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一種基于ofdma的可重構(gòu)光分插復(fù)用器的制作方法

文檔序號:2688336閱讀:162來源:國知局
專利名稱:一種基于ofdma的可重構(gòu)光分插復(fù)用器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于光通信技術(shù)領(lǐng)域,更為具體地講,涉及一種基于OFDMA (正交頻分多址)的可重構(gòu)光分插復(fù)用器。
背景技術(shù)
近年來,隨著住宅和商業(yè)用戶對帶寬需求的不斷增加,迫使服務(wù)提供商向終端用戶提供更寬的容量,使得光纖接入技術(shù)成為了最有市場前景的技術(shù)。作為一種高頻譜利用率的調(diào)制方式,正交頻分復(fù)用(OFDM)被廣泛應(yīng)用于傳輸和接入網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。正交頻分復(fù)用是一種利用多載波調(diào)制的特殊頻率復(fù)用技術(shù)。該技術(shù)的本質(zhì)思想是將信道分成若干個正交子信道,將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流,調(diào)制到每個子信道進(jìn)行傳輸。
OFDMA (正交頻分多址)是以O(shè)FDM (正交頻分復(fù)用)為基礎(chǔ)的,它是OFDM與FDMA(頻分多址)技術(shù)的結(jié)合,通過給每個用戶分配一定數(shù)量的子載波來實現(xiàn)多用戶接入。在OFDMA系統(tǒng)中,多個用戶可以同時進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸,并且可以根據(jù)用戶業(yè)務(wù)量的大小動態(tài)地分配子載波的數(shù)量;同時由于各個子載波之間的正交性,不需要為不同用戶間插入保護(hù)頻帶,且用戶頻帶互相交疊,極大地提高了頻譜利用率。子載波間的正交性還可以減少載波間干擾(Inter-Carrier Interference,簡稱ICI)及用戶間干擾(Multi-UserInterference,簡稱MUI ),并且可以在不同的子載波上使用不同的調(diào)制和編碼方式以及發(fā)射功率來減少干擾,增加通信系統(tǒng)容量。同時,基于OFDM的調(diào)制技術(shù)還具有抗光纖色散和偏振模色散(PMD)的能力,因此,該技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。光分插復(fù)用器(Optical Add-Drop Multiplexer,簡稱0ADM)是波分復(fù)用(Wavelength Division Multiplexing,簡稱WDM)光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件之一,可以不經(jīng)過光/電/光轉(zhuǎn)換和電處理,就能實現(xiàn)波分復(fù)用信道的分插功能,具有對信號制式和速率的透明性,是克服傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的電子瓶頸問題的關(guān)鍵技術(shù)之一??芍貥?gòu)光分插復(fù)用器(ReconfigurableOptical Add-Drop Multiplexer,簡稱R0ADM)是指波長可配置的光分插復(fù)用器,它能動態(tài)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點add/drop (插入/分出)的波長,從而達(dá)到光網(wǎng)絡(luò)動態(tài)重構(gòu)的能力。利用可重構(gòu)光分插復(fù)用器可以增加波分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)的彈性,使得運營商可以遠(yuǎn)程動態(tài)控制波長傳輸?shù)穆窂剑行У販p少運營商的運營和維護(hù)成本。與傳統(tǒng)的波分復(fù)用系統(tǒng)相比,在基于OFDM的系統(tǒng)中,有一個新的概念叫做帶(band)而不是波長。