專利名稱：一種基于光碼分復用的光纖無線RoF無源光網絡實現方法
技術領域：
本發明屬于光通信技術領域，更為具體地講，涉及一種基于光碼分復用(OCDM)的光載無線通信(RoF)無源光網絡系統。
背景技術：
近年來，隨著計算機、通信等技術突飛猛進的發展，廣大用戶對視頻點播、數字電視、遠程會議等各種業務的需求不斷增加，而傳統的銅線接入網顯然已經不能滿足這一要求，這就使得寬帶光纖接入網技術得到了快速的發展，成為通信技術領域的一個研究熱點。無源光網絡(Passive Optical Network，PON)的概念從20世紀90年代中期出現至今已10多年了。PON系統采用點到多點的樹狀拓撲結構，即一個光線路終端(Optical Line Terminal, 0LT)通過由光分路器、光合路器等無源器件組成的光分配網絡(Optical Distribution Network,0DN)與多個光網絡單元(Optical Network Unit,0NU)相連，從而突破了傳統點到點的接入模式，與寬帶接入網的業務特征相匹配。另外，PON的無源特性使之便于運行、維護和管理。由于PON成本低廉，容量大，并且其動態帶寬分配特性能使之高效率的承載數據業務，因而PON技術引起了國內外廣泛的關注。隨著3G時代的到來，無線通信飛速發展，數據業務大幅度增加，使得寬帶無線信號以及其載波向更高頻率擴展。但是，由于電子器件頻率瓶頸的限制，傳統的無線通信技術無法實現高速大容量寬帶無線信號載波的遠距離傳輸，于是光載無線通信(Radio over Fiber, RoF)技術遍孕育而生。RoF技術是一種將光纖通信和無線通信相結合的無線接入技術，能夠實現高速高頻率寬帶無線信號的遠距離傳輸和有效接入。RoF系統運用光纖作為中心站(Central Station,CS)與各個基站(Base Station,BS)之間的傳輸鏈路，并直接利用由CS產生的光載波來傳輸毫米波射頻信號。在整個系統中，光纖僅起到傳輸的作用，而交換、控制和信號的再生等都集中在CS，無線接入終端所需的寬帶無線信號通過BS對接收到的光載毫米波射頻信號進行光電轉換、放大和天線發射來獲得。因此，RoF系統中復雜昂貴的設備都集中到了 CS，多個遠端BS共享這些設備，從而大大的降低了 BS的功耗和成本。另外，利用光纖作為傳輸鏈路，具有低損耗、高帶寬和防止電磁干擾等特點。正是因為RoF這些無可比擬的優點，使其在未來的寬帶無線通信中包括寬帶無線接入網領域有著廣闊的應用前景。將RoF技術應用到PON系統中能夠有利結合這兩種技術的優勢，目前該方向已經成為國際研究熱點之一。但基于RoF的PON系統的保密性不足，無法滿足用戶終端對需求信息的高安全及保密性要求，因此，如何提高基于RoF技術的PON系統的抗干擾能力和保密性將是一個值得深入研究的關鍵問題。光碼分復用(OpticalCode Division Multiplexing, 0CDM)技術是目前具有高保密信息傳輸優勢的技術之一，該技術自80年代初提出以來，倍受關注。OCDM技術將光纖介質的超大帶寬和電碼分多址(ECDMA)的靈活性相結合，是常見PON多址接入方式之一。 OCDM系統利用相互正交的地址碼如光正交碼等對傳輸的信號進行相應的編解碼處理，使得不同用戶的信號可以共享信道，從而提高了網絡的容量。同時，分配給不同用戶的地址碼之間相互正交使得OCDM系統具有很強的抗干擾能力和保密性，這一點是其他多址接入方式無法媲美的。另外，OCDM系統支持異步接入，因此對同步的要求較低。由于3G通信的飛速發展，各種通信基礎設施日趨完善，因而很容易使用OCDM技術對現有的通信基礎設施進行升級來增強通信的安全保密性，從而滿足現實社會人們對通信質量安全保密化的要求。從目前專利或文獻調研情況來看，將具有保密性優勢的OCDM技術應用到基于RoF技術的PON 系統尚未見到報道。