[发明专利]基于无源光网络结构的宽带无线信号覆盖网络

说明书

技术领域

本发明涉及一种宽带无线信号覆盖网络。特别是涉及一种适合用于较大规模和大型的室内宽带无线信号覆盖的基于无源光网络结构的宽带无线信号覆盖网络。 

背景技术

随着3G技术的普及，4G和毫米波技术的不断发展，无线技术有进一步向高频率段发展的趋势，并且是多种制式和多种频带信号共存的方式。由于高频信号空间衰减大和电缆传输特性的限制，尤其是在复杂的室内环境下，宽带无线信号的传输和覆盖问题已变得日益突出。统计表明，大部分无线信号收发是室内环境下发生的，不解决室内环境的无线宽带覆盖将无法提供满意的宽带无线服务，室内覆盖已经成为新一代无线通讯技术中亟待解决的问题。光纤传输无线信号是被普遍看好的方式，这主要是因为光纤具有高带宽和低损耗的特性，2G时代的光纤直放站就是一个很好的例子，光纤直放站实现了基站信号拉远的功能。然而，目前的光纤直放站是基于点对点的方式，在应用到点对多点的光纤分布式天线系统(ODAS)情况下，一个突出的问题就是上行信号光传输难以很好地解决，在用户增多的情况下，波长资源有限和光电器件价格较高的问题使系统成本急剧上升。针对上行光传输问题，近期在FTTH的技术发展值得关注，通过采用局端高功率光源和用户端采用注入锁定F-P腔半导体激光器的WDMPON技术是一种被看好的低成本FTTH上行光传输方式，完全可以在ODAS中加以借鉴；然而还应当看到，即使是采用DWDM全部系列的光波长，其数量仍然是有限的，当用户数量进一步增大时，波长资源有限的矛盾便会突出，因此如何在WDMPON的构架下实现多于DWDM全系列波长数量的多用户接入也是一个十分重要的问题。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种通过采用下行广播宽带覆盖和上行波分复用的光纤分布天线系统结构来实现较大规模和大型的室内宽带无线信号覆盖，通过光纤多带信号传输和用户终端的移频匹配，可以适应多种不同无线通讯体系(制式)和不同用户规模的覆盖要求，并且在WDMPON的构架下，通过光波长重用的方式实现多于DWDM全系列波长数量的多区域多用户接入的基于无源光网络结构的宽带无线信号覆盖网络。 

本发明所采用的技术方案是：一种基于无源光网络结构的宽带无线信号覆盖网络，包括有：光发射机，用于将基站下行宽带RF信号调制成光载波信号并发射，针对更多用户情况，多个系统带宽的RF信号经过频移构成多带RF信号一起调制到光载波信号上；第一光纤功率分配器/合波器，将来至光发射机的光载波信号分配给多个光纤功率分配 器，每一个光纤功率分配器进行最终分配；多个用户终端单元，对应接收光纤功率分配器最终分配的光载波信号，经过光电转换和频移处理后通过天线发射到空中，同时通过天线接收用户上行RF信号，经频移处理后调制特定波长光源，形成上行光载波信号；光波长复用/解复用器件，汇集来自多个用户终端单元所发出的用户上行光载波信号，向上行方向传输；第二光纤功率分配器/合波器，汇集来自多个光波长复用/解复用器件的用户上行光载波信号，并向上行方向传输；宽带光接收机，用于将接收到的多波长的用户上行光载波信号转换为有多个带宽的宽带RF信号送往上层设备。 

对于大规模的宽带无线信号覆盖网络，为避免上行光接收出现的相同波长的光拍频干扰，必须将上行多带RF信号的频率限制在一定频带内，这种限制与所采用的光多波长体系相关，具体的与所采用的DWDM光滤波器特性和多用户的光源波长相关；各不同用户采用系统分配的不同的频道频率调制上行光载波信号，整个网络中对应一台光接收机，不允许同时出现两个相同的频率频道同时上行。 

宽带光接收机具有入射光载波信号动态范围自适应调整能力，以适应PON结构特有的光载波信号变化特点，宽带光接收机通过在宽带光电探测器之前加入多波长光纤前置放大器，实现针对输入多波长光载波信号大动态变化的快速增益控制功能，以确保各上行用户光载波信号能保持增益的相对稳定和进入到宽带光电探测器的光载波信号具有合适的功率水平，宽带光接收机中还集成了接收宽带光电探测器信号的宽带自动增益控制RF放大器和多带频移下转换模块。