作為一個子波長單元,帶能夠克服嚴(yán)格的大粒度滯留帶寬瓶頸而獲得一個有效的業(yè)務(wù)分配。因此,在OFDM系統(tǒng)中實現(xiàn)可重構(gòu)光分插復(fù)用器就是add/drop (插入/分出)相應(yīng)的頻帶,通常都是通過光耦合器/濾波器來實現(xiàn)的,現(xiàn)有的關(guān)于這方面的研究有以下兩方面的內(nèi)容。一是阿爾卡特朗訊貝爾實驗室在2010年提出的基于光OFDM超級信道的可變比特率可重構(gòu)光分插復(fù)用器。這種方法是使用基于光OFDM頻帶(Band)的連續(xù)波帶信號作為可變比特率的傳輸格式,通過濾波器實現(xiàn)頻帶的add/drop (插入/分出)。在drop (分出)路徑中,直接使用一個帶通濾波器提取所需要的頻帶,然而由于OFDM信號像矩形一樣的形狀,除了需要的頻帶之外,還會濾出一部分相鄰的頻帶Band。實現(xiàn)add (插入)功能,首先需要一個帶阻濾波器來清除新的OFDM頻帶要插入地方的頻譜,然后再插入新的頻帶,同樣地,由于濾波器和信號的特點,相鄰Band不能被完全清除,會殘留一些干擾信號功率。二是北京大學(xué)陳源翔團(tuán)隊在2011年提出的基于一種正交頻帶復(fù)用(OrthogonalBand Multiplexing,簡稱0BM)單載波頻分復(fù)用超級信道的可重構(gòu)光分插復(fù)用器。這種方法add/drop (插入/分出)的是正交的單一頻帶,頻帶間隔是IOGHz,使用一個FinisarWaveshaper 4000S來實行add (插入)和drop (分出)功能。這個波形形成器(Waveshaper)能夠提供很好的濾波器幅度控制,并有一個最小的IOGHz的濾波帶寬。同時,波形形成器能夠很容易地配置成一個中心頻率可變的帶通和帶阻濾波器。add (插入)功能是通過波形形成器將所有頻帶分成兩組,其中一組就是需要分出的信號。drop (分出)功能是先利用波形形成器將其中的一個頻帶移除,然后在低一級鏈路再產(chǎn)生一個新的對應(yīng)頻帶,最后將這兩路信號用一個耦合器合在一起就實現(xiàn)了 add (插入)功能。這種方法的缺點是由于光濾波器有限的斜率,add (插入)功能會對插入的頻帶和兩個相鄰頻帶產(chǎn)生一個損耗代價,并且相鄰頻帶有IOGHz的間隔,降低了頻帶利用率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于OFDMA的可重構(gòu)光分插復(fù)用器,以克服現(xiàn)有技術(shù)中濾波器的限制而導(dǎo)致分插復(fù)用器存在相鄰頻帶干擾以及相鄰頻帶間隔較大造成頻帶利用率下降,并在實現(xiàn)add (插入)功能時,需要先將對應(yīng)位置的頻帶移除然后再插入新的頻帶,會殘留一些干擾信號的缺陷。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明基于OFDMA的可重構(gòu)光分插復(fù)用器,其特征在于,包括一偏振分束器,用于分離多帶OFDM信號,按偏振方向?qū)⑵浞譃閮陕?,即只包括X偏振方向頻帶組成的上行OFDM信號和只包括y偏振方向頻帶組成的下行OFDM信號;其中所述的多帶OFDM信號包括多個頻帶,每個頻帶內(nèi)包含若干個相互正交的子載波,頻帶之間的間隔等于頻帶內(nèi)各子載波間的間隔;多個頻帶按X和I偏振方向間插分布,其中X偏振方向的頻帶組成上行OFDM信號,y偏振方向的頻帶組成下行OFDM信號;一帶通濾波器,用于將偏振分束器分出的下行OFDM信號中需要的頻帶分出(提取)出來,傳送到對應(yīng)的遠(yuǎn)端節(jié)點,即用戶;一光耦合器,用于遠(yuǎn)端節(jié)點發(fā)送的上行頻帶與偏振分束器分出的上行OFDM信號合為一路新的上行OFDM信號,將上行頻帶即插入頻帶插入(add)到上行OFDM信號中,并輸出給偏振合束器,所述的上行頻帶與上行OFDM信號中已有的頻帶間隔一個頻帶寬度,且其偏振方向為X方向;一偏振合束器,將偏振分束器分出的下行OFDM信號或經(jīng)過帶通濾波器分出所需頻帶后的下行OFDM信號與光耦合器輸出的新的上行OFDM信號合并為新的多帶OFDM信號并輸出。