專利名稱：一種基于ofdma的融合接入網(wǎng)系統(tǒng)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的融合接入網(wǎng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著通信容量的快速增大、通信業(yè)務(wù)的日益豐富、通信應(yīng)用需求的靈活多 樣，傳統(tǒng)的城域網(wǎng)與接入網(wǎng)獨(dú)立通信模式已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前飛速發(fā)展的通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，也已經(jīng)不能滿足人們對(duì)不斷膨脹的網(wǎng)絡(luò)信息的巨大需求，因而尋求一種能夠解決上述問(wèn)題的新型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)已成為未來(lái)城域網(wǎng)與接入技術(shù)領(lǐng)域所面臨的重大挑戰(zhàn)。隨著新一代信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)被列為“十二五”重點(diǎn)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，中國(guó)制訂了國(guó)家寬帶發(fā)展計(jì)劃，逐漸開(kāi)始走向了新一代信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的探索之路。傳統(tǒng)的城域網(wǎng)與接入網(wǎng)是獨(dú)立分開(kāi)進(jìn)行通信的，城域網(wǎng)主要實(shí)現(xiàn)高帶寬業(yè)務(wù)的承載、交換、分配等功能，而接入網(wǎng)則主要實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)端接入功能。為了順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)扁平化、業(yè)務(wù)融合承載的下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需求，城域網(wǎng)與接入網(wǎng)的融合與統(tǒng)一已經(jīng)是必然的發(fā)展趨勢(shì)。將城域網(wǎng)與接入網(wǎng)相融合，突破傳統(tǒng)的城域網(wǎng)與接入網(wǎng)的獨(dú)立通信模式，可以達(dá)到能效利用最優(yōu)化、傳輸通道透明化、網(wǎng)絡(luò)集成化的目標(biāo)，從而極大的降低了建設(shè)成本，同時(shí)促進(jìn)了低碳網(wǎng)絡(luò)和綠色通信技術(shù)的發(fā)展。正交頻分復(fù)用(OrthogonalFrequency-Division Multiple,簡(jiǎn)稱OFDM)技術(shù)是一種多載波調(diào)制技術(shù)，其采用幾百個(gè)甚至是幾千個(gè)窄帶子載波進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸，其中每個(gè)子載波承載了相應(yīng)的比特?cái)?shù)據(jù)，它們之間是相互正交的。正交頻分多址(OrthogonalFrequency Division Multiple Access,簡(jiǎn)稱0FDMA)是以O(shè)FDM為基礎(chǔ)的，通過(guò)給每個(gè)用戶分配一定數(shù)量的子載波來(lái)實(shí)現(xiàn)多用戶接入。OFDMA除了繼承OFDM的優(yōu)點(diǎn)之外，還具有非常靈活的分配機(jī)制，可以根據(jù)用戶業(yè)務(wù)量的大小動(dòng)態(tài)分配子載波的數(shù)量，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(lái)減少干擾，增加系統(tǒng)容量；同時(shí)，基于OFDM的調(diào)制技術(shù)不僅是實(shí)現(xiàn)高頻譜利用率的有效方法，而且具有抵抗色散和偏振模色散能力，因此，采用該技術(shù)能夠滿足未來(lái)光網(wǎng)絡(luò)的寬帶接入和低成本需求。歐洲的FP7研究項(xiàng)目提出了一種城域網(wǎng)與接入網(wǎng)的融合方案，S卩“ ScalabIeAdvanced Ring-based passive Dense Access Network Architecture(SARDANA)，，。在該方案中，集中采用了波分復(fù)用(Wavelength Division Multiplexing,簡(jiǎn)稱WDM)和時(shí)分多址(Time Division Multiple Access,簡(jiǎn)稱TDMA)這兩種技術(shù)來(lái)構(gòu)建城域網(wǎng)與接入網(wǎng)融合系統(tǒng)，對(duì)于N個(gè)環(huán)形節(jié)點(diǎn)，選用2N個(gè)波長(zhǎng)來(lái)進(jìn)行雙向傳輸和交換，并最終以時(shí)分復(fù)用(Time-Division Multiplexing,簡(jiǎn)稱TDM)的方式將信號(hào)接入到用戶終端。