專利名稱：一種基于光纖無線融合接入的家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光纖無線通信技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地講，涉及一種基于光纖無線融合接入的家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著寬帶接入技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，家庭網(wǎng)絡(luò)中的綜合業(yè)務(wù)也隨之變得紛繁復(fù)雜。如高清視頻點播、高清數(shù)字電視、視頻會議、高質(zhì)量遠(yuǎn)程控制與管理等多種家庭網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的涌現(xiàn)，對接入網(wǎng)提出了更高的要求，這些要求不但體現(xiàn)在高吞吐量、嚴(yán)格的服務(wù)質(zhì)量 (QoS)和可靠的網(wǎng)絡(luò)安全性，而且還體現(xiàn)在接入網(wǎng)的帶寬、組網(wǎng)靈活性、網(wǎng)絡(luò)管理成本等方面。光纖接入技術(shù)能解決帶寬和信號損耗等問題與無線接入技術(shù)能滿足靈活組網(wǎng)以及用戶對“可移動性”的要求，工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的專家與學(xué)者大都認(rèn)為光纖接入技術(shù)和無線接入技術(shù)必將在未來的寬帶接入網(wǎng)中走向融合?；诠饫w無線接入網(wǎng)的家庭網(wǎng)關(guān)是將家庭網(wǎng)絡(luò)無縫地連接到寬帶網(wǎng)絡(luò)，是所有家庭內(nèi)聯(lián)設(shè)備同時享有高速連接的設(shè)備。家庭網(wǎng)關(guān)是一種智能的、標(biāo)準(zhǔn)化的、靈活的家庭網(wǎng)絡(luò)接口單元，可以從不同的外部網(wǎng)絡(luò)接收通訊信號，通過家庭網(wǎng)絡(luò)傳遞信號來控制和管理智能家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。家庭網(wǎng)關(guān)根據(jù)家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對帶寬的要求、安全性要求和組網(wǎng)靈活性的要求，采用有線與無線和高速率與低速率靈活結(jié)合來實現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理控制和家庭網(wǎng)絡(luò)環(huán)境監(jiān)測。在家庭網(wǎng)關(guān)開發(fā)中，如2006年10月18日公開的，公開號為CN1848826，名稱為“家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備”的中國發(fā)明專利公開說明書就公開了一種家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備，盡管在該發(fā)明中，采用集中式控制降低對家電智能化的要求和采用預(yù)設(shè)策略對上下行的以太網(wǎng)信息進(jìn)行控制， 但在家庭網(wǎng)關(guān)的高速寬帶業(yè)務(wù)接入和智能控制上仍然存在不足，成本也較高。在參考文獻(xiàn)[Shuang Wu,Gui-gen Zeng,"Design and Realization of Wireless Home Gateway Based on 3G and Zigbee”，2010 international conference on multimedia communications,Hong Kong，China，pp. 157-160，Aug. 7-8，2010]中，提出米用 3G技術(shù)、Zigbee技術(shù)以嵌入式開發(fā)平臺來開發(fā)無線智能家庭網(wǎng)關(guān)，靈活方便且無需布線實現(xiàn)對智能家庭網(wǎng)絡(luò)的管理，但是其最大下行速率為7. 2Mbps，最大上行速率為5. 76Mbps，其傳輸速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足家庭網(wǎng)絡(luò)綜合業(yè)務(wù)發(fā)展的要求。