本發(fā)明的發(fā)明目的是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明基于OFDMA的可重構(gòu)光分插復(fù)用器,首先通過偏振分束器將多帶OFDM信號分為只包括X偏振方向頻帶組成的上行OFDM信號和只包括y偏振方向頻帶組成的下行OFDM信號,由于多帶OFDM信號中每個頻帶內(nèi)包含若干個相互正交的子載波,頻帶之間的間隔等于頻帶內(nèi)各子載波間的間隔,這樣不僅保證了頻帶之間的正交性,也使帶寬得到了充分地利用,提高了頻帶利用率。然后,分出的上下行OFDM信號分別通過光耦合器以及帶通濾波器實現(xiàn)插入(add)和分出(drop)功能,且插入的上行頻帶與上行OFDM信號中已有的頻帶間隔一個頻帶寬度,最后通過偏振合束器將下行OFDM信號和新的上行OFDM信號合成新的多帶OFDM信號輸出。由于在兩個偏振方向X和y上分別實現(xiàn)分出(drop)和(add)功能,且多帶OFDM信號是x、y偏振方向的頻帶間插的,分出的下行OFDM信號的頻帶間隔為一個頻帶的寬度,因此,對所需頻帶的分出(提取)不會有相鄰頻帶的干擾,對濾波器的要求也就降低了。同時,由于插入頻帶插入到另一個偏振方向,即X方向的上行OFDM信號中,不需要將對應(yīng)位置的頻帶移除,因此克服了干擾信號的影響。


圖I是將本發(fā)明基于OFDMA的可重構(gòu)光分插復(fù)用器應(yīng)用于城域/接入網(wǎng)融合網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)圖;圖2是本發(fā)明基于OFDMA的可重構(gòu)光分插復(fù)用器一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)圖與頻譜示意圖;圖3是本發(fā)明基于OFDMA的可重構(gòu)光分插復(fù)用器另一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)圖與頻譜示意圖;圖4是圖3所示基于OFDMA的可重構(gòu)光分插復(fù)用器的一頻譜圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進(jìn)行描述,以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明。需要特別提醒注意的是,在以下的描述中,當(dāng)已知功能和設(shè)計的詳細(xì)描述也許會淡化本發(fā)明的主要內(nèi)容時,這些描述在這里將被忽略。為了方便描述,先對具體實施方式
中出現(xiàn)的相關(guān)專業(yè)術(shù)語進(jìn)行說明ROADM (Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer):可重構(gòu)光分插復(fù)用器;Add/Drop (插入 / 分出);OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing):正交頻分復(fù)用;OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access):正交頻分多址;PMD (Polarization Mode Dispersion):偏振模色散;WDM (Wavelength Division Multiplexing):波分復(fù)用;CO (Central Office):中心局;CN (Central Node):中心節(jié)點;RN (Remote Node):遠(yuǎn)端節(jié)點;SSMF (Standard Single Mode Fiber):標(biāo)準(zhǔn)單模光纖;PBS (Polarization Beam Splitter):偏振分束器;PBC (Polarization Beam Combiner):偏振合束器;
