[发明专利]一种基于光码分复用的光纤无线RoF无源光网络实现方法

说明书

技术领域

本发明属于光通信技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于光码分复用(OCDM)的光载无线通信(RoF)无源光网络系统。

背景技术

近年来，随着计算机、通信等技术突飞猛进的发展，广大用户对视频点播、数字电视、远程会议等各种业务的需求不断增加，而传统的铜线接入网显然已经不能满足这一要求，这就使得宽带光纤接入网技术得到了快速的发展，成为通信技术领域的一个研究热点。无源光网络(Passive Optical Network，PON)的概念从20世纪90年代中期出现至今已10多年了。PON系统采用点到多点的树状拓扑结构，即一个光线路终端(Optical Line Terminal，OLT)通过由光分路器、光合路器等无源器件组成的光分配网络(Optical Distribution Network，ODN)与多个光网络单元(Optical Network Unit，ONU)相连，从而突破了传统点到点的接入模式，与宽带接入网的业务特征相匹配。另外，PON的无源特性使之便于运行、维护和管理。由于PON成本低廉，容量大，并且其动态带宽分配特性能使之高效率的承载数据业务，因而PON技术引起了国内外广泛的关注。

随着3G时代的到来，无线通信飞速发展，数据业务大幅度增加，使得宽带无线信号以及其载波向更高频率扩展。但是，由于电子器件频率瓶颈的限制，传统的无线通信技术无法实现高速大容量宽带无线信号载波的远距离传输，于是光载无线通信(Radio over Fiber，RoF)技术遍孕育而生。RoF技术是一种将光纤通信和无线通信相结合的无线接入技术，能够实现高速高频率宽带无线信号的远距离传输和有效接入。RoF系统运用光纤作为中心站(Central Station，CS)与各个基站(Base Station，BS)之间的传输链路，并直接利用由CS产生的光载波来传输毫米波射频信号。在整个系统中，光纤仅起到传输的作用，而交换、控制和信号的再生等都集中在CS，无线接入终端所需的宽带无线信号通过BS对接收到的光载毫米波射频信号进行光电转换、放大和天线发射来获得。因此，RoF系统中复杂昂贵的设备都集中到了CS，多个远端BS共享这些设备，从而大大的降低了BS的功耗和成本。另外，利用光纤作为传输链路，具有低损耗、高带宽和防止电磁干扰等特点。正是因为RoF这些无可比拟的优点，使其在未来的宽带无线通信中包括宽带无线接入网领域有着广阔的应用前景。将RoF技术应用到PON系统中能够有利结合这两种技术的优势，目前该方向已经成为国际研究热点之一。但基于RoF的PON系统的保密性不足，无法满足用户终端对需求信息的高安全及保密性要求，因此，如何提高基于RoF技术的PON系统的抗干扰能力和保密性将是一个值得深入研究的关键问题。

光码分复用(Optical Code Division Multiplexing，OCDM)技术是目前具有高保密信息传输优势的技术之一，该技术自80年代初提出以来，倍受关注。OCDM技术将光纤介质的超大带宽和电码分多址(ECDMA)的灵活性相结合，是常见PON多址接入方式之一。OCDM系统利用相互正交的地址码如光正交码等对传输的信号进行相应的编解码处理，使得不同用户的信号可以共享信道，从而提高了网络的容量。同时，分配给不同用户的地址码之间相互正交使得OCDM系统具有很强的抗干扰能力和保密性，这一点是其他多址接入方式无法媲美的。另外，OCDM系统支持异步接入，因此对同步的要求较低。由于3G通信的飞速发展，各种通信基础设施日趋完善，因而很容易使用OCDM技术对现有的通信基础设施进行升级来增强通信的安全保密性，从而满足现实社会人们对通信质量安全保密化的要求。从目前专利或文献调研情况来看，将具有保密性优势的OCDM技术应用到基于RoF技术的PON系统尚未见到报道。