出的上行信号进行放大；所述远端激光器的输出端通过上行链路的模拟光纤线路与近端光模块的输入端连接，所述远端激光器用于将由电信号形式上行信号转换成光信号；所述远端信号控制模块的检测端用于接远端探测器，同时输出两路控制信号端，一端用于控制远端开关，另一端用于控制远端激光器；所述远端信号控制模块用于配合近端光模块，判断信号上下行、控制上行光链路的通断，以及控制远端开关的导通方向。进一步地，所述远端信号控制模块包括指示灯电路、远端比较器、远端光功率恒定电路；所述远端探测器、指示灯电路、远端比较器、远端光功率恒定电路、远端激光器依次电连接，所述远端开关与远端比较器连接；所述指示灯电路连接远端探测器，根据探测器的工作状态，输出相应的电压信号，同时指示远端探测器是否接收到光信号；所述远端比较器用于接收所述指示灯电路提供的电压信号，将其与远端比较器的内设电压进行比较，并产生控制电压控制所述远端光功率恒定电路和远端开关；所述远端光功率恒定电路根据比较器产生的检测信号，控制远端激光器的工作状态，同时稳定远端激光器的光功率。进一步地，所述指示灯电路包括NPN三极管Q1、Q2，电阻R1、R2、R3、R4，发光二极管LED；所述远端探测器与NPN三极管Q1的基极连接，NPN三极管Q1的发射极通过电阻R2接地，NPN三极管Q1的集电极通过电阻R1接VCC，同时NPN三极管Q1的集电极与NPN三极管Q2的基极连接；所述NPN三极管Q2的发射极通过电阻R4接地，NPN三极管Q2的集电极与发光二极管LED的负极连接；所述发光二极管LED的正极通过电阻R3与VCC连接；所述远端比较器的输入端接在NPN三极管Q2的基极与NPN三极管Q1的集电极之间。优选地，所述近端信号控制模块、近端激光器、近端开关、远端探测器、远端信号控制模块、远端激光器、远端开关组成上下行光链路的控制通路。进一步地，所述近端开关、远端开关均采用射频开关。进一步地，当光纤链路处于发射状态时，近端光模块中的近端激光器有光信号输出；所述远端信号控制模块检测到远端探测器接收到光信号，远端信号控制模块控制远端开关接通功率放大器，即下行链路导通；同时远端信号控制模块控制远端激光器，使其无光信号输出，上行光链路断开。进一步地，当光纤链路处于接收状态时，近端光模块中的近端激光器无光信号输出，即下行链路断开；当远端探测器未接收到光信号时，远端信号控制模块控制远端激光器输出光信号，同时控制远端开关接通低噪声放大器，上行光链路导通。本专利技术的有益效果如下：本专利技术巧妙的设计近端信号控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种时分双工光载无线传输系统，其特征在于：包括用于时分双工模式信号接入的接入点、近端光模块、远端光模块、用于在近端光模块和远端光模块之间传输光信号的模拟光纤线路、用于收发时分双工模式信号的天线；所述近端光模块用于实现下行光链路的控制和上下行信号的分配传输，实现下行电信号的电光转换和上行光信号的光电转换；所述远端光模块用于与近端光模块配合实现上行链路的控制和上下行信号的分配传输，实现下行光信号的光电转换和上行电信号的电光转换，以及实现射频信号的放大处理。

【技术特征摘要】
1.一种时分双工光载无线传输系统，其特征在于：包括用于时分双工模式信号接入的接入点、近端光模块、远端光模块、用于在近端光模块和远端光模块之间传输光信号的模拟光纤线路、用于收发时分双工模式信号的天线；所述近端光模块用于实现下行光链路的控制和上下行信号的分配传输，实现下行电信号的电光转换和上行光信号的光电转换；所述远端光模块用于与近端光模块配合实现上行链路的控制和上下行信号的分配传输，实现下行光信号的光电转换和上行电信号的电光转换，以及实现射频信号的放大处理。2.根据权利要求1所述的时分双工光载无线传输系统，其特征在于：所述近端光模块包括近端信号控制模块、用于进行上下行信号分配的近端开关、用于将近端开关输出的下行信号由电信号形式转换成光信号的近端激光器、用于将由模拟光纤线路传输的上行信号由光信号形式转换成电信号的近端探测器；所述模拟光纤线路包括上行链路的模拟光纤线路和下行链路的模拟光纤线路；所述近端信号控制模块的一端外接用于时分双工模式信号接入的接入点，近端信号控制模块的另一端通过近端开关分别与近端激光器的输入端、近端探测器的输出端连接；所述近端信号控制模块输出两路控制信号，一路用于控制近端开关，一路用于控制近端激光器；所述近端激光器的输出端通过下行链路的模拟光纤线路与远端光模块连接；所述近端探测器的输入端通过上行链路的模拟光纤线路与远端光模块。3.根据权利要求2所述的时分双工光载无线传输系统，其特征在于：所述近端信号控制模块包括耦合器、检波器、近端比较器、近端光功率恒定电路；所述接入点、耦合器、检波器、近端比较器、近端光功率恒定电路、近端激光器依次电连接，所述近端开关分别与耦合器和近端比较器电连接；所述耦合器，用于将输入的射频信号进行分路，由直通端输出的信号加载至近端开关，耦合器的输出信号用于电压检测；所述检波器，用于对所述耦合器的耦合端输出的信号进行检波，将该信号从交流电信号转化成直流电信号；所述近端比较器，用于将所述检波器输出的直流电信号的电压大小与比较器内设电压进行比较，产生检测信号；所述近端光功率恒定电路，根据近端比较器产生的检测信号，控制近端激光器的工作状态，同时稳定近端激光器的光功率。4.根据权利要求1所述的时分双工光载无线传输系统，其特征在于：所述远端光模块包括远端探测器、远端信号控制模块、远端激光器、功率放大器、低噪声放大器、远端开关；所述模拟光纤线路包括上行链路的模拟光纤线路和下行链路的模拟光纤线路，所述远端探测器的输入端通过下行链路的模拟光纤线路与近端光模块的输出端连接，远端探测器的输出端通过功率放大器与远端开关连接；所述远端探测器用于将模拟光纤线路传输的下行信号由光信号形式转换成电信号；所述远端开关外接天线，同时分别与功率放大器的输出端、低噪声放大器的输入端连接；所述远端开关用于进行信号上下行的交换；所述低噪声放大器的输出端与远端激光器的输入端连接，用于对远端...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫玉霞，李成剑，孟学军，梅仲豪，
申请(专利权)人：广州飞瑞敖电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44