在參考文獻(xiàn)[Arshad Chowdhury,Hung-Chang Chien, Yu-Ting Hsueh, andGee-Kung Chang, "Advanced System Technologies and Field Demonstration forln-Building Optical-Wireless Network With Integrated Broadband Services，，，Journalof lightwave technology, Vol. 27，No. 12，pp. 1920-1927，Jun. 2009]中采用 ROF 技術(shù)實現(xiàn)了 60GHz、WIFI和WiMax無線技術(shù)，有效的提高了無線傳輸技術(shù)的帶寬，解決了無線傳輸技術(shù)的帶寬限制問題，但是該網(wǎng)關(guān)的信號控制、再生和路由都在中心站(⑶)端，該技術(shù)方案中網(wǎng)關(guān)路由只解調(diào)出射頻信號并通過天線發(fā)射出去，并未對進(jìn)入家庭網(wǎng)絡(luò)的信號進(jìn)行處理， 所以家庭網(wǎng)關(guān)用戶不能在家庭網(wǎng)絡(luò)中方便的管理控制家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和通過家庭網(wǎng)關(guān)查看家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運行狀態(tài)，而且，該方案還只實現(xiàn)了下行信號的傳輸。顯然這不能滿足家庭網(wǎng)絡(luò)中人機交互式管理控制、用戶方便智能的管理控制智能家庭網(wǎng)絡(luò)和環(huán)境監(jiān)測的發(fā)展等要求。其次，在光纖無線接入網(wǎng)中，由于基站端結(jié)構(gòu)的簡化和成本的降低，使光纖無線接入網(wǎng)的組網(wǎng)方式向微微蜂窩發(fā)展，所以WiMax無線技術(shù)并不適用于無線局域網(wǎng)的信息傳輸
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種成本低、能進(jìn)行上行下行信號傳輸，對多個信道進(jìn)行管理的基于光纖無線融合接入的家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明基于光纖無線融合接入的家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，包括中心站端和家庭網(wǎng)關(guān)端，其特征在于1、中心站端包括下行光載波產(chǎn)生裝置、下行數(shù)據(jù)調(diào)制裝置、上行光載波產(chǎn)生裝置、 上行數(shù)據(jù)解調(diào)裝置、均衡器、陣列波導(dǎo)光柵以及摻鉺光纖放大器；下行光載波產(chǎn)生裝置由一個連續(xù)波長激光器、光相位調(diào)制器、頻率為fs的余弦信號源、1:4的頻率復(fù)用器、電放大器以及摻鉺光纖放大器、陣列波導(dǎo)光柵組成；連續(xù)波長激光器產(chǎn)生頻率為f的連續(xù)光波輸入光相位調(diào)制器，余弦信號源輸出頻率為fs的余弦信號給 1 4的頻率復(fù)用器產(chǎn)生頻率為4fs的余弦信號作為光相位調(diào)制器的驅(qū)動信號，光相位調(diào)制器產(chǎn)生頻率為f_8fs、f_4fs、f、f+4fs、f+8fs的混合光載波信號；混合光載波信號經(jīng)過摻鉺光纖放大器放大后，在陣列波導(dǎo)光柵分離出頻率為f_8fs、f-4fs、f、f+4fs、f+8fs的五路下行光載波信號；下行數(shù)據(jù)調(diào)制裝置由一耦合器和四個光強度調(diào)制器組成；頻率為f_4fs、f+4fs的兩路下行光載波信號在耦合器中耦合為一路混合載波信號輸入到一個光強度調(diào)制器中，一路下行數(shù)據(jù)作為調(diào)制信號對該路混合載波信號進(jìn)行調(diào)制；頻率為f_8fs、f+8fs以及f的另外三路下行光載波信號分別輸入到另外三個強度調(diào)制器中，下行的家庭網(wǎng)絡(luò)管理控制信號數(shù)據(jù)、光纖到桌面數(shù)據(jù)以及WIFI數(shù)據(jù)分別作為另外三個強度調(diào)制器的調(diào)制信號對f_8fs、 f+8fs以及f的三路下行光載波信號進(jìn)行調(diào)制；上行光載波產(chǎn)生裝置由一個連續(xù)波長激光器、光相位調(diào)制器、頻率為fs的余弦信號源、1:4的頻率復(fù)用器、電放大器以及摻鉺光纖放大器、陣列波導(dǎo)光柵組成；連續(xù)波長激光器產(chǎn)生頻率為F的連續(xù)光波輸入光相位調(diào)制器，余弦信號源輸出頻率為fs的余弦信號給 1 4的頻率復(fù)用器產(chǎn)生頻率為4fs的余弦信號作為光相位調(diào)制器的驅(qū)動信號，光相位調(diào)制器產(chǎn)生頻率為F-8fs、F-4fs、F、F+4fs、F+8fs的混合光載波信號；混合光載波信號經(jīng)過摻鉺光纖放大器放大后，在陣列波導(dǎo)光柵分離出頻率為F-8fs、F-4fs、F、F+4fs、F+8fs的五路上行光載波信號；上行數(shù)據(jù)解調(diào)裝置由一耦合器、四個回環(huán)器以及四路光解調(diào)器組成；頻率為 