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RoF与WDM-PON融合系统的关键技术研究

作　者: 张亮
导　师: 苏翼凯
学　校: 上海交通大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 接入网 Radio over Fiber 无源光网络多业务波分复用
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

从20世纪70年代商用光纤通信通信问世以来,它在人们的生活中扮演中至关重要的作用,接入网是整个光纤通信系统中的重要组成部分,其中radio over fiber (RoF)和无源光网络(PON)是两种比较理想的方案。Radio over Fiber (RoF)宽带无线接入网络是新兴的研究领域,它结合光纤通信和无线通信两大技术,可以实现超过Gb/s无线业务的传输,在未来的高速宽带无线通信系统中具有重要的应用。无源光网络也是未来接入网领域的理想方案,它可以以低廉的成本提供宽带服务。本文围绕这两种技术展开了一系列的研究工作,具体内容如下：1. RoF系统中同时实现有线和无线信号在日常生活中,有些用户选择有线接入,有些用户选择无线接入,因此,在同一个平台中实现有线信号和无线信号的同时传输具有巨大的成本优势和灵活的应用潜能,成为当前RoF研究领域的一个热点。本文针对此应用,提出了两种新型的结构：(1)基于单驱动MZM产生FSK信号并进行双向RoF系统演示在这个结构中,我们仅仅使用了一个单驱动调制器,就可以实现ASK,OCS-ASK和FSK信号。在接收端,ASK信号经过检测后成为有线数据,以供有线用户使用,OCS-ASK信号经过检测后成为无线数据,以供无线用户使用；而FSK信号可以作为上行的载波来传递上行信号。(2)基于单驱动MZM实现多波段信号的双向RoF系统。本方案仅仅用一个单驱动调制器就可以实现有线基带数据、两倍频的无线微波信号,和四倍频的无线毫米波信号,结构简单,成本低廉。2.应用于PON的新业务研究视频,高清电视,互动游戏等新业务对接入网的传送技术提出新的要求。这就需要无源光网络技术与时俱进,为新兴的网络接入业务提供灵活、便捷、可靠而又成本低廉的传送服务。本文对支持新兴业务的无源光网络,提出了一种新型的WDM-PON结构,它可以同时实现三种不同类型的业务,本方案通过一个简单的结构,同时产生和传输单播业务,多播业务和广播业务,在实际生活具有很强的应用价值。3.融合RoF和PON的新型系统设计RoF和PON各有优势,也各有不足,因此融合两种技术进行取长补短成为了第三条道路,也被认为很有应用前景的道路。本文针对RoF和PON融合系统提出一种具有创新意义的方案：60-GHz RoF系统与WDM-PON的融合,本方案实现了60-GHz RoF系统与WDM-PON的融合,我们使用了一种巧妙的结构,实现了用n+1个调制器来完成n信道的WDN-PON和60-GHz RoF的融合,节约了成本。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-22
  1.1 光纤通信技术的发展  9-10
  1.2 RoF技术  10-13
    1.2.1 RoF研究背景  10-11
    1.2.2 RoF的结构  11-12
    1.2.3 RoF的优点  12-13
  1.3 PON技术  13-17
    1.3.1 研究背景  13-14
    1.3.2 时分复用无源光网  14-16
    1.3.3 波分复用无源光网  16-17
  1.4 本文的主要研究工作  17-19
    1.4.1 RoF系统中同时实现有线和无线信号  17
    1.4.2 应用于PON的新业务研究  17-18
    1.4.3 融合RoF和PON的新型系统设计  18-19
  参考文献  19-22
第二章双向ROF系统中同时实现有线和无线业务  22-44
  2.1 研究背景  22-23
  2.2 马赫曾德调制器调制原理  23-25
  2.3 基于一个单驱动调制器实现FSK信号  25-33
    2.3.1 基于单驱动调制器实现FSK信号的原理  26-27
    2.3.2 基于FSK调制格式的RoF结构图  27-28
    2.3.3 实验装置和结果  28-29
    2.3.4 实验现象分析  29-33
  2.4 基于一个单驱动调制器产生多波段信号  33-40
    2.4.1 单驱动调制器产生多波段信号的原理  34-35
    2.4.2 基于单驱动调制器多波段RoF系统框图  35-36
    2.4.3 实验演示及结果  36-40
  2.5 本章小结  40-41
  参考文献  41-44
第三章应用于PON的新业务研究  44-55
  3.1 研究背景  44-45
  3.2 方案原理  45-47
    3.2.1 基于单驱动调制器的双数据调制格式  45-46
    3.2.2 BPSK/ASK正交调制格式  46-47
  3.3 结构图  47-48
  3.4 实验演示和实验结果分析  48-52
  3.5 本章小结  52-53
  参考文献  53-55
第四章 ROF和WDM-PON融合系统  55-67
  4.1 研究背景  55-58
  4.2 方案原理  58-60
  4.3 结构框图  60-61
  4.4 实验演示及实验结果分析  61-64
  4.5 本章小结  64-65
  参考文献  65-67
第五章总结与展望  67-69
  5.1 工作总结和创新点  67-68
  5.2 工作展望  68-69
附录一缩略语  69-71
攻读硕士学位期间的成果  71-74
致谢  74-78
上海交通大学硕士学位论文答辩决议书  78

RoF与WDM-PON融合系统的关键技术研究

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