BF (Band Filter):帶通濾波器;FBG (Fiber Bragg Grating):光纖布拉格光柵;OFA (Optical Fiber Amplifier):光纖放大器;PC (Polarization Controller):偏振控制器;OC (Optical Coupler):光稱合器;DS (Downstream):下行;US (Upstream):上行;OS (Optical Splitter):光分束器; Band :頻帶。圖I是將本發(fā)明基于OFDMA的可重構(gòu)光分插復(fù)用器應(yīng)用于城域/接入網(wǎng)融合網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)圖。在本實施例中,如圖I所示,OFDMA單纖環(huán)由一個中心局CO和若干個中心節(jié)點CN,在本實施例中為三個組成,中心局CO與中心節(jié)點CN或者中心節(jié)點CN之間都是由一條單向傳輸?shù)墓饫w連接。數(shù)據(jù)由核心網(wǎng)通過中心局流向遠(yuǎn)端節(jié)點RN,即用戶的方向為下行DS方向,而數(shù)據(jù)由遠(yuǎn)端節(jié)點流向核心網(wǎng)的方向則為上行US方向。OFDMA單纖環(huán)中的中心局CO與核心網(wǎng)直接相連,負(fù)責(zé)進(jìn)行信號的產(chǎn)生和光調(diào)制,將信號發(fā)布到核心網(wǎng)。各個中心節(jié)點CN可以分布在環(huán)中的任意位置,負(fù)責(zé)承載來自核心網(wǎng)的多帶OFDM信號,分出(drop)所需頻帶以及將來自遠(yuǎn)端節(jié)點的上行頻帶插入(add)到多帶OFDM信號。中心節(jié)點CN通過OFDMA單纖樹連接相對應(yīng)的若干個遠(yuǎn)端節(jié)點RN。本發(fā)明基于OFDMA的可重構(gòu)光分插復(fù)用器用于中心節(jié)點CN中。在下行方向,中心節(jié)點CN將要傳送到遠(yuǎn)端節(jié)點,即用戶的信號分出(drop),然后傳送到對應(yīng)的遠(yuǎn)端節(jié)點RN ;在上行方向,中心節(jié)點CN將從遠(yuǎn)端節(jié)點RN傳來的上行頻帶插入(add)多帶OFDM信號中,然后傳送到中心局CO,進(jìn)而傳輸?shù)胶诵木W(wǎng)。在本實施例中,本發(fā)明的基于OFDMA的可重構(gòu)光分插復(fù)用器有兩種實施方式,固定分配方式與動態(tài)分配方式。實施例I圖2是本發(fā)明基于OFDMA的可重構(gòu)光分插復(fù)用器一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)圖與頻譜示意圖。如圖2所示,在本實施方式中,采用固定分配方式。固定分配情況下實現(xiàn)可重構(gòu)光分插復(fù)用器(ROADM)的中心節(jié)點CN為圖I中的第二個中心節(jié)點CN2,所有中心節(jié)點結(jié)構(gòu)相同,在此以第二個中心節(jié)點CN2為例。所謂固定分配指的是每一個遠(yuǎn)端節(jié)點RN只需要某一種固定的業(yè)務(wù),比如遠(yuǎn)端節(jié)點RNl只需要頻帶Bandl的數(shù)據(jù),遠(yuǎn)端節(jié)點RN2只需要頻帶Band2的數(shù)據(jù),并且每個遠(yuǎn)端節(jié)點RN需要的業(yè)務(wù)都不同。這種情況下每一個中心節(jié)點CN并不需要攜帶所有的信號,與中心節(jié)點CN2相對應(yīng)的遠(yuǎn)端節(jié)點RN所需要的頻帶在中心節(jié)點CN2分出(drop)后只會傳送到相應(yīng)的遠(yuǎn)端節(jié)點RN,而不會通過OFDMA單纖樹再傳送到中心節(jié)點CN3,以此類推。多帶OFDM信號包括多個頻帶,每個頻帶內(nèi)包含若干個相互正交的子載波,頻帶之間的間隔等于頻帶內(nèi)各子載波間的間隔,這樣不僅保證了頻帶之間的正交性,也使帶寬得到了充分地利用。多個頻帶按X和I偏振方向間插分布,其中X偏振方向的頻帶組成上行OFDM信號,y偏振方向的頻帶組成下行OFDM信號。在本實施方式中,如圖2 (I)所示,包括三個頻帶,分別為Bandl、Band2和Band3,三個頻帶按x和y偏振方向間插分布,保證了對帶寬的充分利用。在本實施方式中,從中心節(jié)點CNl傳來的多帶OFDM信號到達(dá)中心節(jié)點CN2,即本發(fā)明基于OFDMA的可重構(gòu)光分插復(fù)用器后,首先利用偏振控制器PBS將多帶OFDM信號分為x和y兩個偏振方向,y偏振方向上攜帶的是下行OFDM信號的頻帶Bandl和頻帶Band3,x偏振方向上攜帶的是從中心節(jié)點CNl插入(add)的上行頻帶Band2。