該融合方案的特點(diǎn)在于它能夠很好的與現(xiàn)有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相匹配以及能夠很容易地在現(xiàn)有的通信基礎(chǔ)設(shè)施上面進(jìn)行升級(jí)，但是面向更長(zhǎng)遠(yuǎn)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需求來(lái)看，該融合方案存在交換接入的靈活性較低、TDM對(duì)時(shí)間同步要求苛刻、長(zhǎng)程傳輸受色散等影響大等不足。
另外，在2009年(美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)Optical Society of America)召開(kāi)的光纖通信OFC會(huì)議上，美國(guó)NEC實(shí)驗(yàn)的Wei Wei等人提出了一種基于OFDMA環(huán)技術(shù)的新型城域網(wǎng)系統(tǒng)，即基于動(dòng)態(tài)子載波分配的光OFDMA城域網(wǎng)(An Optical OFDMA Metro Ring Networkwith Dynamic Sub-carrier Allocation),該城域網(wǎng)系統(tǒng)利用OFDMA中的子載波動(dòng)態(tài)分配技術(shù)很好地實(shí)現(xiàn)了信息交換和分配的靈活性，實(shí)現(xiàn)了高的頻譜利用率和靈活性，讓我們充分享受了光學(xué)系統(tǒng)傳輸?shù)耐该餍院途薮蟮膸?。同時(shí)，由于該城域網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)靈活的QoS的支持，使得節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)也相對(duì)地簡(jiǎn)單和有效。但該方案僅僅是對(duì)城域網(wǎng)的改進(jìn)，沒(méi)有涉及如何與接入網(wǎng)融合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于OFDMA的融合接入網(wǎng)系統(tǒng)，使城域網(wǎng)與接入網(wǎng)得到有效融合，同時(shí)具有可擴(kuò)展、高靈活以及低成本的性能。 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明基于OFDMA的融合接入網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于包括連接核心網(wǎng)和用戶終端的一個(gè)OFDMA單纖環(huán)和若干個(gè)OFDMA單纖樹(shù)；OFDMA單纖環(huán)包括一個(gè)中心局CO和n個(gè)中心節(jié)點(diǎn)CNi,其中，i = 1，2，. . .，n ;中心局CO與中心節(jié)點(diǎn)CN i、中心節(jié)點(diǎn)CN」_與下一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)CN」+1以及中心節(jié)點(diǎn)CNn與中心局CO之間都由一條與連接方向相同的單向傳輸?shù)墓饫w連接，其中，j = 1，2，...，n-l ;中心局CO與核心網(wǎng)直接相連，負(fù)責(zé)將來(lái)自核心網(wǎng)的數(shù)據(jù)組裝成適合各個(gè)中心節(jié)點(diǎn)CN i傳輸和交換的格式，并加載子載波，即調(diào)制，然后進(jìn)行快速傅里葉逆變換、上變頻變換、數(shù)/模變換和電/光變換，得到光OFDM信號(hào)，得到的光OFDM信號(hào)沿傳OFDMA單纖環(huán)傳輸和下載在中心節(jié)點(diǎn)CN—i中，對(duì)輸入的光OFDM信號(hào)通過(guò)分束器分成兩路,一路經(jīng)過(guò)光/電轉(zhuǎn)換、模/數(shù)轉(zhuǎn)換變成電域的數(shù)字信號(hào)，這個(gè)數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)下變頻后接著進(jìn)行快速傅里葉變換，得到子載波信號(hào)，然后，選擇該節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的子載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)后進(jìn)行子載波動(dòng)態(tài)分配，選擇新的子載波進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后進(jìn)行快速傅里葉逆變換，最后進(jìn)行上變頻并通過(guò)數(shù)/模和電/光轉(zhuǎn)換變成下行光OFDM信號(hào)，另一路經(jīng)過(guò)光放大器放大后，通過(guò)與下一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)CN