[发明专利]用于光学无线结构的方法和装置

说明书

发明领域

本发明通常涉及光纤无线结构，并且尤其涉及提供长距离无线（毫米）波信号和对称有线服务的新颖的光纤结构。新颖的使能技术(enabling technique)被用于克服光纤色散，降低成本，并且提供超宽带和长距离服务。

背景

尽管在宽带接入技术中取得了数十年的进步，终端用户对于新兴的应用的需求依然给数据速率和目前的无线及有线的宽带接入解决方案的应变能力施加了压力。例如，参见P.Odling、T.Magesacher、S.Host、P.O.Borjesson、M.Berg和E.Areizaga于2009年1月在电气和电子工程师协会的通信杂志的第47卷第1期第63-69页的“第四代宽带概念(The fourth broadband concept)”以及J.E.Mitchell在2009年澳大利亚维也纳的欧洲光通信会议所作的报告的P2.4.5中的“光纤无线网络：进展及挑战(Radio over fiber network:Advances and challenges)”。

在有线方面，用于城际和长距离区域的以太网网络以每链路40千兆比特/秒和100千兆比特/秒运行，其已经给近几年技术和市场活力的研究中增加了巨大的动力，并且关于接口规范化和标准化的努力正在开始得到广泛的发展。除了城际和长距离应用，另一个重要的市场区域是数据中心以及具有甚短距离(VSR)能力的高性能计算。10千兆比特/秒的无线数据速率预计桥接10千兆比特/秒的以太网链路，其用于未来的个人计算机(PC)到个人计算机通信以及服务器到服务器通信而不使用电缆；并且在灾难恢复场合中为临时恢复提供备份和重复服务。

光纤无线(radio-over-fiber)被认为是提供宽带光纤无线服务的良好的解决方案，如在这些内容中所描述的：Ng’oma等人于2009年在美国光纤通讯展览会及研讨会上OWF2的“利用光数据及电数据的上转换和前馈均衡的简单多千兆比特每秒的60千兆赫兹光纤无线链路(Simple Multi-Gbps60GHz Radio-over-Fiber Links Employing Optical and Electrical Data Up-conversion and Feed-Forward Equalization)”；C.T.Lin等人于2010年8月15日在电气和电子工程师协会/美国光学学会的光波技术期刊的第28卷第16期第2296-2306页的“利用光频率复用和OFDM格式的超高数据速率60千兆赫兹光纤无线系统(Ultra-high Data-rate60GHz Radio-over-Fiber Systems Employing Optical Frequency Multiplication and OFDMFormats)”；K.I.Kitayama和R.A.Grifin于1999年2月在电气和电子工程师协会的光学技术快报的第11卷第2期第287-289页的“在50千米长光纤链路上利用电吸收调制器的从毫米波到中频带的光下变频(Optical downconversion from millimeter-wave to IF-Band over50km long optical fiber link using an electroabsorption modulator)”；Z.Xu、X.Zhang和J.Yu于2007年在光学快讯的第15卷第25期第16737-16747页的“用于光纤无线下行链路的利用光载波抑制的多个射频信号的频率上转换(Frequency upconversion of multiple RF signals using optical carrier suppression for radio over fiber downlinks)”；J.Yu、G.K.Chang、Z.Jia等人于2010年在光波技术期刊的第28卷第16期第2376-2397页的“用于非常高吞吐量的光纤无线接入系统的光毫米波技术和领域示范(Optical Millimeter Technologies and Field Demonstration for Very High Throughput Wireless-Over-Fiber Access Systems)”；I.G.Insua、D.Plettemeier和C.G.于2009年在光网络期刊的第8卷第1期第77-83页的“基于光纤无线的具有10千兆比特/秒的无线接入(Radio-over-fiber-based wireless access with10Gbits/s data rates)”；M.Weiβ等人于2008年8月1日在电气和电子工程师协会的光波技术期刊的第26卷第15期第2424-2429页的“用于高达12.5千兆比特/秒的短到中等距离无线传输的60千兆赫兹的光毫米波链路”(60-GHz photonic millimeter-wave link for short-to medium-range wireless transmission up to12.5Gb/s)；以及A.Chowdhury、J.Yu、H.C.Chien、M.-F.Huang、T.Wang、G.-K.Chang于2009年在欧洲光通信会议上的4.5.1中的“光纤无线波分复用无源光网络接入系统中同时传送112千兆比特每秒的基带有线信号和传送承载10千兆比特每秒光纤无线信号的60千兆赫兹毫米波的频谱效率(Spectrally efficient simultaneous delivery of112Gbps baseband wireline and60GHz MM-wave carrying10Gbps optical wireless signal in radio-over-fiber WDM-PON accesssystems)”。