[发明专利]用单臂M－Z调制器产生基带信号和无线信号的方法及系统

说明书

(一)技术领域

本发明属于光纤-无线(Radio-over-Fiber，缩写为ROF)通信系统技术领域。同时提供有线服务和无线服务业务。

(二)背景技术

目前无线电频谱资源非常紧张，适合无线移动网络的频率其实已分割完毕，进一步发展其他无线新技术，增强现有技术的频谱越来越困难，而我们对信息的需求在不断加强，现存的无线技术难以满足人们对带宽的要求。第四代无线接入系统将会延伸到毫米波段。光纤-无线系统(Radio-Over-Fiber，简称为ROF)将会成为解决宽带无线接入最有前景的技术。ROF系统充分利用光纤的巨大带宽以降低成本并结合无线通信技术的灵活性，将无线和光网络的融合成为一种既能增加接入网容量和移动性，又能降低运营成本的新型的接入网络。ROF系统中的中心站的信号经由基站传送至用户终端称为下行链路，无线移动终端的射频信号经由基站传送至中心站称为上行链路。在下行链路，来自中心站骨干网的信号加载到光纤上，并下行传送至基站，检波后至无线移动终端；在上行链路，无线射频(Radio-frequency，RF)携带着来自于终端(End station：缩简为ES)的数据在基站中进行编码后上行加载到光纤上，并传送至中心站，检波至骨干网。

目前所研究的ROF系统大多数只研究了如何传输无线信号，而为了实现光纤和无线技术的有机融合，必须同时传输无线信号和有线信号。目前现有的发表的文章表明，利用外调制器产生光载毫米波信号是最简单最实用的方法，光载毫米波是指将无线用户的数据信号与射频载波信号一起加载到光载波上。已提出三种不同的直接调制方案来产生光载毫米波，如：双边带调制(Double side-band，缩写为DSB)，单边带(Single side band，缩写为SSB)，及光载波抑制(Optical carrier suppression，缩写为OCS)技术。其中基于光OCS调制产生光载毫米波的技术结构简单、节约电子器件和光器件的带宽。

以上所述的光毫米波的产生，只是产生了无线信号的光载毫米波，而并没有产生有线的基带信号。要同时产生有线的基带信号和无线的光载毫米波信号，现有的方案中，必须采用二个调制器，采用二种波长的光源，这样既增加了系统的造价，同时频谱效率也低。

为了解决上述问题，我们的方案只采用一个单臂迈赫-曽德耳(M-Z)调制器和一个波长的光源，同时产生有线服务的基带信号和无线服务的光载毫米波信号。这样中心站无需多个宽带电光调制器；本发明还提供了一种光纤无线通信系统，利用以上方法产生无线的光载毫米波信号和有线的基带信号同时传送至基站，在基站中分别处理无线信号和有线信号。本发明提出了简单的无线信号和有线信号的检测方法。

(三)发明内容

本发明针对上述问题，提出了在中心站采用一个单臂调制器同时产生基带数据信号与无线信号，使得系统结构简单，降低系统的造价，同时还提出了一种简单的基站同时接收有线信号和无线信号。本发明的目的是为了减少产生有线信号和无线信号所需要的调制器的数量和光源的数量。

为了达到上述目的，本发明所采用的具体方案如下：

在中心站，采用DSB调制技术同时产生下行链路的无线服务的光载毫米波信号和有线服务的基带信号；在基站中分别对这两种信号进行检测接收。

所述的中心站包括：

一个连续波激光器，用于产生光载波；一个单电极调制器，用于产生双边带调制信号；一个混频器，用于无线数据信号与射频信号的混频产生射频无线信号；一个加法器，用于混和有线服务的基带数据信号与射频无线信号。

所述的无线和有线信号的产生方案，其特征在于包括以下步骤：

无线数据信号与射频载波信号进行混频；

混频后的信号与基带信号一起作为单臂M-Z调制器的驱动电流；

使用连续波激光器产生光载波；

光载波信号进入单电极强度调制器并由RF信号与基带数据信号同时驱动产生双边带调制信号，双边带信号中的一阶边带信号携带无线信号。而中心载波携带有线服务的基带数据信号。

所述的中心站其特征在于包括以下工作过程：

无线数据信号与射频载波信号进行混频；混频后的信号与基带信号相加一起作为单臂M-Z调制器的驱动电流，对激光器产生的连续波光载波进行双边带调制，调制产生的双边带信号的一阶边带包含无线数据信号，而中心载波携带有线服务的基带数据信号。

为了进一步实现上述目的，本发明还提供了与所述的中心站相适应的结构简单的基站。

所述的基站包括：