i+1連接的單向傳輸?shù)墓饫w傳給下一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)CN i+1 ；OFDMA單纖樹(shù)為用雙向單纖，通過(guò)耦合器連接將某一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)CN」與其對(duì)應(yīng)若干個(gè)遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)，即用戶終端而構(gòu)成的樹(shù)形結(jié)構(gòu)，負(fù)責(zé)將中心節(jié)點(diǎn)CN」輸出的下行光OFDM信號(hào)長(zhǎng)距離傳送到各個(gè)用戶終端，同時(shí)將來(lái)自各個(gè)用戶終端的光OFDM信號(hào)反饋到中心節(jié)點(diǎn)CNi,構(gòu)成上行光OFDM信號(hào)；該樹(shù)形結(jié)構(gòu)是基于OFDM長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(Passive OpticalNetwork,簡(jiǎn)稱P0N)的特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)的；在中心節(jié)點(diǎn)CN」中，上行光OFDM信號(hào)經(jīng)過(guò)光/電轉(zhuǎn)換、模/數(shù)轉(zhuǎn)換變成電域的數(shù)字信號(hào)，這個(gè)數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)下變頻后接著進(jìn)行快速傅里葉變換，得到子載波信號(hào)并進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)后進(jìn)行子載波動(dòng)態(tài)分配，選擇新的子載波進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后進(jìn)行快速傅里葉逆變換，最后進(jìn)行上變頻并通過(guò)數(shù)/模和電/光轉(zhuǎn)換變成新的上行光OFDM信號(hào)；該新的上行光OFDM信號(hào)通過(guò)耦合器耦合到單向傳輸?shù)墓饫w上；在中心局CO中，對(duì)來(lái)自各個(gè)中心節(jié)點(diǎn)CNj的新的上行光OFDM信號(hào)進(jìn)行處理后，發(fā)送到核心網(wǎng)。本發(fā)明的發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明基于OFDMA的融合接入網(wǎng)系統(tǒng)，通過(guò)OFDMA單纖環(huán)和若干個(gè)OFDMA單纖樹(shù)將核心網(wǎng)和用戶終端連接起來(lái)，使城域網(wǎng)與接入網(wǎng)有效融合在一起。同時(shí)，在實(shí)際配置OFDMA單纖環(huán)的時(shí)候，可以根據(jù)用戶終端的實(shí)際需求在現(xiàn)有的OFDMA單纖環(huán)中增加相應(yīng)數(shù)目的中心節(jié)點(diǎn)，這樣的添加不會(huì)影響其他已經(jīng)配置好的中心節(jié)點(diǎn)的正常工作，因而，具有非常好的擴(kuò)展性和靈活性，能夠適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)網(wǎng)絡(luò)信息容量日益增長(zhǎng)的趨勢(shì)。同時(shí)，本發(fā)明基于OFDMA的融合接入網(wǎng)系統(tǒng)還具有以下有益效果
(I)、通過(guò)使用OFDMA技術(shù)以及子載波的選取，實(shí)現(xiàn)了城域網(wǎng)與接入網(wǎng)的無(wú)縫融合，突破了傳統(tǒng)上城域網(wǎng)與接入網(wǎng)獨(dú)立通信的模式；(2)、中心節(jié)點(diǎn)中使用OFDMA技術(shù)，與歐洲的FP7研究項(xiàng)目提出的SARDANA結(jié)構(gòu)相t匕，更具靈活性，且實(shí)現(xiàn)了高的頻譜利用率。同時(shí)，從中心節(jié)點(diǎn)到用戶終端使用OFDMA技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端接入，這樣在實(shí)現(xiàn)高靈活性的同時(shí)對(duì)同步的要求也降低了，能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)通信容量與日俱增的大趨勢(shì)；(3)、使用OFDMA技術(shù)實(shí)現(xiàn)從中心節(jié)點(diǎn)到用戶終端的遠(yuǎn)端接入，與美國(guó)NEC實(shí)驗(yàn)等提出的OFDMA城域環(huán)相比，擴(kuò)展了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了城域網(wǎng)和接入網(wǎng)的無(wú)縫融合，與城域網(wǎng)和接入網(wǎng)單獨(dú)發(fā)展建設(shè)相比，大大的簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，節(jié)約了成本，使得網(wǎng)絡(luò)的集成化程度更高。


