采用半导体光放大器进行直接调制的全双工光纤无线通信系统实验研究

提出并实验研究了一种将光源和光调制器集中于中心站,而基站中使用直接调制半导体光放大器的新型光纤无线通信系统,在中心站采用相位调制器和光交错复用器产生光毫米波,并同时将未调制信号的光载波与光毫米波一起发送到基站;在基站中将下行链路的光载波分离出来作为上行链路的光载波,并利用半导体光放大器将上行链路的信号调制到光载波上,同时对上行链路的信号进行放大.实验结果显示可以将下行链路中2.5Gbit/s的数据和上行链路中250Mbit/s的数据在单模光纤中传输40km.     

一种集成无线和有线信号的混合接入系统研究

为了满足不同高带宽业务的需求,提出一种同时传输有线和无线信号的混合接入网系统。在下行链路中,无线信号以相位调制格式在光载波上传输,有线信号以强度调制格式重调制在光载波上,在ONU(光网络单元)采用不同的解调方案进行解调接收;在上行链路中,通过载波重用技术再调制有线基带信号并将其传输至OLT(光线路终端),简化了系统的器件配置。利用光学软件Optisystem验证了系统的可靠性和有效性。仿真结果显示,无线链路信号和有线基带信号经过正交调制传输后,在用户端仍能得到较好效果的眼图,说明它们能被准确地接收。采用载波重用技术的上行基带信号也能被OLT准确地接收。     

基于相位调制器产生光毫米波的全双工光纤无线通信系统

提出并实验研究了一种基于相位调制器产生光毫米波信号的全双工光纤无线通信(RoF)系统。在中心站采用相位调制器结合滤波的方法产生重复频率为40GHz的载波抑制双边带毫米波信号,利用交叉复用器分离开毫米波信号的上下边带,其中的一个边带强度调制数据速率为2.5Gbit/s的下行基带信号,另一个边带被发送到基站调制上行传输的基带数据。该系统抗色散效果好,在经过40km标准单模光纤上/下行传输数据速率2.5Gbit/s的基带信号后,双向的传输功率代价都小于0.5dBm。在光纤无线通信系统中采用相位调制器结合滤波的方法产生光毫米波,同时基于波长重用技术再生上行光载波信号,可以简化中心站和基站配置,节约系统成本。     

一种基于OPM和FBG滤波器的新型双工ROF系统

提出了一种采用光相位调制器(OPM)和光纤布 拉格光栅(FBG)滤波器实现的双向光纤无线通信(ROF)系统。在中心站,系统采用OPM和FBG滤波器产生抑制一阶边带的多边带光信号 ,而2.5Gbit/s 的下行链路信号只调制在中心光载波上同时经过光纤进行传输。在基站,未被调制的边带信 号用来重新调 制上行链路信号。建立了产生光载毫米波的理论模型,分析了光纤色散导致的相位影响,并 通过仿真实验 验证了系统的可行性。结果显示,经过60km光纤传输后,上、下行 链路信号的眼图都清晰可见,上行链 路功率代价小于0.2dB,下行链路功率代价小于1.8dB,系统具有较好的抗色散能力。     

60GHz全双工OFDM-ROF系统的实验研究

研究了基于光外部调制的方式产生60GHz光毫米波的全双工光纤无线(ROF)通信系统。实验利用29GHzRF源产生58GHz的光载毫米波,2.5Gbit/s OFDM信号作为下行数据信号调制到光载毫米波上并传输光纤20km,在基站与用户单元实现3.3m的无线传输。同时实现了下行信号中心载波重利用作为上行信号的光载波,2.5Gbit/s的OOK信号作为上行数据信号调制到光载波上经20km上行链路光纤传输至中心站。     

改进的基于多倍频的单边带调制ROF全双工系统

利用单边带调制技术,设计了一种改进的毫米波光纤传输系统,进行了系统色散分析及仿真实验.该系统在中心站通过设置相位调制器的偏置电压,使调制器产生的奇数边带被抑制,采用滤波器滤出其中的一个二阶边带.基带信号经过中频调制形成副载波,再将此副载波通过单边带调制到二阶边带上;在基站,通过带通滤波器滤出上行链路所需的光载波.用该单...     

