[发明专利]一种光载无线射频信号产生装置及方法

说明书

本发明涉及光通讯领域，具体涉及一种光载无线射频信号产生装置。所述光载无线射频信号产生装置设置在基站中，所述光载无线射频信号产生装置包括接收非归零码调制的光基带信号的接收单元、产生纵模激光的多纵模激光器和输出光载无线射频信号的输出单元，所述多纵模激光器包括将光基带信号和纵模激光进行调制并形成光载无线射频信号的调制单元。本发明还涉及一种光载无线射频信号产生方法。本发明通过设计一种光载无线射频信号产生装置及方法，通过多纵模激光器，具有结构简单、易集成、功耗低、成本低的优势，可以直接将中心站点传输过来的光基带信号上变频至光载无线射频信号，避免了传统通过中心站点产生光载无线射频信号。

技术领域

本发明涉及光通讯领域，具体涉及一种光载无线射频信号产生装置及方法。

背景技术

宽带无线接入技术可以满足用户对灵活接入方式的需求。然而随着社交、视频等新兴互联网业务的蓬勃发展，接入带宽的需求越来越大。因此，无线接入的发射机载波频率必须向着高频化方向发展，以承载越来越高的接入带宽。然而，高频载波的无线发射机在模块复杂程度、模块功耗以及成本上都将大幅提高，不利于实际应用。

为此，研究人员提出采用光载无线通信(radio-over-fiber，RoF)技术，以应对高速大容量无线通信需求。具体来说，就是在中心站将携带数据的无线射频信号调制到激光上，之后调制后的光波通过复杂的光纤链路进行传输，到达基站后，光电转换将微波信号解调，再通过天线发射供用户使用。这样所有的复杂设备和数据、传输管理都集中在中心站点，基站避免了复杂的上变频设计。

然而，基于目前的ROF技术方案存在诸多问题而难以实用。一方面，中心站点的发射机必须采用额外的高频稳定的射频微波源产生无线射频载波或者稳定频率间隔的外差种子光源用于拍频产生无线射频载波，采用高频稳定的射频微波源的方案，需要如高频混频器、宽带电光调制器、高频放大器、高频稳定微波源等昂贵的器件；而基于稳定频率间隔的外差种子光源的拍频产生技术，则必须以锁频、锁相技术获得种子光源，实现难度大，成本高。

另一方面，随着用户对带宽需求的增加，这样无线基站便呈现小区蜂窝—微蜂窝—家庭毫微蜂窝的小型化演进趋势，无线载波频率也必须升高，逐步向30～60GHz演进。如果在中心站点产生携带有30～60GHz无线射频信号的光载无线信号，在光纤传输过程受色散的影响将出现高频无线信号周期性衰落的问题，30～60GHz无线射频信号的以一个衰落点将出现在光纤距离1～4公里点，这意味着光纤接入距离将大大受限，光接入技术长距离传输的优势将荡然无存。

可行的解决方案是在无线接入的基站点，将光基带信号在光域上变频至光载无线射频信号发射出去。其中，亟待突破的关键技术，就是如何实现在光域产生光载无线射频信号的装置，亦即本发明要解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种光载无线射频信号产生装置及方法，解决目前的ROF技术方案存在诸多问题而难以实用的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种光载无线射频信号产生装置，中心站将携带数据的光基带信号发射到基站中，所述光载无线射频信号产生装置设置在基站中，所述光载无线射频信号产生装置包括接收非归零码调制的光基带信号的接收单元、产生纵模激光的多纵模激光器和输出光载无线射频信号的输出单元，所述多纵模激光器包括将光基带信号和纵模激光进行调制并形成光载无线射频信号的调制单元；其中，所述光基带信号的中心波长与所述纵模激光的纵模波长存在频率间隔，且所述频率间隔为光载无线射频信号的载波频率；以及，所述光基带信号的线宽小于纵模激光的个单纵模激光线宽；以及，所述纵模激光的纵模频率间隔大于光载无线射频信号的载波频率。

其中，较佳方案是：所述调制单元包括相位锁定模块，所述相位锁定模块将光基带信号的频谱分量锁定在纵模激光的锁定范围内。

其中，较佳方案是：所述多纵模激光器为法布里珀罗激光器。