圖I是本發(fā)明基于OFDMA的融合接入網(wǎng)系統(tǒng)一種具體實(shí)施方式
架構(gòu)圖；圖2是圖I所示中心節(jié)點(diǎn)一種具體實(shí)施方式
結(jié)構(gòu)圖；圖3是圖I所示用戶終端一種具體實(shí)施方式
結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)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(jì)的詳細(xì)描述也許會(huì)淡化本發(fā)明的主要內(nèi)容時(shí)，這些描述在這里將被忽略。實(shí)施例為了方便描述，先對(duì)具體實(shí)施方式
中出現(xiàn)的相關(guān)專業(yè)術(shù)語(yǔ)進(jìn)行說(shuō)明OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing):正交頻分復(fù)用；OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access):正交頻分多址接
A ；CO (Central Office):中心局；CN (Central Node):中心節(jié)點(diǎn)；RN (Remote Node):遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)；FFT (Fast Fourier Transform):快速傅里葉變換；IFFT (Inverse Fast Fourier Transform):快速傅里葉逆變換；PD(Photodiode):光電二極管；RSOA(Reflective Semiconductor Optical Amplifier):反射式半導(dǎo)體光放大器；
圖I是本發(fā)明基于OFDMA的融合接入網(wǎng)系統(tǒng)一種具體實(shí)施方式
架構(gòu)圖。在本實(shí)施例中，如圖I所示，本發(fā)明基于OFDMA的融合接入網(wǎng)系統(tǒng)中連接核心網(wǎng)和用戶終端的是一個(gè)OFDMA單纖環(huán)和若干個(gè)OFDMA單纖樹(shù)。需要說(shuō)明的是，為了簡(jiǎn)潔，只給出了兩根OFDMA單纖樹(shù)，即與中心節(jié)點(diǎn)CN」、中心節(jié)點(diǎn)CN」相連接的OFDMA單纖樹(shù)，其余中心節(jié)點(diǎn)的OFDMA單纖樹(shù)予以了省略。如圖I所示，OFDMA單纖環(huán)包括一個(gè)中心局CO和n個(gè)中心節(jié)點(diǎn)CN」，其中，i = 1，2，. . .，n ;中心局CO與中心節(jié)點(diǎn)CN」、中心節(jié)點(diǎn)CNj與下一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)CN」+1以及中心節(jié)點(diǎn)0&與中心局CO之間都由一條與連接方向相同的單向傳輸?shù)墓饫w連接，n為中間節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。在本實(shí)施例中，在單向傳輸?shù)墓饫w中的光OFDM信號(hào)沿圖I所示的方向從中心局CO到中心節(jié)點(diǎn)CN」，然后到中心節(jié)點(diǎn)CN2依次傳輸，再返回中心局CO。數(shù)據(jù)由核心網(wǎng)流向用戶終端的方向?yàn)橄滦蟹较?，而?shù)據(jù)由用戶終端流向核心網(wǎng)的方向則為上行方向。如圖I所示，OFDMA單纖環(huán)中的中心局CO與核心網(wǎng)直接相連，中心局CO負(fù)責(zé)將來(lái)自核心網(wǎng)的數(shù)據(jù)組裝成適合各個(gè)中心節(jié)點(diǎn)CN」傳輸和交換的格式，并加載子載波，即調(diào)制，然后進(jìn)行快速傅里葉逆變換、上變頻變換、數(shù)/模變換和電/光變換，得到光OFDM信號(hào)，得到的光OFDM信號(hào)沿傳OFDMA單纖環(huán)傳輸和下載。而各個(gè)中心節(jié)點(diǎn)CNi則可以分布在OFDMA單纖環(huán)中的任意位置，負(fù)責(zé)傳輸和下載來(lái)自核心網(wǎng)以及需要上傳到核心網(wǎng)的光OFDM信號(hào)。每個(gè)中心節(jié)點(diǎn)都攜帶了所有的來(lái)自核心網(wǎng)的數(shù)據(jù)，即光OFDM信號(hào)包含有所有的來(lái)自核心網(wǎng)的數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，光OFDM信號(hào)的子載波為單一波長(zhǎng)。