采用单个相位调制器产生毫米波

实验研究了采用单个相位调制器(PM)产生毫米波的方案。该方案采用电混频器将射频(RF)信号与基带信号混频后再利用相位调制器产生双边带调制(DSB)信号,经光纤传输到基站后用一个光交叉复用器(IL)分离一阶边带和中心载波,一阶边带经过光电(O/E)检测器拍频产生两倍频于射频频率的毫米波,而中心载波可以作为上行链路载波重新利用。理论分析了该毫米波的传输性能,研究发现由于色散导致两个一阶边带时延不同,码元的占空比会随着传输距离的增加而减小,将限制毫米波的最大传输距离;实验中采用频率为20 GHz射频信号产生频率为40 GHz的毫米波,速率为2.5 Gbit/s的非归零(NRZ)码作为下行链路数据,经过20 km色散光纤传输后下行链路的功率代价为0.2 dBm。     

基于光学倍乘法产生光毫米波的全双工毫米波光纤传输系统设计

毫米波光纤(ROF)传输系统中当采用强度调制器直接调制毫米波信号时,随着传播距离的延长会产生信号强度的周期性衰落问题,限制了毫米波通信技术的发展.光学倍乘法(OFM)将低频或中频调制信号搭载在扫频光信号上,通过在基站生成毫米波的方法,有效缓解信号强度的周期性衰落,具有广阔的发展前景.提出并实验研究了一种基于光学倍乘法产生光毫米波的全双工毫米波光纤传输系统.系统中利用光纤Bragg光栅提取光波作为上行链路光载波,基站中不需配置光源,而且对光功率的损耗小,合理利用了资源.基站中还采用低频本振与毫米波载波混频的方法实现上行链路本振,解决了上行链路本振的生成难题,方法简单,成本低廉,有利于简化基站,降低成本.     

基于IQ/CD的单光子载波矢量信号传输系统设计

提出并验证了一种使用单光子载波、基于 IQ 调制和相干检测的新方法来传输两个矢量信号,单光子载波上的同一个偏振态光携带 IQ 调制信号,具有正交偏振状态的光载波直接通过光波调制光波传输,两个正交极化波的光发送到相干检测器中解调。仿真实验了在25 km 单模光纤两个 QPSK 信号以数据率为1 Gbps 传输时的传输性能。     

基于FBG和偏振复用的8倍频全双工RoF系统

为简化光载无线通信系统(RoF)中心站(CS)和基站(BS)结构,提出了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)和偏振复用技术的8倍频全双工RoF系统方案。通过设置马赫-曾德尔调制器(MZM)偏置电压和射频驱动信号幅度保留部分主载波与偶数阶边带,再利用FBG将主载波与偶数阶边带分离。结合偏振复用技术将主载波和偶数阶边带复用到X和Y两个偏振方向上,其中抑制载波偶数阶边带用于下行链路数据传输,而主载波在BS站作为上行链路载波使用。理论推导了实现机理并进行了实验验证,结果表明当使用10 GHz射频驱动时可实现稳定的80 GHz光载毫米波信号,传输20 km后下行链路和上行链路功率代价仅为0.1和0.07 dB,表现出了较好的系统性能。     

一种基于光载波抑制的ROF双工系统

为克服远距离光纤传输系统中色散效应的影响,研究了一种基于光载波抑制的单工ROF(光纤无线电)系统,并提出改进的双工ROF系统传输方案。在中心站,采用20GHz的射频信号将下行链路信号耦合至光载波抑制频段处,通过单模光纤传输50km至基站,并重复利用未调制边带传输上行链路信号。通过仿真得到的系统光谱图和误码率曲线表明:加入上行链路信号传输后,下行链路的光纤能量损耗降低,上、下行链路同时具有较好的抗色散能力。     

Full-duplex hybrid PON/RoF link with the 10 Gbit/s 16-QAM signal for alternative wired and 60 GHz millimeter-wave wireless accesses

A novel full-duplex hybrid access link with 10 Gbit/s 16-ary quadrature amplitude modulation (16-QAM) wired and wireless converged signal is proposed, which can provide PON access or RoF-based wireless access alternately with centralized lightwave source. The converged signal, consisting of the 10 Gbit/s 16-QAM baseband optical signal and two optical local oscillators (OLOs), is generated by central station and can be decomposed in different patterns at remote base station. For the wired PON access, the identical frequency OLO is used to coherently demodulate the 16-QAM signal; while for the RoF-based wireless access, the 16-QAM signal and its parallel polarized OLO are abstracted as optical millimeter wave by a polarization beam splitter; the other OLO is used as the uplink optical carrier to carry wired or wireless uplink signal. Since the three tones come from the same source, they maintain high coherency even after transmitted over fiber link. The proposed hybrid wired/wireless full-duplex fiber link suffers little from fiber chromatic dispersion. These are verified by simulations for both wired and wireless access applications.     

