[发明专利]一种基于光信能同传的5G微基站全双工通信系统

权利要求书

1.一种基于光信能同传的5G微基站全双工通信系统，其特征在于，包括近端设备、远端设备和波导介质，近端设备通过波导介质连接远端设备；其中，

所述的波导介质包括单模光纤(1)和多模光纤(2)，光信号通过单模光纤(1)双向传输，光能量通过多模光纤(2)传输；

所述的近端设备包括：

信号发射端：包括第一窄带可调谐激光器(3)、第二窄带可调谐激光器(4)、信号发生器(5)、第一调制器(6)、第一波分复用器(7)、第一掺铒光纤放大器(8)、第一光环形器(9)；其中，所述第一窄带可调谐激光器(3)连接第一调制器(6)，同时所述第一调制器(6)接信号发生器(5)，所述第一调制器(6)的输出端与所述第二窄带可调谐激光器(4)共同接第一波分复用器(7)，合束后顺序连接第一掺铒光纤放大器(8)、第一光环形器(9)；

上行信号接收端：包括第二光电探测器(10)、信号分析仪(11)；所述第二光电探测器(10)光输入端连接第一光环形器(9)的输出端，所述第二光电探测器(10)的电信号输出端连接信号分析仪(11)；

能量发射端：包括高功率激光器(12)；所述高功率激光器(12)的光输出端连接多模光纤(2)；

所述的远端设备包括：

下行信号接收端：包括第二光环形器(13)、第二波分复用器(14)、第一光电探测器(15)、第二调制器(16)、第二掺铒光纤放大器(17)、低噪声放大器(18)、接收天线(19)、功率放大器(20)、发射天线(21)；其中，所述第二光环形器(13)的输入端连接单模光纤(1)，另一输入端连接第二掺铒光纤放大器(17)，输出端连接第二波分复用器(14)；所述第二波分复用器(14)的两个输出端口分别连接第一光电探测器(15)和第二调制器(16)；所述第一光电探测器(15)的电信号输出端顺序连接功率放大器(20)、发射天线(21)；所述接收天线(19)连接低噪声放大器(18)，输出电信号加载于第二调制器(16)；所述第二调制器(16)连接第二掺铒光纤放大器(17)；

能量接收端：包括光伏转化器(22)、稳压器(23)，所述光伏转化器(22)的光输入端连接多模光纤(2)，电输出端连接稳压器(23)；

其中，所述的接收天线(19)将无线信号转化为电信号，电信号由低噪声放大器(18)放大，通过第二调制器(16)将上行电信号调制到另一路空载波，光载波经第二掺铒光纤放大器(17)放大后通过第二光环形器(13)回到近端接收机；所述的高功率激光器(12)通过多模光纤(2)单向传输，由远端光伏转化器(22)进行光电转化，电流通过稳压器(23)输送给远端各个用电单元；远端用电单元包括第一光电探测器(15)、第二掺铒光纤放大器(17)、功率放大器(20)、低噪声放大器(18)以及第二调制器(16)。

2.根据权利要求1所述的基于光信能同传的5G微基站全双工通信系统，其特征在于，所述的第一窄带可调谐激光器(3)用于调制光信号，所述的第二窄带可调谐激光器(4)用于空载波；第一窄带可调谐激光器(3)与第二窄带可调谐激光器(4)发射的波长的间隔由第一波分复用器(7)决定。

3.根据权利要求1所述的基于光信能同传的5G微基站全双工通信系统，其特征在于，所述的第一光环形器(9)和第二光环形器(13)用于光纤两端收发机的双向实时通信，近端发射光信号连接远端接收机，远端经处理的无线上行信号连接近端接收机。

4.根据权利要求1所述的基于光信能同传的5G微基站全双工通信系统，其特征在于，所述的第二波分复用器(14)用于对两路信号光做波分，调制信号光由远端第一光电探测器(15)转化为电信号，经由功率放大器(20)发送给发射天线(21)产生无线下行信号。

5.根据权利要求1所述的基于光信能同传的5G微基站全双工通信系统，其特征在于，所述的第二光电探测器(10)将上行光信号做光电探测，探测电信号由信号分析仪(11)做数字信号处理，包括EVM误差矢量幅度和BER误码率的测量。