在2010年12月01日公布，公開號為CN101902666A，名稱為“光碼分多址無源光網絡系統、光分配網裝置及光線路終端”的發明專利中，發明人提供了一種通過在光分配網絡對輸入信號進行波分復用和OCDM編解碼處理來擴大現有OCDM無源光網絡的接入用戶容量的技術。雖然通過將多路數據調制到不同波長的光載波上并由密集波分復用器合為一路信號的處理方式能夠擴大接入網用戶的容量，但是該方案需要若干不同波長的激光器和密集波分復用器，因而該方案是在犧牲成本的代價之上實現OCDM無源光網絡擴容功能的，而且該方法不能支持無線接入。在2011年07月20日公布，公開號為CN102130805A， 名稱為“一種面向融合接入的多業務終端系統”的發明專利中，發明人提出利用RoF技術實現PON系統的多種有線和無線業務的融合接入，用戶終端可以根據需要選擇網絡和業務。雖然該方案能夠實現有線和無線業務的融合接入，但是該方案沒有考慮到信息傳輸的抗干擾和保密性問題，即只要微彎光纖，光纖中傳輸的模擬信號就很容易泄露出來，竊聽方只需要用一個光譜儀就可以獲得并破解各路信號，同時，無線信號在空氣信道中傳輸也容易被非指定用戶盜取，這顯然無法滿足有線和無線用戶終端對需求信息的安全保密性要求。另外，在文獻[Y. Hsueh, M. Huang, S. Fan, and G. -K. Chang, "A Novel Lightwave Centralized Bidirectional Hybrid Access Network :Seamless Integration of RoF with WDM-0FDM-P0N,，，IEEE Photon. Technol. Lett.，vol. 23，no. 15，pp. 1085-1087，Aug.， 2011.]中，作者提出一種集中波長的混合雙向無源光網絡接入網系統。該方案將光載無線通信技術和波分復用無源光網絡技術進行了很好的融合，并用來傳輸正交頻分復用信號。 雖然通過上述兩種技術的融合能夠實現一種有線/無線混合接入的無源光網絡系統，但是該方案在信號傳輸的抗干擾和保密性上存在較大問題，同樣無法滿足有線和無線用戶終端對需求信息的安全保密性要求。

發明內容
為了克服現有技術的不足，本發明提供一種基于OCDM具有高保密性的光纖無線 RoF無源光網絡實現方法，以解決接入網領域有線和無線業務的無縫融合以及有線和無線用戶終端對需求信息的高安全及保密性要求等問題，從而滿足現實社會人們對業務服務多元化和通信質量安全保密化的要求。為了方便描述本發明的內容，先對本發明內容中出現的相關專業術語進行說明PON(Passive Optical Network) : ! ^^ ；OLT (Optical Line Terminal):光線路終端;ODN(Optical Distribution Network)光分配網絡；ONU(Optical Network Unit):光網絡單元；RoF (Radio over Fiber)光載無線通信；
CS (Central Station):中>!>立占；BS (Base Station)基站；OCDM(Optical Code Division Multipleing)光碼分復用；ECDMA(Electrical Code Division Multiple Access)電碼分多址。為了實現上述發明目的，本發明提供一種基于OCDM的保密性光纖無線RoF無源光網絡系統，其特征在于包括RoF中心站中的雙邊帶調制和強度調制、光源、射頻源、OCDM編碼、耦合、光纖傳輸、解耦合、OCDM解碼、光電探測、RoF基站中ECDMA編碼、電放大以及天線發射組成。