如圖2所示,對y偏振方向上的下行OFDM信號,使用帶通濾波器BF將遠(yuǎn)端節(jié)點RN2所需要的業(yè)務(wù),即頻帶bandl過濾出來并傳輸?shù)竭h(yuǎn)端節(jié)點RN2。在本實施方式中,帶通濾波器BF由環(huán)形器加上一個光纖布拉格光柵FBG組成,下行OFDM信號輸入到環(huán)形器、然后再到光纖布拉格光柵FBG,由光纖布拉格光柵FBG將選擇的頻帶Bandl返回光纖環(huán)形器,再傳輸給遠(yuǎn)端節(jié)點RN2,剩下的頻帶Band3即經(jīng)過帶通濾波器分出所需頻帶后的下行OFDM信號由光纖布拉格光柵FBG傳輸至光纖放大器OFA放大和偏振控制器PC進(jìn)行偏振控制后繼續(xù)向下傳輸,從而實現(xiàn)了頻帶的分出(drop)功能。由于頻帶Band2在X偏振方向上,y偏 振方向只有頻帶Bandl和頻帶Band3,因此頻帶Bandl和頻帶Band3之間就有比較寬的間隔,這樣在用濾波器提取信號時就不會對相鄰頻帶產(chǎn)生影響,對濾波器,在本實施方式中即光纖布拉格光柵FBG的要求也比較低。在X偏振方向上,來自遠(yuǎn)端節(jié)點RN2上行頻帶Band4與遠(yuǎn)端節(jié)點RNl的上行頻帶Band2經(jīng)過光耦合器OC合成一路新的上行OFDM信號,上行頻帶Band4與上行OFDM信號中已有的頻帶Band2間隔一個頻帶寬度,經(jīng)過光纖放大器OFA放大和偏振控制器PC進(jìn)行偏振控制后與經(jīng)過放大、偏振控制的分出了頻帶Bandl的y偏振方向上的下行OFDM信號通過偏振合束器PBC合成一路新的多帶OFDM信號,此時頻帶Band4與頻帶Band3頻帶相鄰,形成間插分布,最后將這個新的多帶OFDM信號傳輸?shù)较乱粋€中心節(jié)點CN3。實施例2圖3是本發(fā)明基于OFDMA的可重構(gòu)光分插復(fù)用器另一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)圖與頻譜示意圖。如圖3所示,在本實施方式中,采用動態(tài)分配方式。動態(tài)分配情況下實現(xiàn)可重構(gòu)光分插復(fù)用器(ROADMM^中心節(jié)點CN為第二個中心節(jié)點CN2,所有中心節(jié)點結(jié)構(gòu)相同,在此仍然以第二個中心節(jié)點CN2為例。所謂動態(tài)分配指的是每一個遠(yuǎn)端節(jié)點RN可以需要任意的一種業(yè)務(wù),某一種業(yè)務(wù)并不是固定的對應(yīng)于某一個遠(yuǎn)端節(jié)點RN的,業(yè)務(wù)的分配是根據(jù)需求動態(tài)地進(jìn)行的。它與固定分配的最主要的區(qū)別就是,每一個中心節(jié)點CN都需要攜帶所有頻帶的信號。在本實施方式中,多帶OFDM信號的構(gòu)成與實施例I相同。從中心節(jié)點CNl傳來的多帶OFDM信號到達(dá)中心節(jié)點CN2后,即本發(fā)明基于OFDMA的可重構(gòu)光分插復(fù)用器后,首先利用偏振控制器PBS將信號分為X和y兩個偏方向。同樣地,y偏振方向上攜帶的是下行OFDM信號的頻帶Bandl和頻帶Band3,x偏振方向上攜帶的是從中心節(jié)點CNl插入(add)的上行頻帶Band2。如圖3所示,對偏振控制器PBS分出的y偏振方向上的下行OFDM信號,使用分束器OS將下行OFDM信號分成相同的兩路,一路信號通過帶通濾波器BF將遠(yuǎn)端節(jié)點RN2所需要的業(yè)務(wù),即頻帶bandl過濾出來并傳輸?shù)竭h(yuǎn)端節(jié)點RN2。在本實施方式中,帶通濾波器BF由環(huán)形器加上一個光纖布拉格光柵FBG組成,下行OFDM信號輸入到環(huán)形器、然后再到光纖布拉格光柵FBG,由光纖布拉格光柵FBG將選擇的頻帶Bandl返回光纖環(huán)形器,再傳輸給遠(yuǎn)端節(jié)點RN2,從而實現(xiàn)了頻帶的分出(drop)功能,其效果同實施例1,在此不再贅述。另外一路下行OFDM信號經(jīng)過光纖放大器OFA放大和偏振控制器PC進(jìn)行偏振控制后與X偏振方向上的新的上行OFDM信號合為一路新的多帶OFDM信號傳輸?shù)街行墓?jié)點CN3。