[发明专利]一种WDM-PON有线/无线可选择接入系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及光接入网技术，特别是一种基于SSB-OFDM的WDM-PON-RoF有线/无线可选择接入系统和方法。

背景技术

移动性、无线化、数字化和宽带化是当今信息业的发展趋势，超高速、超大容量成为信息传送追求的主要目标。随着社会信息化程度的深入，城域以太网、IPTV、高清晰电视、移动多媒体、视频流媒体等新业务的不断涌现，人类对带宽的需求越来越大，对服务的方便灵活性要求越来越高。

目前，接入网主要分为有线接入网和无线接入网。在有线接入技术中，基于光纤接入的波分复用无源光网络(Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network,WDM-PON)具有协议透明、容量大、传输距离长、成本较低以及全业务支持等优点，具有上述优点的WDM-PON能够提供10Gb/s甚至更高速率的高质量接入，优势明显。有线接入方式能够提供巨大带宽，但其灵活性严重受限。

无线通信能够实现灵活方便的窄带接入，但由于无线信道频谱资源非常有限且易受多种损伤等因素，无法满足未来无线通信业务的大容量和多样化需求。光纤和无线通信表现出明显的优势补充特征，由于光纤射频传输(Radio over Fiber，RoF)技术的引入，二者表现出相互兼容性，这促使光纤通信和无线通信技术走向融合。融合了光纤的宽带传输优势和无线接入的灵活方便优势的WDM-PON-RoF宽带有线-无线混合接入网络，不仅能够提供宽带光纤有线接入，还能够借助RoF技术为分布式天线系统长距离、低损耗地馈送宽带无线信号以实现宽带无线接入，将是未来宽带接入的有效实现方案。基于RoF技术的宽带无线接入系统需要光纤分布光载毫米波信号，其光纤网络在许多应用环境中与WDM-PON接入网重叠。如果将基于WDM-PON的宽带有线接入和基于RoF的宽带光载射频信号分布网络结合起来，由同一个光网络承载，不仅能够实现有线-无线网络的融合，简化网络结构，而且能够根据用户需要提供有线和/或无线接入，满足多样化需求。

同时，在以往的有线/无线接入系统中传输信号为开关键控(OOK)等码型，因其频谱效率低且受到光纤色散的影响而限制了系统的接入距离。采用正交频分复用(OFDM)技术相比于传统的二进制单载波调制，不仅频谱利用率高且能有效降低色散影响从而能够有效提升系统传输性能。此外，OFDM技术具有抗多径能力强、传输容量大等特点，所有这些优势使得OFDM成为未来宽带有线/无线接入系统中普遍采用的调制码型。

目前已有基于WDM-PON-RoF的混合有线/无线接入的文献报道，但现有技术中WDM-PON-RoF的混合有线/无线接入方式至少存在下述问题：只是把有线和无线信号简单耦合并传输，有线与无线接收信号相互独立，增加了频谱成分，降低了信号在光纤中的传输性能，设备与频谱的利用率也远远不够。对于数十甚至上百Gb/s数据速率的高质量传输、60GHz甚至更高频的毫米波的无线接入，同时兼顾有线/无线接入方式的可选择性，进一步简化光谱结构，提高光谱利用效率，成为目前亟待解决的关键问题。

发明内容

为解决上述有线/无线混合接入的信号传输与设备利用问题，本发明提供一种基于SSB-OFDM的WDM-PON-RoF有线/无线可选择接入系统和方法。

本发明提供一种基于SSB-OFDM的WDM-PON-RoF无线/有线可选择接入系统，不同部分对应实现下行和上行的功能。该系统包含：

光线路终端(OLT:Optical Line Terminal)，生成波分复用(WDM)的N路单边带调制光OFDM(SSB-OOFDM)信号，作为下行链路(Down-Link)信号，并由下行光纤链路传输至远端交换节点；同时，将上行光纤链路传回的上行链路(Up-Link)WDM信号，分为N路光OFDM信号，并由N个OFDM接收模块进行光电转换和解调；

OLT包含两部分：1、下行链路发射模块；2、上行链路接收模块；

其中，下行链路发射模块将二进制数据流依次经过QAM映射和OFDM调制产生基带OFDM信号，然后将基带OFDM信号加载到一个射频载波上产生射频OFDM信号，随后将N个用户的N路射频OFDM信号分别单边带(SSB)调制到具有一定波长间隔的不同光载波上，生成WDM的N路SSB-OOFDM信号，作为下行链路信号，输入至单模光纤链路中；下行发射模块包含：

N个用于输出下行SSB-OOFDM信号的WDM子系统；

将N路下行SSB-OOFDM信号合为一路光信号的波分复用器；