本發明具體實現方法的步驟為第1步中心頻率為fO的激光光源在頻率為F的射頻源激勵下進行雙邊帶調制， 從而產生頻率分別為fl = fO-F、fO和f2 = fO+F的三個載波分量；第2步用一個解復用器將雙邊帶調制得到的頻率分別為fl、fO和f2的三個載波分量分離開，將各路有線用戶數據分別調制到對應的fO載波分量上，將各路無線用戶數據分別調制到對應的π載波分量上，頻率為f2的載波分量不做任何處理，最后由一個復用器再將調制后的頻率為Π、fO和沒有調制的頻率為f2的三路信號復用到一起；第3步根據系統分配給各個用戶的唯一的OCDM地址碼，利用OCDM編碼器對強度調制后得到的混合信號進行OCDM編碼，從而得到的η路并行的OCDM編碼信號，再用一個耦合器將這η路并行的OCDM編碼信號耦合為一路；第4步η路并行的OCDM編碼信號由耦合器耦合為一路后直接發射到光纖信道中，先從OLT傳輸到0DN，再由ODN將信號分配給各個0NU，光放大器用來對衰減了的光信號進行放大；第5步耦合為一路的OCDM編碼信號由位于ODN處的解耦合器分為η束，分別發送到η個對應的0NU，每個ONU為了獲取OLT傳送給自己的信號，需要對接收到的光信號進行OCDM解碼處理，從而提取出所需的光信號；第6步經過OCDM解碼處理后的光信號先由一個解復用器將頻率為fl、fO和f2 的三個信號分量分離開來，攜帶有線用戶數據的頻率為fO的信號分量直接進入光電探測器進行光電轉換，從而得到有線用戶所需求的數據并直接發送給有線用戶終端，攜帶無線用戶數據的頻率為π的信號分量和沒有調制信號的頻率為f2的載波分量一起進入RoF基站中的光電探測器進行拍頻處理，從而得到無線用戶所需求的射頻頻率為2F的無線信號；第7步經過RoF基站中光電探測器的拍頻處理即可得到無線用戶所需求的射頻信號，再根據分配給不同無線用戶的ECDMA地址碼對射頻信號進行ECDMA編碼處理，從而確保只有擁有權限即擁有對應ECDMA地址碼的無線用戶才能正確解碼并接收到需求的無線信號；第8步經過ECDMA編碼后的射頻信號由一個電功率放大器放大到適合天線發射的功率水平后由天線直接發射到空氣信道中，無線用戶終端只需要在一定的距離范圍內根據分配給自己的ECDMA地址碼進行解碼處理就能成功接收到所需求的無線信號。通過執行上述步驟，就可以成功的實現本發明提供的這種具有高保密性的基于 OCDM的光纖無線RoF無源光網絡系統。


圖1是本發明提供的一種基于OCDM的光纖無線RoF無源光網絡實現方法的具體實施步驟流程圖；圖2是本發明實施實例1的原理框圖；圖3是本發明實施實例1的詳細結構框圖；圖4是本發明實施實例2的原理框圖；圖5是本發明實施實例2的詳細結構框圖；圖6是本發明實施實例1中多光源RoF-中心站的詳細結構框圖；圖7是本發明實施實例2中單光源RoF-中心站的詳細結構框圖；圖8是本發明實施實例1和2中OOTM編/解碼器陣列的原理框圖；圖9是本發明實施實例1和2中基于光纖延遲線的OCDM編/解碼器陣列的詳細結構框圖；圖10是本發明實施實例1和2中RoF-基站的詳細結構框圖；圖11是本發明實施實例1和2中RoF-中心站進行雙邊帶調制后得到的雙邊帶載波信號的頻譜圖。
具體實施例方式本發明有兩個具體實施方式
，分別由兩個具體實施實例給出，下面將結合附圖和這兩個實施實例對本發明做進一步的說明。實施實例1
本發明實施實例1的原理框圖和詳細結構框圖分別如圖2和圖3所示，本實施實例的特征一在于0LT用于產生光載波、調制有線/無線用戶信號、OCDM編碼處理以及將編碼后的η路光信號耦合到一起發射到光纖鏈路。光纖鏈路用于傳輸OLT發射的光信號。光放大器用于放大光纖鏈路中傳輸的光信號。解耦合器用于將接收到的光信號分為η路并發送給各個0NU。多個ONU用于接收光纖鏈路傳送來的光信號、OCDM解碼處理、光電探測、 ECDMA編碼處理以及分別將有線/無線信號傳送給有線無/線用戶終端。其特征二在于 多光源RoF中心站作為OLT的一個組成部分，RoF基站作為ONU的一個組成部分，OCDM解碼器分別位于各個ONU中。