與實施例I不同的是,與X偏振方向上的新的上行OFDM信號合為一路新的多帶OFDM信號的下行信號包括了所有的下行頻帶,這樣,每一個中心節(jié)點CN都需要攜帶所有頻帶的信號。在X偏振方向上,在X偏振方向上,來自遠(yuǎn)端節(jié)點RN2上行頻帶Band4與遠(yuǎn)端節(jié)點RNl的上行頻帶Band2經(jīng)過光耦合器OC合成前述的新的上行OFDM信號,上行頻帶Band2的插入方式、效果與實施例相同,不再贅述。圖本發(fā)明的第二種實施方式動態(tài)分配方式的仿真頻譜圖。 如圖4所示,圖4 Ca)表示從上一個中心節(jié)點CNl傳來的多帶OFDM信號,從圖4Ca)可以看到,多帶OFDM信號被分成了三個頻帶Band,分別為bandl,band2和band3,各頻帶Band之間是相互正交且沒有保護(hù)間隔的。多帶OFDM信號進(jìn)入中心節(jié)點CN2后,利用偏振分束器PBS將其分成了 x和y兩個偏振方向,y偏振方向上的下行OFDM信號是頻帶bandl和頻帶band3, x偏振方向上的上行OFDM信號是頻帶band2,如圖4 (b)和(d)所示。圖4 (b)所示的是經(jīng)過偏振分束器PBS后y偏振方向上的下行OFDM信號的頻帶bandl和band3,這兩個頻帶之間的間隔是頻帶band2的寬度。y方向上的下行OFDM信號用光分束器OS分成了兩路相同的信號,一路則利用帶通濾波器將遠(yuǎn)端節(jié)點RN2所需要的頻帶bandl提取出來,濾出的頻帶如圖4 (C)所示,圖4 (b)和(C)即實現(xiàn)了 drop的功能;另一路下行OFDM信號經(jīng)過光纖放大器OFA放大和偏振控制器PC進(jìn)行偏振控制后與x偏振方向上的新的上行OFDM信號合為一路新的多帶OFDM信號傳輸?shù)街行墓?jié)點CN3。圖4 (d)所示的是經(jīng)過偏振分束器PBS后X偏振方向上的頻帶band2。在x偏振方向上插入(add) 了一個從遠(yuǎn)端節(jié)點RN2傳來的上行頻帶band4,上行頻帶band4和頻帶band3相鄰的,它們之間的間隔也等于子載波之間的間隔,插入后的上行OFDM信號如圖4(e)所示,圖4 (d)和(e)即實現(xiàn)了插入(add)的功能。圖4 (f)所示的是利用偏振合束器PBC將X和y兩個偏振態(tài)的信號合在一起后的信號,可以看出各子帶之間是沒有保護(hù)間隔的,充分利用了系統(tǒng)帶寬。合成后的新的多帶OFDM信號通過光纖繼續(xù)向下一個中心節(jié)點傳輸。本發(fā)明將多帶OFDM信號分為X和y兩個偏振方向,在一個偏振方向上實現(xiàn)插入(add)的功能,在另一個偏振方向上實現(xiàn)分出(drop)的功能,從而完成多帶OFDM信號的重構(gòu),實現(xiàn)了以下有益效果(I)多帶OFDM信號的頻帶Band之間是相互正交的,頻帶Band之間的間隔等于頻帶Band內(nèi)子載波間的間隔,即沒有保護(hù)帶,因此帶寬的利用率很高,同時X和y兩個偏振方向上的頻帶是相互間插的,進(jìn)一步提高了帶寬的利用率;(2)將多帶OFDM信號分為兩個偏振態(tài)分別進(jìn)行處理,這樣在每一個偏振方向上頻帶之間的間隔比較寬,因此在用濾波器提取所需頻帶的時候就不會影響相鄰的頻帶,降低對濾波器的性能要求,使系統(tǒng)更易實施;(3)通過調(diào)節(jié)濾波器的中心頻率和帶寬,可以實現(xiàn)可變速率的可重構(gòu)光分插復(fù)用功能,適應(yīng)多種通信要求。盡管上面對本發(fā)明說明性的具體實施方式
進(jìn)行了描述,以便于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù) 人員理解本發(fā)明,但應(yīng)該清楚,本發(fā)明不限于具體實施方式
的范圍,對本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講,只要各種變化在所附的權(quán)利要求限定和確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),這些變化是顯而易見的,一切利用本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護(hù)之列。