F-4fs、F+4fs的兩路上行光載波信號在耦合器中耦合為一路上行混合載波信號輸入到一個回環(huán)器，然后從回環(huán)器輸出到均衡器，頻率為F-8fs、F+8fs以及F的另外三路光載波信號分別輸入到另外三個回環(huán)器，然后從回環(huán)器輸出到均衡器；來自均衡器的上行數(shù)據(jù)調(diào)制后的四路上行光載波分別送到四路光解調(diào)器中，解調(diào)出上行數(shù)據(jù)；調(diào)制后的頻率為f_4fs、f+4fs的下行混合光載波信號、調(diào)制后的頻率為f_8fs、 f+8fs、f的下行光載波信號以及頻率為F-4fs、F+4fs的上行混合光載波信號、頻率為f_8fs、f+8fs、f的上行光載波信號在均衡器中進(jìn)行功率均衡后，在陣列波導(dǎo)光柵進(jìn)行信號復(fù)用，并在摻鉺光纖放大器中進(jìn)行功率放大后通過標(biāo)準(zhǔn)單模光纖傳輸?shù)郊彝ゾW(wǎng)關(guān)端；來自家庭網(wǎng)關(guān)端的上行數(shù)據(jù)調(diào)制后的四路上行光載波在陣列波導(dǎo)光柵進(jìn)行分離后，輸送到均衡器中；2、家庭網(wǎng)關(guān)端包括陣列波導(dǎo)光柵、WIFI信號裝置、光纖到桌面數(shù)據(jù)接口裝置、毫米波收發(fā)裝置以及家庭網(wǎng)絡(luò)控制裝置；陣列波導(dǎo)光柵將來自標(biāo)準(zhǔn)單模光纖的調(diào)制后的頻率為f_4fs、f+4fs、f_8fs、f+8fs、 f的下行光載波信號以及頻率為F-4fs、F+4fs、F-8fs、F+8fs、F的上行光載波信號分離出來WIFI信號裝置包括下行部分和上行部分；下行部分由光電探測器、兩個電放大器、乘法器、2. 4GHz本振源和拋物面發(fā)射天線組成，WIFI數(shù)據(jù)調(diào)制后的下行光載波信號在光電探測器中解調(diào)出WIFI數(shù)據(jù)信號來，然后通過一個電放大器進(jìn)行功率放大，將放大后的 WIFI數(shù)據(jù)信號輸入乘法器中對2. 4GHz本振源產(chǎn)生的2. 4GHz本振信號進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后的信號輸入另一電放大器中進(jìn)行功率放大，然后通過拋物面發(fā)射天線發(fā)射給終端設(shè)備；上行部分包括拋物面接收天線、中頻調(diào)制器、摻鉺光纖放大器以及回環(huán)器，拋物面天線接收到 2. 4GHz的終端設(shè)備發(fā)送來的WIFI數(shù)據(jù)信號，陣列波導(dǎo)光柵分離出來的一路上行光載波信號經(jīng)過回環(huán)器輸出到中頻調(diào)制器，在中頻調(diào)制器用接收到的WIFI數(shù)據(jù)對上行光載波信號進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后的上行光載波信號通過摻鉺光纖放大器進(jìn)行放大，然后輸入到回環(huán)器，回環(huán)器輸出給準(zhǔn)單模光纖以傳輸?shù)街行恼径耍还饫w到桌面數(shù)據(jù)接口裝置由耦合器和光端口組成；光纖到桌面數(shù)據(jù)調(diào)制后的下行光載波信號在耦合器中與一路上行光載波信號耦合送入光端口，通過光端口將光纖到桌面數(shù)據(jù)以及上行光載波信號發(fā)送給終端設(shè)備；終端設(shè)備通過光端口、耦合器將上行數(shù)據(jù)調(diào)制后的上行光載波發(fā)送給準(zhǔn)單模光纖傳輸?shù)街行恼径耍缓撩撞ㄊ瞻l(fā)裝置包括下行部分和上行部分；下行部分包括耦合器、光電探測器、電放大器以及矩形喇叭天線，調(diào)制后的頻率為f_4fs、f+4fs的下行光載波信號在耦合器中耦合后送入光電探測器實現(xiàn)拍頻，輸出8fs的毫米波信號，通過電放大器進(jìn)行功率放大后，通過矩形喇叭天線發(fā)射給終端設(shè)備；上行部分包括矩形喇叭天線，乘法器、耦合器、回環(huán)器、 50:50耦合器、中頻調(diào)制器、光探測器以及摻鉺光纖放大器，頻率為F-4fs、F+4fs的兩路上行光載波信號在耦合器進(jìn)行耦合，耦合后的光載波信號輸入到回環(huán)器，然后再輸出到50:50 的耦合器，將光載波信號分解為兩路，一路輸入到中頻調(diào)制器，另一路信號輸入到光電探測器拍頻得到8fs毫米波，并將該毫米波輸入到乘法器，同時將由矩形喇叭天線接收到的頻率為8fs+fi的毫米波數(shù)據(jù)信號輸入到乘法器進(jìn)行混頻，混頻后輸出頻率為A的上行數(shù)據(jù)信號并輸入到中頻調(diào)制器，將其調(diào)制到頻率為F-4fs、F+4fs的兩路上行光載波信號上，中頻調(diào)制器輸出調(diào)制后的頻率為F-4fs、F+4fs的兩路上行光載波信號通過摻鉺光纖放大器進(jìn)行功率放大，放大后的信號輸入到回環(huán)器，從回環(huán)器發(fā)送給耦合器，通過耦合器發(fā)送給準(zhǔn)單模光纖傳輸?shù)街行恼径耍患彝ゾW(wǎng)絡(luò)控制裝置包括光調(diào)制解調(diào)器以及家庭網(wǎng)絡(luò)控制接口 ；用家庭網(wǎng)絡(luò)管理控制信號數(shù)據(jù)調(diào)制的下行光載波信號在光調(diào)制解調(diào)器中進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)出的家庭網(wǎng)絡(luò)管理控制信號數(shù)據(jù)送入家庭網(wǎng)絡(luò)控制接口，通過家庭網(wǎng)絡(luò)控制接口發(fā)送給終端設(shè)備，終端設(shè)備發(fā)送的上行數(shù)據(jù)通過家庭網(wǎng)絡(luò)控制接口發(fā)送給光調(diào)制解調(diào)器用一路上行光載波進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后的上行光載波發(fā)送給準(zhǔn)單模光纖傳輸?shù)街行恼径恕?br> 本發(fā)明的發(fā)明目的是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明基于光纖無線融合接入的家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)融合了光載無線通信(ROF，Radio Over Fiber)技術(shù)、毫米波無線傳輸技術(shù)、嵌入式技術(shù)和光纖到桌面技術(shù)。其中ROF技術(shù)是光纖無線接入的主要技術(shù)，其組成包括中心站(CS，Center Station)、光纖鏈路、家庭網(wǎng)關(guān)端和終端設(shè)備四部分組成。在中心站和家庭網(wǎng)關(guān)端之間用標(biāo)準(zhǔn)單模光纖來傳輸上行下行光載波信號，在家庭網(wǎng)關(guān)端和終端設(shè)備之間采用光纖到桌面、有線、WIFI以及毫米波方式傳輸信號。采用ROF技術(shù)的最大優(yōu)點是能大大提高無線傳輸技術(shù)的帶寬，解決了現(xiàn)有家庭網(wǎng)絡(luò)因綜合業(yè)務(wù)發(fā)展而出現(xiàn)的帶寬受限問題。在本發(fā)明中光載波信號的再生都集中在中心站端，家庭網(wǎng)關(guān)端僅實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，這樣家庭網(wǎng)關(guān)端不僅減少了功耗和成本，同時利用光纖傳輸信號降低了信號的損耗和防止電磁干擾等。由于家庭網(wǎng)關(guān)端的簡化、成本低廉和易于安裝等優(yōu)點使接入網(wǎng)的組網(wǎng)更加靈活和安全性更好。另外，本發(fā)明基于光纖無線融合接入的家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)將來自終端設(shè)備的上行數(shù)據(jù)對來自中心站端的上行載波進(jìn)行調(diào)制，從而實現(xiàn)了上行下行信號的傳輸，家庭網(wǎng)關(guān)端和終端設(shè)備之間光纖到桌面、有線、WIFI以及毫米波方式的多個通道的管理。


圖1是本發(fā)明基于光纖無線融合接入的家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)中心站端一種具體實施方式
原理框圖；圖2是光載波頻譜圖；其中(a)是下行光載波調(diào)制數(shù)據(jù)信號前的頻譜圖，(b)是下行光載波調(diào)制數(shù)據(jù)信號后的頻譜圖，(c)是上行光載波調(diào)制數(shù)據(jù)信號前的頻譜圖，(d)是光纖中傳輸?shù)男盘栴l譜圖；圖3是本發(fā)明基于光纖無線融合接入的家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)家庭網(wǎng)關(guān)端一種具體實施方式
原理框圖；圖4是圖1所示光調(diào)制解調(diào)模塊的原理框圖；圖5是圖3所示的家庭網(wǎng)絡(luò)控制接口一種具體實施方式
原理框圖。圖6是本發(fā)明家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的一業(yè)務(wù)流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進(jìn)行描述，以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明。需要特別提醒注意的是，在以下的描述中，當(dāng)已知功能和設(shè)計的詳細(xì)描述也許會淡化本發(fā)明的主要內(nèi)容時，這些描述在這里將被忽略。實施例圖1是本發(fā)明基于光纖無線融合接入的家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)中心站端一種具體實施方式