在實(shí)際配置OFDMA單纖環(huán)的時(shí)候，可以根據(jù)遠(yuǎn)端用戶，即用戶終端的實(shí)際需求在現(xiàn)有的OFDMA環(huán)中增加相應(yīng)數(shù)目的中心節(jié)點(diǎn)，這樣的添加不會(huì)影響其他已經(jīng)配置好的中心節(jié)點(diǎn)的正常工作，因而本發(fā)明的基于OFDMA的融合接入網(wǎng)系統(tǒng)具有非常好的擴(kuò)展性，能夠適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)網(wǎng)絡(luò)信息容量日益增長(zhǎng)的趨勢(shì)。如圖I所示，OFDMA單纖樹(shù)為用雙向單纖，通過(guò)耦合器連接將某一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)CNi與其對(duì)應(yīng)若干個(gè)遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)，即用戶終端而構(gòu)成的樹(shù)形結(jié)構(gòu)，負(fù)責(zé)將中心節(jié)點(diǎn)CN」輸出的下行光OFDM信號(hào)長(zhǎng)距離傳送到各個(gè)用戶終端，同時(shí)將來(lái)自各個(gè)用戶終端的光OFDM信號(hào)反饋到中心節(jié)點(diǎn)CN」，構(gòu)成上行光OFDM信號(hào)。圖2是圖I所示中心節(jié)點(diǎn)一具體實(shí)施方式
結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，在本實(shí)施例中，在中心節(jié)點(diǎn)CN」中，對(duì)輸入的光OFDM信號(hào)通過(guò)分束器分成兩路。一路經(jīng)過(guò)光/電轉(zhuǎn)換、模/數(shù)轉(zhuǎn)換變成電域的數(shù)字信號(hào)，這個(gè)數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)下變頻后接著進(jìn)行快速傅里葉變換，即IFFT變換，得到子載波信號(hào)，然后，選擇該節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的子載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)后進(jìn)行子載波動(dòng)態(tài)分配，選擇新的子載波進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后進(jìn)行快速傅里葉逆變換，最后進(jìn)行上變頻并通過(guò)數(shù)/模和電/光轉(zhuǎn)換變成下行光OFDM信號(hào)，然后通過(guò)OFDMA單纖樹(shù)傳送到各個(gè)用戶終端；另一路經(jīng)過(guò)光放大器放大后，通過(guò)與下一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)CN i+1連接的單向傳輸?shù)墓饫w傳給下一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)CN i+1。來(lái)自各個(gè)用戶終端的光OFDM信號(hào)反饋到中心節(jié)點(diǎn)CN」，構(gòu)成上行光OFDM信號(hào)。在 中心節(jié)點(diǎn)CNi中，上行光OFDM信號(hào)經(jīng)過(guò)光/電轉(zhuǎn)換、模/數(shù)轉(zhuǎn)換變成電域的數(shù)字信號(hào)，這個(gè)數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)下變頻后接著進(jìn)行快速傅里葉變換，得到子載波信號(hào)并進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)后進(jìn)行子載波動(dòng)態(tài)分配，選擇新的子載波進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后進(jìn)行快速傅里葉逆變換，最后進(jìn)行上變頻并通過(guò)數(shù)/模和電/光轉(zhuǎn)換變成新的上行光OFDM信號(hào)；該新的上行光OFDM信號(hào)通過(guò)耦合器耦合到單向傳輸?shù)墓饫w上。圖3是圖I所示用戶終端一種具體實(shí)施方式
結(jié)構(gòu)圖。在本實(shí)施例中，如圖3所示，遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)RN就是用戶終端，與OFDMA單纖樹(shù)直接相連，包括—光稱合器，用于將下行光OFDM信號(hào)分為兩束；一光電探測(cè)器以及OFDM解調(diào)器，將光耦合器分出的一束下行光OFDM信號(hào)送入光電探測(cè)器中進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，得到的電OFDM信號(hào)送入OFDM解調(diào)器中解調(diào)，得到用戶需要的下行數(shù)據(jù)；