所述OLT包括多光源RoF中心站，使用多個光源來產生傳輸有線和無線業務的光載波并將有線和無線業務數據調制到相應的光載波上；OCDM編碼器陣列，用于對多光源 RoF中心站輸出的帶有用戶信號的窄光脈沖進行編碼處理，每一個ONU分配一個唯一的地址碼，各個ONU之間的地址碼相互正交；耦合器用于將從OCDM編碼器陣列輸出的多路編碼后的光信號耦合為一路并發射到光纖鏈路。所述多光源RoF中心站的詳細結構框圖如圖6所示，其特征在于多光源RoF中心站由η個中心頻率為fO的光源，頻率為Fl、F2、-,Fn的η個射頻源，η個雙邊帶調制器， η個解復用器，η個用來調制有線用戶數據的強度調制器，η個用來調制無線用戶數據的強度調制器以及η個復用器組成。各個光源產生相應的光載波，在各個射頻源的驅動下進行雙邊帶調制，從而得到η個雙邊帶光載波信號。第i支路進行雙邊帶調制后得到的雙邊帶載波信號的頻譜圖如圖11所示，頻率為fO的中心載波和頻率為Π、f2的兩個一階邊帶之間的頻率間隔為第i支路射頻源的頻率值Fi。每個支路的雙邊帶載波信號由一個解復用器
7將三個不同的波帶分離開，其中左邊帶fl進入一個強度調制器在無線用戶數據i的驅動下進行強度調制，得到光載射頻無線信號Π，中心載波fO進入另一個強度調制器在有線用戶數據i的驅動下進行強度調制，得到光載有線信號fo，然后右邊帶載波信號f2、光載射頻無線信號Π和光載有線信號f0 —起由一個復用器合到一起，得到第i支路的信號。最后，得到的η條支路的η路并行信號就是多光源RoF中心站的輸出信號。所述OCDM編碼器陣列的原理框圖如圖8所示，其特征在于包括η個并行的OCDM 編碼器。本發明采用的基于光纖延遲線的OCDM編碼器陣列的詳細結構框圖如圖9所示。 帶有用戶信號的η個窄光脈沖經過不等長的光纖延遲線傳輸后得到編碼后的η個光脈沖信號，編碼信號的碼片周期與窄光脈沖相等，碼片的時隙位置由地址碼決定，地址碼元素“O” 和“ 1，，分別由該碼片位置光脈沖的有無表示。所述ONU其特征在于0CDM解碼器，用于對接收到的光信號進行相應的解碼處理， 每個ONU用分配給自己的唯一的地址碼對接收到的光信號進行解碼，就可以得到直接所需要的信號，同時由于沒有其他用戶的地址碼而無法竊取其他用戶的信號。解復用器，用于將發送給有線用戶和無線用戶的不同光信號分離開。光電探測器，用于將接收到的光信號進行光電轉換得到相應的電信號并將有線用戶所需的電信號直接發送給有線用戶終端。RoF 基站，用于接收光纖鏈路傳送來的光信號、OCDM解碼處理、光電探測、ECDMA編碼處理以及分別將有線/無線信號傳送給有線無/線用戶終端。所述各個ONU中的OCDM解碼器分別對應如圖8所示OCDM解碼器陣列中相應的一個支路。本發明采用的基于光纖延遲線的OCDM解碼器陣列的詳細結構框圖如圖9所示。接收到的η個光脈沖信號經過與編碼器陣列排列相反的光纖延遲線傳輸后，輸出的光信號即為解碼后的η個光脈沖信號，這η個光脈沖信號隨后就分別被發送到對應的ONU中。所述RoF基站的詳細結構框圖如圖10所示，其特征在于包括光電探測器，ECDMA 編碼器，電放大器和天線。RoF基站接收到的右邊帶載波信號f2和光載射頻無線信號fl 一起直接進入光電探測器進行拍頻，從而得到攜帶無線用戶所需業務的射頻信號，再經過 ECDMA編碼器處理，然后由電放大器將低功率的射頻信號放大，最后由天線發射到空氣信道中，這樣無線用戶終端就可以接收所需的射頻信號。實施實例2本發明實施實例2的原理框圖和詳細結構框圖分別如圖4和圖5所示，本實施實例其特征一在于0LT用于產生光載波、調制有線/無線用戶信號、OCDM編碼處理以及將編碼后的η路光信號耦合到一起發射到光纖鏈路。光纖鏈路用于傳輸OLT發射的光信號。光放大器用于放大光纖鏈路中傳輸的光信號。ODN用于將接收到的光信號分為若干支路并對各支路光信號進行解碼處理。