原理框圖。如圖1所示，在本實施例中，中心站端1包括下行光載波產(chǎn)生裝置101、下行數(shù)據(jù)調(diào)制裝置102、上行光載波產(chǎn)生裝置103、上行數(shù)據(jù)解調(diào)裝置104、均衡器105、陣列波導(dǎo)光柵 AWG3以及摻鉺光纖放大器EDFA3 ；下行光載波產(chǎn)生裝置101由一個連續(xù)波長激光器CW1、光相位調(diào)制器PM1、頻率為 fs = 7. 5GHz的余弦信號源Si、1:4的頻率復(fù)用器FMl、電放大器EAl以及摻鉺光纖放大器
8EDFAl、陣列波導(dǎo)光柵AWGl組成。連續(xù)波長激光器CWl產(chǎn)生頻率為f = 193. ITHz的連續(xù)光波輸入光相位調(diào)制器PMl、，余弦信號源Sl輸出頻率為fs = 7. 5GHz的余弦信號給1:4的頻率復(fù)用器FMl產(chǎn)生頻率為4fs即30GHz的余弦信號作為光相位調(diào)制器的驅(qū)動信號，光相位調(diào)制器產(chǎn)生的頻譜圖如圖2(a)所示，分別為f-8fs、f-4fs、f、f+4fs、f+8fs，即頻率為f_4fs、 f+4fs的一階雙邊帶光載波fn與f12、頻率為f_8fs、f+8fs的二階雙邊帶光載波f21與f22和頻率為f的光載波fo的混合光載波信號；混合光載波信號經(jīng)過摻鉺光纖放大器EDFAl放大后，在陣列波導(dǎo)光柵AWGl分離出頻率為f_8fs、f-4fs、f、f+4fs、f+8fs的五路下行光載波信巧 ,艮口 f*21、f 11 Λ f〇、f 12Λ f*220如圖1所示，在本實施例中，下行數(shù)據(jù)調(diào)制裝置102由一耦合器CPl和四個光強度調(diào)制器IMl 4組成；頻率為f-4fs、f+4fs的兩路下行光載波信號fn、f12在耦合器CPl中耦合為一路混合載波信號輸入到光強度調(diào)制器IM3中，一路傳輸速度為3Gbps的下行數(shù)據(jù) D3作為調(diào)制信號對該路混合載波信號進(jìn)行調(diào)制。頻率為f_8fs、f+8fs以及f的另外三路下行光載波信號分別輸入到另外三個強度調(diào)制器中，下行的家庭網(wǎng)絡(luò)管理控制信號數(shù)據(jù)D4、 光纖到桌面數(shù)據(jù)D2以及WIFI數(shù)據(jù)Dl分別作為另外三個強度調(diào)制器的調(diào)制信號對f_8fs、 f+8fs以及f的三路下行光載波信號f21、f22以及&進(jìn)行調(diào)制。調(diào)制后的信號頻譜圖如圖 2(b)所示。具體來講，在本實施例中，傳輸速度為4Mbps的家庭網(wǎng)絡(luò)管理控制信號數(shù)據(jù)D4 對下行光載波信號f21進(jìn)行調(diào)制，傳輸速度為IOGbps的光纖到桌面數(shù)據(jù)D2對下行光載波信號fo進(jìn)行調(diào)制，傳輸速度為IOOMbps的WIFI數(shù)據(jù)Dl對下行光載波信號f22進(jìn)行調(diào)制。在本實施例中，四路下行數(shù)據(jù)Dl 4在對下行光載波進(jìn)行調(diào)制前，分別用電放大器EA3 6進(jìn)行放大，以達(dá)到調(diào)制需要的功率要求。在本實施例中，上行光載波產(chǎn)生裝置103的組成和工作原理與下行光載波產(chǎn)生裝置101 —樣。由一個連續(xù)波長激光器CW2、光相位調(diào)制器PM2、頻率為fs = 7. 5GHz的余弦信號源S2、1:4的頻率復(fù)用器FM2、電放大器EA2以及摻鉺光纖放大器EDFA2、陣列波導(dǎo)光柵 AWG2組成；連續(xù)波長激光器CW2產(chǎn)生頻率為F = 193. 115THz的連續(xù)光波輸入光相位調(diào)制器PM2，余弦信號源S2輸出頻率為fs = 7. 5GHz的余弦信號給1:4的頻率復(fù)用器FM2產(chǎn)生頻率為4fs即30GHz的余弦信號作為光相位調(diào)制器PM2的驅(qū)動信號，光相位調(diào)制器PM2產(chǎn)生的頻頻譜圖如圖2 (c)所示，分別為F-8fs、F-4fs、F、F+4fs、F+8fs，即頻率為F_4fs、F+4fs 的一階雙邊帶光載波F11與F12、頻率為f-8fs、f+8fs的二階雙邊帶光載波F21與F22和頻率為F的光載波Ftl的混合光載波信號；混合光載波信號經(jīng)過摻鉺光纖放大器EDFA2放大后， 在陣列波導(dǎo)光柵AWG2分離出頻率為F-8fs、F-4fs、F、F+4fs、F+8fs的五路上行光載波信號， 艮口 F2” F11 λ F0Λ Fi2、F22。上行數(shù)據(jù)解調(diào)裝置104由一耦合器CP2、四個回環(huán)器LBl 4以及四路光解調(diào)器組成；頻率為F-4fs、F+4fs的兩路上行光載波信號F11與F12在耦合器中耦合為一路上行混合載波信號輸入到回環(huán)器LB3的1端口，然后從回環(huán)器LB3的2端口輸出的信號輸入到均衡器EQ進(jìn)行功率均衡，頻率為F-8fs、F+8fs以及F的另外三路光載波信號F21、F22, F0分別輸入到另外三個回環(huán)器LB4、LB1、LB2各自的1端口，然后從回環(huán)器LB4、LB1、LB2的2端口輸出的信號輸入到均衡器EQ進(jìn)行功率均衡；來自均衡器EQ的上行數(shù)據(jù)F' 22、F' 0,F' ^和 F' 12、F' 21分別輸入到回環(huán)器的LB1、LB2、LB3、LB4各自的2端口，再由3端口輸出，然后分別對四路上行信號進(jìn)行解調(diào)得到上行數(shù)據(jù)。