一 OFDM調(diào)制器，OFDM調(diào)制器對(duì)上行數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，得到上行OFDM信號(hào)；一反射式半導(dǎo)體光放大器，光耦合器分出來(lái)的一束下行光OFDM信號(hào)進(jìn)入反射式半導(dǎo)體光放大器RS0A，從而擦除該光OFDM信號(hào)上攜帶的下行OFDM信號(hào)，產(chǎn)生純凈的上行光載波，然后輸入到反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA中，將上行OFDM信號(hào)加載到產(chǎn)生的純凈的上行光載波上形成上行光OFDM信號(hào)，再通過(guò)光耦合器將上行光OFDM信號(hào)傳送到OFDMA單纖樹(shù)中。在本實(shí)施例中，用戶終端最大的特點(diǎn)就是其無(wú)源性，盡管上面對(duì)本發(fā)明說(shuō)明性的具體實(shí)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(shí)施方式
的范圍，對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)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(jiàn)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的融合接入網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于包括連接核心網(wǎng)和用戶終端的一個(gè)OFDMA單纖環(huán)和若干個(gè)OFDMA單纖樹(shù)； OFDMA單纖環(huán)包括一個(gè)中心局CO和η個(gè)中心節(jié)點(diǎn)CNi,其中，i = 1,2, ...，η ;中心局CO與中心節(jié)點(diǎn)CN」、中心節(jié)點(diǎn)CN」_與下一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)CN」+1以及中心節(jié)點(diǎn)CNn與中心局CO之間都由一條與連接方向相同的單向傳輸?shù)墓饫w連接，其中，J = 1，2，...，n-l ; 中心局CO與核心網(wǎng)直接相連，負(fù)責(zé)將來(lái)自核心網(wǎng)的數(shù)據(jù)組裝成適合各個(gè)中心節(jié)點(diǎn)CN」傳輸和交換的格式，并加載子載波，即調(diào)制，然后進(jìn)行快速傅里葉逆變換、上變頻變換、數(shù)/模變換和電/光變換，得到光OFDM信號(hào)，得到的光OFDM信號(hào)沿傳OFDMA單纖環(huán)傳輸和下載在中心節(jié)點(diǎn)CN」中，對(duì)輸入的光OFDM信號(hào)通過(guò)分束器分 成兩路，一路經(jīng)過(guò)光/電轉(zhuǎn)換、模/數(shù)轉(zhuǎn)換變成電域的數(shù)字信號(hào)，這個(gè)數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)下變頻后接著進(jìn)行快速傅里葉變換，得到子載波信號(hào)，然后，選擇該節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的子載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)后進(jìn)行子載波動(dòng)態(tài)分配，選擇新的子載波進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后進(jìn)行快速傅里葉逆變換，最后進(jìn)行上變頻并通過(guò)數(shù)/模和電/光轉(zhuǎn)換變成下行光OFDM信號(hào)，另一路經(jīng)過(guò)光放大器放大后，通過(guò)與下一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)CN i+1連接的單向傳輸?shù)墓饫w傳給下一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)CN i+1 ； OFDMA單纖樹(shù)為用雙向單纖，通過(guò)耦合器連接將某一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)CN」與其對(duì)應(yīng)若干個(gè)遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)，即用戶終端而構(gòu)成的樹(shù)形結(jié)構(gòu)，負(fù)責(zé)將中心節(jié)點(diǎn)CN」輸出的下行光OFDM信號(hào)長(zhǎng)距離傳送到各個(gè)用戶終端，同時(shí)將來(lái)自各個(gè)用戶終端的光OFDM信號(hào)反饋到中心節(jié)點(diǎn)CNi，構(gòu)成上行光OFDM信號(hào)；該樹(shù)形結(jié)構(gòu)是基于OFDM長(zhǎng)距離無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(Passive OpticalNetwork,簡(jiǎn)稱PON)的特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)的； 在中心節(jié)點(diǎn)CN」中，上行光OFDM信號(hào)經(jīng)過(guò)光/電轉(zhuǎn)換、模/數(shù)轉(zhuǎn)換變成電域的數(shù)字信號(hào)，這個(gè)數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)下變頻后接著進(jìn)行快速傅里葉變換，得到子載波信號(hào)并進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)后進(jìn)行子載波動(dòng)態(tài)分配，選擇新的子載波進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后進(jìn)行快速傅里葉逆變換，最后進(jìn)行上變頻并通過(guò)數(shù)/模和電/光轉(zhuǎn)換變成新的上行光OFDM信號(hào)；該新的上行光OFDM信號(hào)通過(guò)耦合器耦合到單向傳輸?shù)墓饫w上； 在中心局CO中，對(duì)來(lái)自各個(gè)中心節(jié)點(diǎn)CN」的新的上行光OFDM信號(hào)進(jìn)行處理后，發(fā)送到核心網(wǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于OFDMA的融合接入網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述的OFDM信號(hào)的子載波為單一波長(zhǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于OFDMA的融合接入網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述的用戶終端包括 一光稱合器，用于將下行光OFDM信號(hào)分為兩束； 一光電探測(cè)器以及OFDM解調(diào)器，將光耦合器分出的一束下行光OFDM信號(hào)送入光電探測(cè)器中進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，得到的電OFDM信號(hào)送入OFDM解調(diào)器中解調(diào)，得到用戶需要的下行數(shù)據(jù)； 一OFDM調(diào)制器，OFDM調(diào)制器對(duì)上行數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，得到上行OFDM信號(hào)； 一反射式半導(dǎo)體光放大器，光耦合器分出來(lái)的一束下行光OFDM信號(hào)進(jìn)入反射式半導(dǎo)體光放大器RS0A，從而擦除該光OFDM信號(hào)上攜帶的下行OFDM信號(hào)，產(chǎn)生純凈的上行光載波，然后輸入到反射式半導(dǎo)體光放大器RSOA中,將上行OFDM信號(hào)加載到產(chǎn)生的純凈的上行光載波上形成上行光OFDM信號(hào)，再通過(guò)光耦合器將上行光OFDM信號(hào)傳送到OFDMA單纖樹(shù)中。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于OFDMA的融合接入網(wǎng)系統(tǒng)，通過(guò)OFDMA單纖環(huán)和若干個(gè)OFDMA單纖樹(shù)將核心網(wǎng)和用戶終端連接起來(lái)，使城域網(wǎng)與接入網(wǎng)有效融合在一起。同時(shí)，在實(shí)際配置OFDMA單纖環(huán)的時(shí)候，可以根據(jù)用戶終端的實(shí)際需求在現(xiàn)有的OFDMA單纖環(huán)中增加相應(yīng)數(shù)目的中心節(jié)點(diǎn)，這樣的添加不會(huì)影響其他已經(jīng)配置好的中心節(jié)點(diǎn)的正常工作，因而，具有非常好的擴(kuò)展性和靈活性，能夠適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)網(wǎng)絡(luò)信息容量日益增長(zhǎng)的趨勢(shì)。
文檔編號(hào)H04L27/26GK102638434SQ20121008603
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者張崇富, 張瓊麗, 陳晨 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)