多個ONU用于接收光纖鏈路傳送來的光信號、光電探測、ECDMA 編碼以及分別將有線/無線信號傳送給有線無/線用戶終端。其特征二在于單光源RoF 中心站作為OLT的一個組成部分，RoF基站作為ONU的一個組成部分，OCDM解碼器陣列位于 ODN 中。所述OLT包括單光源RoF中心站，1個高功率光源產生1個雙邊帶調制器的光載波，該雙邊帶調制器在1個射頻源的驅動下進行雙邊帶調制從而產生傳輸有線和無線業務的光載波并將有線和無線業務數據調制到相應的光載波上，最后由1個分束器將得到的雙邊帶信號分為η條支路；OCDM編碼器陣列用于對單光源RoF中心站輸出的帶有用戶信號的窄光脈沖進行編碼處理；耦合器用于將從OCDM編碼器陣列輸出的多路編碼后的光信號耦合為一路并發射到光纖鏈路。所述單光源RoF中心站的詳細結構框圖如圖7所示，其特征在于包括1個中心頻率為fo的高功率光源，1個頻率為F的射頻源，1個雙邊帶調制器，1個分束器，η個解復用器，η個用來調制有線用戶數據的強度調制器，η個用來調制無線用戶數據的強度調制器以及η個復用器。1個高功率光源產生1個雙邊帶調制器的光載波，該雙邊帶調制器在1個射頻源的驅動下進行雙邊帶調制從而產生傳輸有線和無線業務的光載波并將有線和無線業務數據調制到相應的光載波上，最后由1個分束器將得到的雙邊帶信號分為η條支路。每個支路的雙邊帶載波信號由一個解復用器將中心頻率分別為Π，fO和f2的三個不同的波帶分離開來，其中左邊帶Π進入一個強度調制器在無線用戶數據i的驅動下進行強度調制， 得到光載射頻無線信號Π，中心載波fO進入另一個強度調制器在有線用戶數據i的驅動下進行強度調制，得到光載有線信號fO，然后右邊帶載波信號f2、光載射頻無線信號Π和光載有線信號fO —起由一個復用器合到一起，得到第i支路的信號。最后，得到的η條支路的η路并行信號就是單光源RoF中心站的輸出信號。所述OCDM編碼器陣列的原理框圖如圖8所示，包括η個并行的OCDM編碼器。本發明采用的基于光纖延遲線的OCDM編碼器陣列的詳細結構框圖如圖9所示。帶有用戶信號的η個窄光脈沖經過不等長的光纖延遲線傳輸后得到編碼后的η個光脈沖信號，編碼信號的碼片周期與窄光脈沖相等，碼片的時隙位置由地址碼決定，地址碼元素“O”和“1”分別由該碼片位置光脈沖的有無表示。所述ODN包括解耦合器，用于將接收到的光信號分為η路并直接送入OCDM解碼器陣列；OCDM解碼器陣列，用于對接收到的帶有用戶信號的η路并行光信號進行解碼處理。所述OCDM解碼器陣列的原理框圖如圖8所示，包括η個并行的OCDM解碼器。本發明采用的基于光纖延遲線的OCDM解碼器陣列的詳細結構框圖如圖9所示。接收到的η 個光脈沖信號經過與編碼器陣列排列相反的光纖延遲線傳輸后，輸出的光信號即為解碼后的η個光脈沖信號，這η個光脈沖信號隨后就分別被發送到對應的ONU中。所述ONU包括解復用器，用于將發送給有線用戶和無線用戶的不同光信號分離開；光電探測器，用于將接收到的光信號進行光電轉換得到相應的電信號并將有線用戶所需的電信號直接發送給有線用戶終端；RoF基站，用于對接收到的光載射頻無線信號進行光電轉換、ECDMA編碼處理并經過電放大器放大后由天線發射到無線用戶終端。所述RoF基站的詳細結構框圖如圖10所示，包括光電探測器，ECDMA編碼器，電放大器和天線。RoF基站接收到的右邊帶載波信號f2和光載射頻無線信號Π —起直接進入光電探測器進行拍頻，從而得到攜帶無線用戶所需業務的射頻頻率為2F的無線信號，再經過ECDMA編碼器處理，然后由電放大器將低功率的射頻信號放大后由天線發射到空氣信道中，這樣無線用戶終端就可以接收所需的射頻信號。所述RoF中心站中第i支路進行雙邊帶調制后得到的雙邊帶載波信號的頻譜圖如圖11所示，包括頻率為fO的中心載波，頻率為fl = fO-Fi的左邊帶和頻率為f2 = fO+Fi 的右邊帶三個頻率分量。這三個頻率分量的峰值功率都在-20daii左右，比雙邊帶調制產生的其他高階邊帶的峰值功率高出20多個dB。本發明的有益效果