在本實施例中，如圖1所示，四路光解調(diào)器結(jié)構(gòu)是相同，都是通過帶通濾波器BPF進(jìn)行帶通濾波、光探測器檢PD出中頻上行數(shù)據(jù)，在低通濾波器LPF中進(jìn)行低通濾波，輸出到中頻接收機IFR，中頻接收機IFR進(jìn)行解調(diào)，最后輸出上行數(shù)據(jù)。調(diào)制后的頻率為f_4fs、f+4fs的下行混合光載波信號fn、f12、調(diào)制后的頻率為 f-8fs、f+8fs、f的下行光載波信號f21、f22、fQ以及頻率為F-4fs、F+4fs的上行混合光載波信號Fn、F12、頻率為f_8fs、f+8fs、f的上行光載波信號F21J22Jtl在均衡器EQ中進(jìn)行功率均衡后，均衡后的信號輸入到陣列波導(dǎo)光柵AWG3進(jìn)行信號復(fù)用，復(fù)用后的信號頻譜圖如圖2(d) 所示。復(fù)用后的信號輸入到摻鉺光纖放大器EDFA3中進(jìn)行功率放大后通過標(biāo)準(zhǔn)單模光纖L 傳輸?shù)郊彝ゾW(wǎng)關(guān)端2;來自家庭網(wǎng)關(guān)端2的上行數(shù)據(jù)調(diào)制后的四路上行光載波F' 22,F'
F'12、F' 21在陣列波導(dǎo)光柵AWG3進(jìn)行分離后，輸送到均衡器EQ中。圖3是本發(fā)明基于光纖無線融合接入的家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)家庭網(wǎng)關(guān)端一種具體實施方式
原理框圖。如圖3所示，在本實施例中，家庭網(wǎng)關(guān)端2包括陣列波導(dǎo)光柵AWG4、WIFI信號裝置 201、光纖到桌面數(shù)據(jù)接口裝置202、毫米波收發(fā)裝置203以及家庭網(wǎng)絡(luò)控制裝置204。陣列波導(dǎo)光柵AWG4將來自標(biāo)準(zhǔn)單模光纖L的調(diào)制后的頻率為f-4fs、f+4fs、f_8fs、 f+8fs> f 的下行光載波信號 fn、f12、f21、f22、f0 以及頻率為 F-4fs、F+4fs、F-8fs、F+8fs、F 的上行光載波信號F11、F12、F21、F22、F0分離出來；WIFI信號裝置包括201下行部分和上行部分；下行部分由光電探測器PD1、兩個電放大器EA7、EA8、乘法器Ml、2. 4GHz本振源S3和拋物面天線TAl組成。WIFI數(shù)據(jù)Dl調(diào)制后的下行光載波信號f22在光電探測器PDl中解調(diào)出WIFI數(shù)據(jù)Dl信號來，然后通過電放大器EA7進(jìn)行功率放大，將放大后的WIFI數(shù)據(jù)Dl信號輸入乘法器Ml中對2. 4GHz本振源S3 產(chǎn)生的2. 4GHz本振信號進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后的信號輸入另一電放大器EA8中進(jìn)行功率放大， 然后通過拋物面發(fā)射天線TAl發(fā)射給終端設(shè)備。上行部分包括拋物面接收天線RA1、中頻調(diào)制器IFM1、摻鉺光纖放大器EDFA9以及回環(huán)器LB5，拋物面接收天線RAl接收到2. 4GHz的終端設(shè)備發(fā)送來的WIFI數(shù)據(jù)信號，陣列波導(dǎo)光柵分離出來的一路上行光載波信號，即F22從回環(huán)器LB5的端口 1輸入，從端口 2輸出到中頻調(diào)制器IFM1，在中頻調(diào)制器用接收到的WIFI 數(shù)據(jù)對上行光載波信號F22進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后的上行光載波信號F' 22通過摻鉺光纖放大器 EDFA9進(jìn)行放大，然后輸入到回環(huán)器LB5端口 3，回環(huán)器端口 1輸出給準(zhǔn)單模光纖L以傳輸?shù)街行恼径?。光纖到桌面數(shù)據(jù)接口裝置202由耦合器CP3和光端口組成；光纖到桌面數(shù)據(jù)調(diào)制后的下行光載波信號fo在耦合器中CP3與上行光載波信號Ftl耦合送入光端口，通過光端口將光纖到桌面數(shù)據(jù)以及上行光載波信號Ftl發(fā)送給終端設(shè)備；終端設(shè)備通過光端口、耦合器 CP3將上行數(shù)據(jù)調(diào)制后的上行光載波F' ^發(fā)送給準(zhǔn)單模光纖L傳輸?shù)街行恼径?。毫米波收發(fā)裝置203包括下行部分和上行部分；下行部分包括耦合器CP4、光電探測器PD2、電放大器EA9以及矩形喇叭發(fā)射天線TA2，調(diào)制后的頻率為f_4fs、f+4fs的下行光載波信號fn、f12在耦合器CP4中耦合后送入光電探測器PD2實現(xiàn)拍頻，輸出8fs，即60GHz 毫米波信號，通過電放大器EA9進(jìn)行功率放大后，通過矩形喇叭發(fā)射天線TA2發(fā)射給終端設(shè)備。上行部分包括矩形喇叭接收天線RA2，乘法器M2、耦合器CP5、回環(huán)器LB6、50:50耦合器 CP6、中頻調(diào)制器IFM2、光探測器PD3以及摻鉺光纖放大器EDFAl 1，頻率為F_4fs、F+4fs的兩
