引用本文:
刘鑫淼,李磊,秦华,等:一种波长重用的全双工光纤无线电通信系统[J]. 光通信技术,2018,42(4):14-17.
刘鑫淼1,李 磊2,秦 华1,王昭雷3,王亚强3
(1.石家庄铁道大学 四方学院,石家庄 051132;2.石家庄铁路职业技术学院, 石家庄 050041;3.国网河北省电力有限公司,石家庄 050000)
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要:设计了一种波长重用的全双工光纤无线电通信系统,利用光载毫米波中心波长区域传输2.5Gb/s的下行数据,在基站处利用光纤布喇格光栅滤出未携带信息的光载毫米波单边带频谱,进行上行数据传输。结果表明,下行和上行链路的系统Q值随传输距离的增大而减小。而随着中心站光源发射功率的增大,下行链路系统Q值先增大后减小,当中心站光源发射功率为11dBm时系统最大Q值为12。上行链路传输21.8km时接收机光功率代价为2.1dB。
关键词:波长重用;光纤无线电;全双工;Q值
中图分类号:TN929.11 文献标志码:A 文章编号:1002-5561(2018)04-0014-04
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2018.04.004
0 引言
光纤无线电(RoF)融合了光纤通信和无线通信的优势,为目前日益增长的超宽带无线接入、移动多媒体通信等大带宽需求提供了有效的解决方案,备受研究者关注[1,2]。RoF系统包含中心站(Central Station)和基站(Base Station)两部分,在全双工RoF系统中,为将用户数据上行到中心站,需在基站处另设置光源以实现电/光转换,从而造成基站建设成本上升,限制了RoF技术的进一步应用。如何简化基站结构成为了RoF技术发展的一大关键因素[3~5]。从中心站发射过来的光信号在其频谱上含有多个边带,在RoF系统中,常用到的光载毫米波包括单边带、双边带和抑制载波边带等3种形式,但并非所有边带都载有有用信息。将未载有信息的边带滤出来并在基站处进行电光调制,实现信号上行,即为波长重用技术[6,7]。本文以单边带光载毫米波幅移键控(ASK)为基础,利用光纤布喇格光栅(FBG)进行基站端的波长重用,实现全双工RoF系统传输。
3 结束语
本文设计了一种基于幅度调制的全双工单边带RoF传输系统,为降低基站复杂度,在基站处采用FBG进行波长重用,并进行了系统性能仿真。结果表明随着传输距离增大,下行和上行链路的系统Q值都随传输距离的增大而减小。当下行和上行链路的传输距离为5km时,两系统Q值近乎相等,约为12.1。当光纤长度变为30km时,下行链路的系统Q值降低到9.7,而上行链路的系统Q值则降为5.2,这表明随着传输距离的增大,上行链路性能下降明显。中心站光源发射功率增大时,下行链路系统性能呈现倒"U"型,即系统Q值先增大后减小,当中心站光源发射功率增大到11dBm时,系统Q值达到最大(值为12)。随着光功率的进一步增大,引起下行链路中的非线性效应,导致系统性能开始降低。而上行链路系统Q值呈现线性上升趋势,表明并未达到非线性效应阈值。对上行链路而言,当传输距离为21.8km且系统误码率为10-9时,在中心站处的接收机光功率代价为2.1dB。相关结果为实际RoF系统设计提供了理论参考。