權(quán)利要求
1.一種基于OFDMA的可重構(gòu)光分插復(fù)用器,其特征在于,包括 一偏振分束器,用于分離多帶OFDM信號,按偏振方向?qū)⑵浞譃閮陕罚粗话╔偏振方向頻帶組成的上行OFDM信號和只包括y偏振方向頻帶組成的下行OFDM信號; 其中所述的多帶OFDM信號包括多個頻帶,每個頻帶內(nèi)包含若干個相互正交的子載波,頻帶之間的間隔等于頻帶內(nèi)各子載波間的間隔;多個頻帶按X和y偏振方向間插分布,其中X偏振方向的頻帶組成上行OFDM信號,y偏振方向的頻帶組成下行OFDM信號; 一帶通濾波器,用于將偏振分束器分出的下行OFDM信號中需要的頻帶分出(提取)出來,傳送到對應(yīng)的遠(yuǎn)端節(jié)點,即用戶; 一光耦合器,用于遠(yuǎn)端節(jié)點發(fā)送的上行頻帶與偏振分束器分出的上行OFDM信號合為一路新的上行OFDM信號,將上行頻帶即插入頻帶插入(add)到上行OFDM信號中,并輸出給 偏振合束器,所述的上行頻帶與上行OFDM信號中已有的頻帶間隔一個頻帶寬度,且其偏振方向為X方向; 一偏振合束器,將偏振分束器分出的下行OFDM信號或經(jīng)過帶通濾波器分出所需頻帶后的下行OFDM信號與光耦合器輸出的新的上行OFDM信號合并為新的多帶OFDM信號并輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于OFDMA的可重構(gòu)光分插復(fù)用器,其特征在于,所述的帶通濾波器由環(huán)形器加上一個光纖布拉格光柵組成,下行OFDM信號輸入到環(huán)形器、然后再到光纖布拉格光柵,由光纖布拉格光柵FBG將選擇的頻帶返回光纖環(huán)形器,再傳輸給遠(yuǎn)端節(jié)點,剩下的頻帶即經(jīng)過帶通濾波器分出所需頻帶后的下行OFDM信號由光纖布拉格光柵FBG傳輸給偏振合束器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于OFDMA的可重構(gòu)光分插復(fù)用器,其特征在于,還包括一光纖放大器和偏振控制器,所述的經(jīng)過帶通濾波器分出所需頻帶后的下行OFDM信號輸出到光纖放大器放大,然后經(jīng)偏振控制器進(jìn)行偏振控制后傳輸給偏振合束器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于OFDMA的可重構(gòu)光分插復(fù)用器,其特征在于,還包括分束器、光纖放大器以及偏振控制器; 分束器將偏振控制器分出的I偏振方向上的下行OFDM信號分成相同的兩路下行OFDM信號;一路下行OFDM信號通過帶通濾波器將需要的頻帶分出(提取)出來,傳送到對應(yīng)的遠(yuǎn)端節(jié)點,即用戶;另外一路下行OFDM信號經(jīng)過光纖放大器放大和偏振控制器進(jìn)行偏振控制后與X偏振方向上的新的上行OFDM信號合為一路新的多帶OFDM信號并輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于OFDMA的可重構(gòu)光分插復(fù)用器,通過偏振分束器將多帶OFDM信號分出為上下行OFDM信號并分別通過光耦合器以及帶通濾波器實現(xiàn)插入(add)和分出(drop)功能,最后通過偏振合束器合成新的多帶OFDM信號輸出。由于多帶OFDM信號為x偏振方向頻帶和y偏振方向頻帶間插分布并作為分布上下行OFDM信號,頻帶之間的間隔等于頻帶內(nèi)各子載波間的間隔,提高了頻帶利用率,同時,對所需頻帶的分出(提取)不會有相鄰頻帶的干擾,對濾波器的要求也就降低了。同時,由于插入頻帶插入到另一個偏振方向,即x方向的上行OFDM信號中,不需要將對應(yīng)位置的頻帶移除,因此克服了干擾信號的影響。
文檔編號G02B6/293GK102833031SQ20121033784
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月13日
發(fā)明者張崇富, 陳晨, 張瓊麗, 劉德明, 邱昆 申請人:電子科技大學(xué), 華中科技大學(xué)
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