[发明专利]一种5G-RoF中心基站控制波束赋形的接入通信系统

摘要

本发明公开了一种5G‑RoF中心基站控制波束赋形的接入通信系统，通过RoF技术有效缩短无线链路的长度，进而实现高频段在接入通信中的应用；通过光纤链路以及线性啁啾光栅引入延时，实现波束赋形以及控制，极大的简化了分基站的结构，使得系统的复杂度都集中在中心基站处。

主权项

1.一种5G‑RoF中心基站控制波束赋形的接入通信系统，其特征在于，包括：一个控制波束赋形的中心基站CS和n个以用户为中心的分基站BS_i，i＝1,2,…,n，以及连接中心基站和分基站的n路分光器；所述的中心基站CS包括一个K路光耦合器和K个自混合调制SMM模块，其中，每个SMM模块又包括一个可调谐激光器和一个无源振动器件，无源振动器件安装在可调谐激光器发射光的传播路径上,通过自混合调制SMM机制最终完成射频信号电光调制；将待发送的射频信号加载到K个无源振动器件上，通过射频信号变化的电压来驱动无源振动器件的振动；同时，由K个可调谐激光器输出波长λ_j不同的光信号，j＝1,2,…,K，当不同波长的光信号传播到对应的无源振动器件的反射端面上时，通过无源振动器件的振动，反射回到可调谐激光器的谐振腔内，反射回谐振腔内的反射光和谐振腔内的光进行干涉谐振，当稳定后可调谐激光器输出携带有射频信号的光信号，再通过K路光耦合器将K路光信号耦合进光纤链路，光纤链路对K个不同波长的光信号分别引入不同的K个时延，再发送至n路分光器；其中，K个可调谐激光器通过控制输出的光载波波长λ_j，进而控制波束的方向；在光纤链路中不同波长引入不同的时延，其延时的差值由公式：Δτ＝ΔλDL计算得到，其中，Δλ为光波长差，D为光纤色散系数，L为光纤链路长度；再通过改变波长可以改变波长的差值Δλ，进而达到波束赋形控制的目的；所述的n路分光器用于将中心基站CS发送的光信号分成n路，再在每路光信号末端依次串联一个光放大器和一个线性啁啾光纤光栅，每路光信号先通过光放大器进行放大处理，再经过线性啁啾光纤光栅进行时延微调，最后输入至每个分基站BS_i；所述的分基站BS_i包括光探测器、带通滤波器、运放电路和阵列天线；分基站BS_i接收到光信号后，通过光探测器抽取出光信号中的射频信号，完成“光—射频”解调，再将每一路射频信号依次通过带通滤波器和运放电路，完成滤波和放大处理，再通过阵列天线将K路引入不同光学真时延的射频信号形成指向特定方向的波束赋形，并发送给用户。