將RoF技術與PON技術緊密結合，實現了有線業務和無線業務的無縫融合；在光纖鏈路采用OCDM接入技術，顯著增強了融合業務在光纖鏈路傳輸的抗干擾能力和安全保密性能，讓多種業務可以共享信道，擴大了系統的容量，同時也降低了系統對同步的要求，且擁有公平的帶寬分配機制，組網靈活；在無線鏈路采用ECDMA技術，增強了無線業務在無線鏈路傳輸的抗干擾能力和安全保密性能；可以根據無線用戶的需求，在OLT端使用不同頻率的射頻源來使不同的用戶獲得不同射頻頻率的無線信號；提供了兩種具體的實施方式， 可以適應不同需求的應用場合；易在現有3G基礎設施上進行相應的升級，可以極大的降低普及建設成本。盡管上面對本發明說明性的具體實施方式
進行了描述，以便于本技術領域的技術人員理解本發明，但應該清楚，本發明不限于具體實施方式
的范圍，對本技術領域的普通技術人員來講，只要各種變化在所附的權利要求限定和確定的本發明的精神和范圍內，這些變化是顯而易見的，一切利用本發明構思的發明創造均在保護之列。
權利要求
1.一種基于光碼分復用(OCDM)光纖無線RoF無源光網絡系統，其特征一在于包括光載無線通信(RoF)中心站中的雙邊帶調制和強度調制、光源、射頻源、OCDM編碼、耦合、光纖傳輸、解耦合、OCDM解碼、光電探測、RoF基站中電碼分多址(ECDMA)編碼、電放大以及天線發射組成。其特征二在于RoF中心站作為光線路終端(OLT)的一個組成部分，OCDM編碼器陣列位于OLT中。其特征三在于RoF基站作為光網絡單元(ONU)的一個組成部分，OCDM 解碼器分別位于各個ONU中。一種基于OCDM光纖無線RoF無源光網絡實現方法，其具體實現步驟為 第1步中心頻率為fO的激光光源在頻率為F的射頻源激勵下進行雙邊帶調制，從而產生頻率分別為fl = fO-F、fO和f2 = fO+F的三個載波分量；第2步用一個解復用器將雙邊帶調制得到的頻率分別為fl、fO和f2的三個載波分量分離開，將各路有線用戶數據分別調制到對應的fO載波分量上，將各路無線用戶數據分別調制到對應的Π載波分量上，頻率為f2的載波分量不做任何處理，最后由一個復用器再將信號調制后的頻率為Π、fO和沒有調制的頻率為f2的三路信號復用到一起；第3步根據系統分配給各個用戶的唯一的OCDM地址碼，利用OCDM編碼器對強度調制后得到的混合信號進行OCDM編碼，從而得到的η路并行的OCDM編碼信號，再用一個耦合器將這η路并行的OCDM編碼信號耦合為一路；第4步η路并行的OCDM編碼信號由耦合器耦合為一路后就直接發射到光纖信道中， 先從OLT傳輸到光分配網(ODN)，再由ODN將信號分配給各個0NU，光放大器用來對衰減了的光信號進行放大；第5步耦合為一路的OCDM編碼信號由位于ODN處的解耦合器分為η束，分別發送到η 個對應的0NU，每個ONU為了獲取OLT傳送給自己的信號，需要對接收到的光信號進行OCDM 解碼處理，從而提取出所需的光信號；第6步經過OCDM解碼處理后的光信號先由一個解復用器將頻率為Π、fO和f2的三個信號分量分離開來，攜帶有線用戶數據的頻率為fO的信號分量直接進入光電探測器進行光電轉換，從而得到有線用戶所需求的數據并直接發送給有線用戶終端，攜帶無線用戶數據的頻率為Π的信號分量和沒有調制信號的頻率為f2的載波分量一起進入RoF基站中的光電探測器進行拍頻處理，從而得到無線用戶所需求的射頻頻率為2F的無線信號；第7步經過RoF基站中光電探測器的拍頻處理即可得到的無線用戶所需求的射頻信號，再根據分配給不同無線用戶的ECDMA地址碼對射頻信號進行ECDMA編碼處理，從而確保只有擁有權限即擁有對應ECDMA地址碼的無線用戶才能正確解碼并接收到需求的無線信號；第8步經過ECDMA編碼后的射頻信號由一個電功率放大器放大到適合天線發射的功率水平后由天線直接發射到空氣信道中，無線用戶終端只需要在一定的距離范圍內根據分配給自己的ECDMA地址碼進行解碼處理就能成功接收到所需求的無線信號。
