基于ROF-PON融合的混合接入网若干技术研究

发布时间：2017-04-08 13:03

  本文关键词：基于ROF-PON融合的混合接入网若干技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：接入网的蓬勃发展促进了各种无线接入技术和有线接入技术的不断升级。以光纤接入为主的有线接入技术和以长期演进(LTE)、无线保真(WiFi)、全球微波互联(WiMax)为主的无线接入技术将是未来宽带接入的发展趋势。然而如今聚集在低频GHz量级的无线频谱资源已经相当的拥挤。毫米波波段拥有巨大的免费带宽资源,但大气传输损耗严重,光载射频技术(ROF)利用光纤低损耗的特性和其丰富的带宽资源能够有效解决宽带毫米波信号的传输问题,进而降低宽带无线接入系统的实现难度。无源光网络技术(PON)作为实现未来“最后一公里”的有线接入技术,因其成本低廉、易于运营维护管理等优点也在高速的发展。PON网络和基于ROF技术的无线接入回传网络的兼容性为有线和无线接入网络走向融合创造了条件,并且有线和无线融合接入网表现出许多明显的优势。 本文首先概述了接入网的概念、ROF系统的结构、特点和应用,以及PON技术的发展进程,详细阐述了国内外对两者融合接入技术的研究。然后详细分析了ROF系统原理及利用外调制技术产生不同频谱结构光毫米波信号的方法,并研究了光纤传输对毫米波信号的影响。详细介绍了PON的原理和各类PON的结构及其关键技术。最后基于两者的兼容性提出了融合的可选择性接入网络的思想。 接着提出了一种基于SSB毫米波承载四进制脉冲振幅调制(4-PAM)信号的新型全双工ROF-PON链路。该系统通过在混合光网络单元(HONU)中设置两个光纤布拉格光栅(FBG)可以实现为用户提供的可选择有线/无线接入。通过中心站对多电平PAM信号平方根预畸变的处理,用户终端可以以有线或者无线的方式等电平地接收发送的信号。由于上行链路光载波从下行链路中滤波得到,这样在HONU侧不需要额外的光源,实现了无光源基站。通过对上行无线信号的适当处理,有线和无线的上行链路设施可以实现共享。基于该方案,我们搭建了仿真链路,并通过误矢量幅度(EVM)、眼图等仿真结果,验证了即使传输链路长度达到40km,上下行有线无线接入链路依然可以保持良好的传输性能。 然后提出了一种基于偏振复用的ROF和PON融合链路系统,通过在接收端设置偏振控制器(PC)调节下行光毫米波信号的偏振态来实现有线/无线的可选择性接入。在该方案中,中心站产生的OCS光毫米波信号的两边带成分偏振态正交,并使其上边带承载下行信号。HONU中,偏振态正交OCS光毫米波信号通过偏振控制器和偏振分束器(PBS)可转换成有线接入的基带光信号或无线接入的光载毫米波信号,并通过共用的光电探测器(PD)转化为电信号,实现下行有线和无线接入。上行链路中由于无线信号先在HONU中下变频为了基带信号,有线和无线接入可以共享上行链路的发射和接收设备,从而大大简化系统结构。为了验证该方案的可行性,我们搭建了双工仿真链路,对误码率(BER)曲线及眼图等仿真结果的分析表明,该双工链路能够实现有线和无线可选择接入,且信号传输性能良好。 最后总结了论文的工作并对未来接入网融合技术的研究方向进行了展望。
【关键词】：光载射频技术(ROF) 无源光网络(PON) 偏振复用 可选择性有线/无线接入
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN925.93
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-21
• 1.1 接入网概述11-13
• 1.2 ROF和PON概述13-17
• 1.2.1 ROF概述13-15
• 1.2.2 ROF的特点及应用15
• 1.2.3 PON概述15-17
• 1.3 ROF和PON融合的研究进展17-18
• 1.4 本文内容安排18-21
• 第二章 ROF和PON技术原理21-37
• 2.1 光载毫米波(ROF)技术21-29
• 2.1.1 ROF技术原理21-22
• 2.1.2 毫米波产生的关键技术22
• 2.1.3 DSB、OCS和SSB毫米波的产生22-26
• 2.1.4 光纤色散对毫米波信号的影响26-29
• 2.2 无源光网络(PON)技术29-34
• 2.2.1 PON技术原理29-30
• 2.2.2 A/BPON30-31
• 2.2.3 EPON31-32
• 2.2.4 GPON32
• 2.2.5 WDM-PON32-34
• 2.3 ROF和PON融合理论34-35
• 2.4 本章小结35-37
• 第三章 基于OSSB-4PAM的有线无线混合接入系统研究37-47
• 3.1 OSSB-4PAM有线无线混合接入链路理论模型37-41
• 3.2 仿真链路搭建和仿真结果分析41-46
• 3.2.1 无线接入链路结构及结果分析42-44
• 3.2.2 有线接入链路结构及结果分析44-46
• 3.3 本章小结46-47
• 第四章 基于偏振复用的ROF-PON可选择性接入系统研究47-58
• 4.1 偏振复用理论47
• 4.2 基于偏振复用的ROF-PON可选择性接入系统理论模型47-53
• 4.3 仿真链路结构及结果分析53-57
• 4.3.1 无线接入链路结构及结果分析54-56
• 4.3.2 有线接入链路结构及结果分析56-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第五章 总结与展望58-60
• 参考文献60-66
• 致谢66-67
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文67-68
• 攻读硕士学位期间申请的国家发明专利68-69
• 攻读硕士学位期间参与的项目69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：292900