Full-Duplex 60-GHz RoF System With Optical Local Oscillating Carrier Distribution Scheme Based on FWM Effect in SOA

A full-duplex 60-GHz radio-over-fiber (RoF) system using novel optical local oscillating (LO) carrier distribution scheme to reduce the system cost and realize centralized management is proposed and experimentally demonstrated. In the proposed scheme, the optical LO carriers for producing remote electrical LO signals at the base stations (BSs) are generated together with the downlink RoF carriers at the central station (CS) via four-wave-mixing effect in semiconductor optical amplifier, and are then distributed to the BSs along with the downlink RoF signals. By down-converting the 60-GHz-band uplink signal with the remotely produced 60-GHz LO signal and reusing the optical LO carriers as the uplink optical source, only a cost-effective intermediate frequency modulator is required at each BS to transmit the uplink signal, which will dramatically reduce the whole system budget due to a large amount of BSs. Moreover, the operating frequency of each BS can be controlled remotely at the CS end to realize centralized management and convenient reconfiguration. Using the proposed scheme, 622-Mb/s signals for both directions are successfully transmitted over a 20-km single-mode fiber link and a 50-cm wireless channel with less than 0.1- and 0.2-dB power penalty for downlink and uplink, respectively.      

Full-duplex fiber-wireless link with 40 Gbit/s 16-QAM signals for alternative wired and wireless accesses based on homodyne/heterodyne coherent detection

A novel full-duplex fiber-wireless link with 40 Gbit/s 16-ary quadrature amplitude modulation (QAM) signals is proposed to provide alternative wired and wireless accesses for the user terminals. In the central station (CS), the downstream signal for wired and wireless accesses is beared onto the CW laser source via an optical I/Q modulator to realize the QAM modulation. At the hybrid optical network unit (HONU), a tunable laser is used to provide coherent optical local oscillator for homo-/heterodyne beating to coherently down-convert the baseband optical signal to the baseband electrical one for wired access or to the mm-wave one for wireless access according to the requirement of the user terminals. Simultaneously, the lightwave from the tunable laser is also used as the uplink optical carrier for either wired or wireless access, and is modulated colorlessly by the baseband or mm-wave signal of the uplink alternatively. After filtering, only one tone carrying the uplink signal is transmitted back to the CS even for the wireless access. The theoretical analysis and simulation results show that our proposed full-duplex link for the alternative wired and wireless accesses maintains good performance even when the transmission link with standard single mode fiber (SSMF) is extended to 30 km.     

一种同时传输基带信号的RoF双工系统

分析了用光载波抑制耦合基带信号的RoF系统,给出RoF下行链路传输的改进方案:在中心站将基带信号耦合到被抑制掉的频段处传输到基站,并重复利用边带传输上行链路信号.通过仿真得到的系统光谱图、误码率曲线表明:耦合基带信号传输后,下行链路信号的光纤能量损耗降低,基带信号和上行链路信号也具有较好的抗色散能力.     

一种12倍频全双工RoF系统

为提高光载无线(RoF)通信系统倍频系数,提出了一种基于集成双平行马赫曾德尔调制器(MZM)和抑制载波光双边带调制的12倍频光生毫米波方案。理论分析了光生毫米波信号产生机理,讨论了相关参数对光生毫米波信号的影响,理论分析与仿真结果基本吻合。在此基础上设计了一种基于该方案的全双工RoF系统,通过调整基站(BS)线偏振器(Pol)偏振角度即可恢复出下行数据和上行载波。仿真结果表明,在误码率(BER)为10-9时,传输90km后上行链路功率代价为0.86dB,相同条件下下行链路功率代价仅为0.47dB。     

光载毫米波在光纤中传输色散性能研究

提出了并理论分析了一种采用单电极Mach–Zehnder调制器(SD-MZM)产生光载毫米波的方案。采用电混频器将射频信号与基带数字信号混频后再利用单电极调制器产生双边带调制信号并发送至光纤,在基站使用一个交叉复用器(IL)将双边带信号的中心载波与一阶边带信号进行分离,中心载波可用于上行链路的光载波,而一阶边带产生光载毫米波;理论分析了该毫米波的色散特性并在仿真平台上验证了其正确性,研究发现由于光纤色散引起两个一阶边带的延时不同, 从而导致毫米波能量的损失和解调信号的码间干扰,限制了毫米波的最大传输距离。