引用本文:
许启芳, 文鸿, 陈青辉,等. 基于SIPM-OFDM的全双工光纤-可见光混合系统[J]. 光通信技术,2020,44(4):53-57.
许启芳1, 文 鸿1*, 陈青辉1, 耿 康1, 宗铁柱1,陈 明2
(1.湖南工业大学 计算机学院,湖南 株洲 412007; 2.湖南师范大学 物理与电子科学学院,长沙 410081)
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要:子载波索引功率调制(SIPM)能够利用子载波索引信息调整所对应的功率信息,它应用于光纤-可见光融合系统中,可以更好地提高该系统的传输容量。提出了一种基于子载波索引功率调制-正交频分复用(SIPM-OFDM)的全双工光纤-可见光混合系统,利用波长重用方法简化了系统的结构,并建立了SIPM-OFDM信号的产生模型,通过仿真实验验证了系统的可行性。仿真结果表明:经过35 km标准单模光纤(SSMF)及5 m可见光双向传输之后,系统功率代价分别小于1 dB和2 dB,星座图依然清晰。
关键词:子载波索引功率调制;正交频分复用;光纤-可见光混合系统
中图分类号:TN929.12 文献标志码:A 文章编号:1002-5561(2020)04-0053-05
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2020.04.013
0 引言
随着云计算、高清视频等业务的快速部署,人们对超宽带高速率室内无线接入的需求日益增加。光载无线融合了无线通信的灵活性和光纤通信的高宽带、低损耗等优点[1, 2],被认为是理想的接入方式。然而,在医院、军事基地和机场等场景,无线电信号容易受到电磁干扰的影响。光纤-可见光混合传输系统在无线接入端采用可见光通信,可以很好地解决上述问 题 [3-5]。文献[3]提出奈奎斯单载波频域均衡技术,实现了10 Gb/s光纤信号和500 Mb/s可见光信号的混合传输。文献[6]提出无载波幅度相位调制,实现了16 Gb/s 无载波幅度相位(CAP)信号在30 km标准单模光纤和8 m可见光的混合传输。以上文献虽采用了可见光通信,增加了光通信的灵活性,但其系统传输容量还有待提高。
子载波索引调制-正交频分复用(SIM-OFDM)采用子载波分层调制以传输部分信息,可以显著提高OFDM系统的频谱效率,引起了广泛的关注[7]。文献[8]将子载波索引调制应用于可见光通信,提出了一种双模调制的子载波索引调制OFDM系统。文献[9]对可见光信号的非负性特征进行改造,提出了一种增强型可见光载波索引-正交频分复用调制方案,通过奇数子载波序号发送部分信息,从而降低ODFM信号的峰均功率。但上述2种方案的接收机复杂度较高。文献[10-12]提出了子载波索引功率调制(SIPM)并应用于光纤OFDM系统,通过子载波的调制功率传递信息,在接收机仅需依据功率判决进行信号解调,从而降低了接收机的复杂性。本文在此基础上,提出一种SIPM-OFDM的全双工光纤-可见光混合系统,将SIPM应用于全双工光纤-可见光系统,在增加该系统灵活性的同时提高了系统的传输容量。
4 结束语
本文提出了一种基于SIPM-OFDM的全双工光纤-可见光混合传输系统。该系统比传统可见光系统有更高的传输容量。仿真实验结果表明:该系统产生的SIPM-OFDM信号能有效抵抗光纤色散的影响,经35 km SMMF和5 m可见光传输后信号星座仍然清晰。由于该系统采用波长重用简化系统结构,有效地降低了该系统的成本。