多频毫米波产生及在多基站RoF网络中应用的理论与关键技术研究

1、项目背景：从未来超大容量超高速通信的需求和发展上来看，以光纤作为的媒质，传送高频率带域无线信号，结合光纤和无线优势的光载无线通信（RoF）技术，成为有效的解决方案之一，RoF在未来宽带接入、智能交通系统及高铁移动通信系统等领域有着广阔的应用前景。RoF及相关技术在国内外已成为了光通信研究的热点课题，其高性能低成本毫米波信号的产生是实现RoF的关键科学问题之一。目前毫米波产生方法或RoF的应用方案及相关技术可以看出，各种方案在实现难度、系统成本和网络可扩展性等方面各有优劣。结合SOA和MZM技术特点与RoF对未来宽带接入发展的驱动，本项目研究基于SOA和MZM多频毫米波产生及其在多基站RoF网络中应用方案。.2、研究内容：1）基于SOA和MZM毫米波产生的基本原理及其关键模块，完善SOA和MZM毫米波产生方案的理论模型。2）中心站多频信号产生、数据信号调制与不同频率信号间的分离，基站信号接收，多频毫米波在RoF系统中的分配、调度等。3）多频毫米波在RoF中不同光载波产生与分离，基站覆盖范围，多基站RoF信号复用、业务类型的组网等。4）实验多频RoF毫米波产生、关键技术及其应用平台。.3、重要结果、关键数据及其科学意义：取得了系列相关高水平成果，包括Optics Express, Optics Letters等国际刊物或会议论文20篇，授权国家发明专利10项，2015年获国家技术发明二等奖1项。创新性成果举例，1）提出基于PMD全双工RoF系统。中心站下行数据和间隔60GHz光载波分别位于两个正交的偏振态上，在基站实现上下变频，从而降低了基站的成本。2）提出SOA实现光的两个偏振方向上的四波混频，获得不同偏振方向的多个频率成分，实现RoF系统多频毫米波的产生，该方法具有可扩展性好。3）提出SOA-FWM效应多频多业务毫米波RoF系统。实现多频多业务毫米波产生，根据基站不同业务需求进行灵活分配。建立SOA-FWM毫米波产生理论模型，给出了系统性能优化的方法。.通过该项目研究，获得了SOA和MZM多频毫米波产生的理论模型，解决基于该新型毫米波产生方案的RoF网络构架与基于多频毫米波RoF网络的运行机制。发明了基于SOA和MZM多频毫米波及在多基站RoF网络中应用的方案，有利支持多基站以构建RoF网络，降低系统成本，增强多频毫米波RoF网络的可扩展性。