2.根據權利要求1所述的基于OCDM光纖無線RoF無源光網絡系統，其特征還在于所述OLT中的多光源RoF中心站，使用η個光源來產生傳輸有線和無線業務的光載波，η個雙邊帶調制器在η個射頻源的驅動下將有線和無線業務數據分別調制到相應的光載波上； OCDM編碼器陣列用于對RoF中心站輸出的攜帶用戶信號的窄光脈沖進行編碼處理；耦合器用于將從OCDM編碼器陣列輸出的多路編碼后的光信號耦合為一路并發射到光纖鏈路。
3.根據權利要求1所述的基于OCDM光纖無線RoF無源光網絡系統，其特征還在于所述ONU包括OCDM解碼器用于對接收到的光信號進行解碼處理；解復用器用于將發送給有線用戶和無線用戶的不同光信號分離開來；RoF基站用于對接收到的光載射頻無線信號進行光電轉換、ECDMA編碼并經過電放大器放大后由天線發射到無線用戶終端；光電探測器用于將接收到的有線光信號進行光電轉換并傳送給有線用戶終端。
4.根據權利要求1所述的基于OCDM光纖無線RoF無源光網絡系統，其特征還在于單光源RoF中心站由1個高功率光源，1個雙邊帶調制器和1個射頻源和1個光分束器組成。
5.根據權利要求1所述的基于OCDM光纖無線RoF無源光網絡系統，其特征還在于所述ODN包括解耦合器用于將接收到的光信號分為若干支路；OCDM解碼器陣列用于對解耦合后的各支路光信號進行解碼處理。
6.根據權利要求1和5所述的基于OCDM光纖無線RoF無源光網絡系統，其特征還在于位于各個ONU中的OCDM解碼器以陣列的形式放到ODN中，OLT通過ODN與多個元ONU 相連。
7.根據權利要求1所述的基于OCDM光纖無線RoF無源光網絡系統，其特征還在于所述單光源RoF中心站，1個高功率光源產生1個雙邊帶調制器的光載波，該雙邊帶調制器在 1個射頻源的驅動下進行雙邊帶調制從而產生傳輸有線和無線業務的光載波并將有線和無線業務數據調制到相應的光載波上，最后由1個分束器將得到的雙邊帶信號分為η條支路； OCDM編碼器陣列，用于對RoF中心站輸出的帶有用戶信號的窄光脈沖進行編碼處理；耦合器用于將從OCDM編碼器陣列輸出的多路編碼后的光信號耦合為一路并發射到光纖鏈路。
8.根據權利要求1所述的基于OCDM光纖無線RoF無源光網絡系統，其特征還在于0NU 包括有線和無線用戶終端，分別接收有線和無線信號。
9.根據權利要求1和8所述的基于OCDM光纖無線RoF無源光網絡系統，其特征還在于無線用戶終端包括天線和ECDMA解碼器。
10.根據權利要求1、2、3、5、6和7所述的基于OCDM光纖無線RoF無源光網絡系統，其特征還在于所述OCDM編/解碼器采用了光纖延遲線編/解碼器。
全文摘要
本發明公開了一種基于光碼分復用(OCDM)光纖無線RoF無源光網絡(PON)實現方法。在光線路終端(OLT)RoF中心站，信號實現雙邊帶調制，產生三路載波分量分別調制有線、無線用戶數據和不做調制處理。信號經OCDM編碼后耦合到光纖信道，傳輸到光分配網絡(ODN)并將信號分配給各個光網絡單元(ONU)。ONU將接收的信號進行OCDM解碼，然后將三路分量分離，其中一路經光電探測后直接發送給有線用戶終端，而另外兩路進入RoF基站，進行拍頻得到射頻信號，再進行電碼分多址(ECDMA)編碼并經過電放大后由天線發射，最后無線用戶終端通過ECDMA解碼獲取所需信號。本發明為PON系統中實現有線/無線保密接入提供了一種有效途徑。
文檔編號H04Q11/00GK102413388SQ20111036712
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者張崇富, 陳晨 申請人:電子科技大學