10路上行光載波信號Fn、F12在進(jìn)耦合器CP5行耦合，耦合后的光載波信號輸入到回環(huán)器LB6 的端口 1，然后通過端口 2再輸出到50 50的耦合器CP6，將光載波信號Fn、F12分解為兩路， 一路輸入到中頻調(diào)制器IFM2，另一路信號輸入到光電探測器PD3拍頻得到8fs，即60GHz毫米波，并將該60GHz毫米波輸入到乘法器M2，同時將由矩形喇叭接收天線RA2接收到的頻率為8fs+fi;即60GHz+2GHz的毫米波數(shù)據(jù)信號輸入到乘法器M2進(jìn)行混頻，混頻后輸出頻率為 fi即2GHz的上行數(shù)據(jù)信號并輸入到中頻調(diào)制器IFM2，將其調(diào)制到頻率為F_4fs、F+4f s的兩路上行光載波信號號F' n、F' 12上，中頻調(diào)制器IFM2輸出調(diào)制后的頻率為F-4fs、F+4fs 的兩路上行光載波信號F' n、F' 12通過摻鉺光纖放大器器EDFAll進(jìn)行功率放大，放大后的信號輸入到回環(huán)器LB6的端口 3，從回環(huán)器LB6的端口 1發(fā)送給耦合器CP5，通過耦合器 CP5發(fā)送給準(zhǔn)單模光纖L傳輸?shù)街行恼径?。家庭網(wǎng)絡(luò)控制裝置204包括光調(diào)制解調(diào)模塊2041以及家庭網(wǎng)絡(luò)控制接口 2042 ； 其中2041具體實現(xiàn)如圖4所示。上行光載波F21輸入到回環(huán)器LB8的1端口，然后再由回環(huán)器LB8的2端口輸出到中頻調(diào)制器IFM3中。用家庭網(wǎng)絡(luò)管理控制信號數(shù)據(jù)調(diào)制的下行光載波信號f21輸入到光調(diào)制解調(diào)模塊2041中的光探測器PD7進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)出的家庭網(wǎng)絡(luò)管理控制信號數(shù)據(jù)通過電放大器EAlO進(jìn)行功率放大，放大后的信號輸入到回環(huán)器LB7的 1端口，且回環(huán)器LB7的2端口輸出的數(shù)據(jù)信號輸入家庭網(wǎng)絡(luò)控制接口 2042，通過家庭網(wǎng)絡(luò)控制接口 2042發(fā)送給終端設(shè)備，終端設(shè)備發(fā)送的上行數(shù)據(jù)通過家庭網(wǎng)絡(luò)控制接口 2042發(fā)送給光調(diào)制解調(diào)器2041中回環(huán)器LB7的2端口，然后再由回環(huán)器LB7的3端口輸出，輸出的信號輸入到中頻調(diào)制器IFM3將中頻信號調(diào)制到光載波F21上，調(diào)制后的信號通過摻鉺光纖放大器EDFA12進(jìn)行功率放大，放大后的信號輸入到回環(huán)器LB8的3端口，且通過1端口輸出調(diào)制后的信號，然后將調(diào)制后的上行光載波F' 21發(fā)送給準(zhǔn)單模光纖L傳輸?shù)街行恼径?。圖5是圖3所示的家庭網(wǎng)絡(luò)控制接口一種具體實施方式
原理框圖。在本實施例中，如圖5所示，光調(diào)制解調(diào)器2041通過RJ45接口與基于ARM920T內(nèi)核的嵌入式開發(fā)平臺S3C2440，即家庭網(wǎng)絡(luò)控制接口 2042連接。終端設(shè)備包括數(shù)字溫度傳感器(TS-18B20)，COMS攝像頭(0V9650)，3. 5寸真彩可觸摸TFT液晶顯示屏，以太網(wǎng)卡DM9000A。此外家庭網(wǎng)絡(luò)控制接口 2042還包括紅外接收器、 藍(lán)牙模塊、USB接口、AC97音頻接口和RS485接口，以便與其他設(shè)備進(jìn)行通信。64M SDRAM, 256M NAND Flash和4M NOR Flash。軟件平臺包括采用源碼開放的Linux操作系統(tǒng)，以文件系統(tǒng)的方式管理控制智能家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和監(jiān)測家庭網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。SQLite輕型數(shù)據(jù)庫用來存儲家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置參數(shù)和運行狀態(tài)。Boa作為Web服務(wù)器，提供網(wǎng)上服務(wù)。