[发明专利]光纤无线通信系统及其下行链路多业务毫米波的产生方法

说明书

技术领域

本发明涉及光通信领域，特别涉及一种光纤无线通信系统及其下行链路多业务毫米波的产生方法。

背景技术

在当今的信息社会中，无线通信已成为使用面最广、产业规模最大、  发展最为迅速的领域之一。无线通信系统提供包括语音、图像、多媒体等宽带多业务服务的发展趋势，使得系统必然要求更高的数据传输容量。现有的无线蜂窝系统由于其工作带宽和频率复用率有限，远远不能满足未来对无线接入方式“高速、大容量、无缝覆盖”的要求。因此宽带无线信号和载波频率向高频毫米波段(如40-60GHz或以上)扩展的需求日益迫切。传统微波传输系统在毫米波段存在损耗大、抗干扰能力弱等问题，而光纤通信系统是解决宽带低损耗的有利手段，其提供的带宽和容量，完全可以满足语音、数据和多媒体综合业务的需求。因此可以利用光通信技术，在光域完成信号的传输和处理功能，于是就有了光纤无线电技术。光纤无线电技术的应用使得调制解调器及控制电路移至中心站，与基站分离，将光纤作为基站与中心站之间的传输链路，直接利用光载波来传输射频信号。由于可以共享中心站设备和信号处理功能，因此在基站中仅需实现光电和电光转换，从而有效地简化了远程天线单元，大大降低了整个无线接入网络的建设成本。此外，光纤无线电系统非常灵活，适用于各种调制方案和载波频率。总之，光纤无线电技术将光纤网络的巨大容量和无线接入网络的适应性和移动性有机结合，为宽带无线网络提供“最后一公里”无缝接入，从而可以真正意义上实现“任何人于任何时间，在任何地点以任何形式通信”的需求。而且，各种多制式、多标准的无线和有线接入系统的发展，使得支持多格式多业务的光纤无线电技术成为未来通信系统的重要发展技术之一。多业务光纤无线电的应用与发展将能更好的满足未来无线宽带多业务网络系统之间的互联互通、有线网络与无线网络的无缝连接方面等实际应用的要求，具有很好的应用前景。

在现有的毫米波光纤无线电下行链路中，数据信息在中心站经过调制、上变频等步骤，获得毫米波已调信号，然后该信号再通过电光调制器调制到光上，经过光纤传到基站后，再通过光电探测器得到电域的毫米波信号。这种方法需要高频毫米波源、毫米波混频器、毫米波频段的电光调制器等器件，价格昂贵，尤其对于要产生多个毫米波信号而言，更是成本巨大，难以实现。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、性能可靠且成本低廉的光纤无线通信系统及其下行链路多业务毫米波的产生方法，以克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种光纤无线通信系统，该系统包括中心站以及基站，所述中心站包括：光源，用于产生单一波长的光信号；第一调制模块，用射频信号对所述光信号进行光学载波抑制调制，生成两个光学载波信号；第二调制模块，用所述射频信号和携带有数据信息的中频信号对所述两个光学载波信号进行光学单边带载波抑制调制，生成射频光学输出信号；所述基站通过光纤与所述中心站连接，包括：滤波模块，滤除所述射频光学输出信号中不需要的中间分量；光电转换模块，对所述滤波模块输出的光信号进行光电转换，输出毫米波信号。

其中，所述第二调制模块进一步包括：调制预备单元，输入所述携带有数据信息的中频信号以及所述射频信号，输出两路相位差为90°的中频信号以及两路相位差为90°的射频信号；第二调制单元，用两路相位差为90°的射频信号以及所述两路相位差为90°的中频信号对所述两个光学载波信号进行光学单边带载波抑制调制，生成射频光学输出信号。

其中，所述第一调制模块为电光强度调制器，偏置电压设定在其半波电压处；所述第二调制单元为并行双臂调制器，包括三个子调制器，其中两子调制器并行地嵌入在第三子调制器的两臂中，所述两子调制器的偏置电压设置在其半波电压处，所述第三子调制器偏置电压设置在其二分之一半波电压处。

其中，所述不需要的中间分量为所述射频光学输出信号中频率间隔较小的中频信号右边带和光载波信号左边带。

其中，所述调制预备单元为90°电桥。

其中，所述滤波模块为光学带阻滤波器，所述光电转换模块为光电探测器。

本发明还提供了一种多业务毫米波的产生方法，用于上述的光纤无线通信系统的下行链路产生多业务毫米波，该方法包括步骤：

S1.用射频信号对光源产生的单一波光信号进行光学载波抑制调制，生成两个光学载波信号；

S2.用射频信号以及所述携带有数据信息的中频信号对两个光学载波信号进行光学单边带载波抑制调制，生成射频光学输出信号；

S3.滤除所述射频光学输出信号中不需要的中间分量；