專利名稱：一種提高多模光纖通信系統(tǒng)傳輸容量的方法
一種提高多模光纖通信系統(tǒng)傳輸容量的方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明設(shè)計(jì)屬于光通信傳輸層領(lǐng)域，應(yīng)用于多模光纖通信系統(tǒng)中傳輸信號(hào)的頻率 復(fù)用。
背景技術(shù)：
光纖骨干網(wǎng)傳輸技術(shù)的不斷完善和傳輸能力的不斷提升，以及用戶對(duì)于各種寬帶 業(yè)務(wù)需求的不斷增長(zhǎng)使得短距離通信網(wǎng)的光纖化勢(shì)在必行。多模光纖因其芯徑粗、數(shù)值孔 徑大，連接時(shí)不必精確對(duì)準(zhǔn)，操作方便簡(jiǎn)單；易于在樓宇和室內(nèi)布線；以及與其配套元器件 價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)成為短距離通信網(wǎng)的首選介質(zhì)?？祵幑緦?duì)使用單模光纖和多模光纖的成 本進(jìn)行了計(jì)算和比較，使用單模光纖的網(wǎng)絡(luò)成本是多模光纖的4倍。多種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如AT & T的室內(nèi)配線標(biāo)準(zhǔn)，美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)研究所的100Mbit/S令 牌網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，IBM的計(jì)算機(jī)類的數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)等，都將多模光纖作為局域傳輸介質(zhì)或內(nèi)配線使 用。特別是新型廉價(jià)的垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)的商用，其圓形的光束端面和高的調(diào) 制率補(bǔ)償了 LED的不足，使多模光纖在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用更具生機(jī)。
但是多模光纖嚴(yán)重的模式色散制約了其帶寬距離乘積，進(jìn)而限制了其傳輸能力。 提升多模光纖的傳輸能力成為當(dāng)前世界的研究熱點(diǎn)。
為了提高多模光纖的傳輸能力，人們提出了多種新技術(shù)，如電信號(hào)處理技術(shù)、偏心 入射技術(shù)以及多級(jí)編碼技術(shù)等，但這些方法都只利用了多模光纖的3dB基帶部分。研究表 明多模光纖的頻率響應(yīng)曲線在低頻區(qū)域隨著頻率的增加而單調(diào)下降；在高頻區(qū)域其頻率響 應(yīng)曲線卻相對(duì)平坦，由一系列的帶通區(qū)域組成，具有豐富的帶寬資源。如果對(duì)該區(qū)域加以合 理利用，可以充分?jǐn)U展多模光纖的帶寬資源，實(shí)現(xiàn)在多模光纖中進(jìn)行大容量信息通信。
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外專家們?cè)诶枚嗄９饫w的高頻區(qū)域方面進(jìn)行了諸多研究，并取得 了可喜的成績(jī)。將多載波復(fù)用技術(shù)應(yīng)用于多模光纖通信，可以利用多模光纖的高頻區(qū)域進(jìn) 行大容量信息通信，擴(kuò)展多模光纖的傳輸能力。具體而言就是將要傳輸?shù)母咚贁?shù)據(jù)流分成 一些速率相對(duì)較低的并行數(shù)據(jù)流同時(shí)進(jìn)行傳輸。利用載波調(diào)制技術(shù)，將這些并行的數(shù)據(jù)流 分別調(diào)制到多模光纖的高頻帶通區(qū)域進(jìn)行傳輸。這相當(dāng)于將多模光纖的高頻區(qū)域分成許多 子信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在各個(gè)子信道之間留有足夠的保護(hù)間隔，是可以進(jìn)行有效的信息傳 輸。該方法能在一定程度上提升多模光纖的傳輸能力。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明設(shè)計(jì)是基于正弦載波，應(yīng)用于多模光纖通信系統(tǒng)的一種新型傳輸信號(hào)頻率 復(fù)用方式。與現(xiàn)有的傳輸信號(hào)復(fù)用方式相比，該方式通過(guò)在發(fā)送端引入和原余弦載波頻率 相同，相位相差90°的正弦載波，將一路新增的OFDM信號(hào)調(diào)制到和余弦載波同一射頻上， 兩路信號(hào)復(fù)用同一頻域，使頻譜利用率增大，以此達(dá)到提高多模光纖通信系統(tǒng)傳輸容量的 目的。

圖1表示普通多載波復(fù)用的發(fā)送端，圖2表示加入正弦載波復(fù)用的發(fā)送端。
假定兩路獨(dú)立的OFDM信號(hào)分別為m(t)和η (t)，那么經(jīng)過(guò)載波調(diào)制后的發(fā)送端電信號(hào)為
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于多模光纖通信系統(tǒng)使其傳輸容量得到提高的方案，其特征在于，所述的 方法包括以下步驟(1)在通信系統(tǒng)發(fā)送端，兩路獨(dú)立的OFDM信號(hào)分別由同一頻率的余弦載波和正弦載波 調(diào)制到同一頻段；(2)在通信系統(tǒng)接收端，由PD管直接檢測(cè)下來(lái)的電信號(hào)分別由同一頻率的余弦載波和 正弦載波解調(diào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OFDM信號(hào)，其特征在于，這種OFDM信號(hào)為實(shí)數(shù)信號(hào)，在系統(tǒng) 初始化階段，通過(guò)讓FFT變換的子載波相互共軛，使得輸出的信號(hào)為實(shí)數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)制頻段，其特征在于，這種調(diào)制頻段是利用了多模光纖頻 率響應(yīng)高頻部分的帶通區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)制頻率，其特征在于，這種調(diào)制頻率必須由具體的某一通 信系統(tǒng)的傳輸函數(shù)頻譜來(lái)確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步驟(1)分別由同一頻率的余弦載波和正弦載波調(diào)制到同一 頻段，其特征在于，余弦載波和正弦載波是相同頻率的，以此實(shí)現(xiàn)兩路OFDM信號(hào)的頻率重 疊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步驟(1)兩路獨(dú)立的OFDM信號(hào)，其特征在于，將2路獨(dú)立 OFDM信號(hào)分別調(diào)制到同一頻率的目的是為了使頻率重疊，從而達(dá)到提高系統(tǒng)的傳輸容量， 所以并不要求2路OFDM信號(hào)的帶寬一致。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步驟O)由PD管直接檢測(cè)下來(lái)的電信號(hào)分別由同一頻率的 余弦載波和正弦載波解調(diào)，其特征在于，接收端的余弦載波和正弦載波必須與發(fā)送端的載 波頻率保持一致。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PD管，其特征在于，本通信系統(tǒng)采用的是強(qiáng)度調(diào)制-直接檢 測(cè)方式，表現(xiàn)為在發(fā)送端使用M-Z激光調(diào)制器進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制，在接收端使用PD管對(duì)光信號(hào) 進(jìn)行直接檢測(cè)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種提高多模光纖通信系統(tǒng)傳輸容量的方法，屬于光通信傳輸層領(lǐng)域，尤其涉及多模光纖通信系統(tǒng)中發(fā)送端多路信號(hào)的頻率復(fù)用。本多模光纖通信系統(tǒng)通過(guò)在發(fā)送端引入了正弦載波調(diào)制，將一路新增的OFDM信號(hào)調(diào)制到和余弦載波調(diào)制相同的頻率，兩路信號(hào)復(fù)用同一頻域范圍，從而使頻譜利用率增大，極大地提高了多模光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量。
文檔編號(hào)H04L27/26GK102035601SQ20101057723
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者喬耀軍, 紀(jì)越峰, 謝筱亭 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)