結(jié)合軟硬件平臺實現(xiàn)以下功能通過運行相應(yīng)的腳本文件來不停的讀取數(shù)字溫度傳感器的值來自動調(diào)節(jié)空調(diào)設(shè)備和消防設(shè)備，從而實現(xiàn)室內(nèi)溫度自動調(diào)節(jié)和自動啟動消防裝置；COMS攝像頭 (0V9650)用來實現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的監(jiān)測。使用Telnet遠(yuǎn)程登錄軟件實現(xiàn)遠(yuǎn)程登錄家庭網(wǎng)關(guān)并從而實現(xiàn)對家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制管理和家庭網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的監(jiān)測。用戶可通過S3C2440提供的可觸摸TFT液晶顯示屏用來控制和管理家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和監(jiān)測家庭網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。圖6是本發(fā)明家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的一業(yè)務(wù)流程圖。本發(fā)明采用WIFI無線技術(shù)滿足現(xiàn)有的視頻、數(shù)據(jù)和語音業(yè)務(wù)，實現(xiàn)普通電腦無線上網(wǎng)；為實現(xiàn)高速率大容量無線通信，在本實施例中，采用60GHz無線技術(shù)實現(xiàn)高清無壓縮視頻業(yè)務(wù)和大容量業(yè)務(wù)，從而實現(xiàn)高質(zhì)量，低延時的視頻信號和數(shù)據(jù)信號的傳輸；為實現(xiàn)對家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理控制和環(huán)境的監(jiān)測，我們單獨采用一路光載波傳輸數(shù)據(jù)。該路信號通過基于FL S3C2440的嵌入式開發(fā)平臺，并以Linux操作系統(tǒng)，并通過結(jié)合Telnet遠(yuǎn)程登錄軟件實現(xiàn)遠(yuǎn)程登錄業(yè)務(wù)。該嵌入式平臺提供RJ45接口用于實現(xiàn)上網(wǎng)業(yè)務(wù)，AC97接口用于實現(xiàn)語音業(yè)務(wù)，RS485串口和紅外線收發(fā)器用于家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理控制的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、USB2. 0 接口、溫度傳感器和CMOS攝像頭用于實現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)的安防業(yè)務(wù)和環(huán)境監(jiān)測，IXD接口提供視頻業(yè)務(wù)和圖形用戶界面；光纖到桌面技術(shù)是為了實現(xiàn)了更高速率要求的視頻、語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸，同時又減少了電磁輻射對人體的傷害，該路信號直接通過光纖連接到設(shè)備終端。實現(xiàn)大容量、低損耗和高安全性的信息傳輸。本發(fā)明的有益效果1、實現(xiàn)了基于光纖無線融合接入網(wǎng)的智能家庭網(wǎng)關(guān)，為未來智能家庭網(wǎng)關(guān)的開發(fā)和研究做了鋪墊。2、本發(fā)明采用ROF技術(shù)在網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)中同時實現(xiàn)了 WIFI、光纖到桌面技術(shù)和60GHz 無線技術(shù)，該硬件實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單、功耗低且成本低廉。最主要的優(yōu)勢是大大提高了無線傳輸技術(shù)的帶寬，通過采用60GHz無線技術(shù)實現(xiàn)了 (ibps以上的數(shù)據(jù)傳輸，解決了家庭網(wǎng)絡(luò)中因綜合業(yè)務(wù)發(fā)展而產(chǎn)生的帶寬限制問題。3、用戶可使用電腦、手機或其它上網(wǎng)設(shè)備，實現(xiàn)遠(yuǎn)程登錄控制管理智能家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和監(jiān)測家庭網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。4、通過實時采集溫度傳感器的值，實現(xiàn)自動控制家庭網(wǎng)絡(luò)的中的空調(diào)設(shè)備、安防設(shè)備和消防裝置并報警。提供了更加安全的安防系統(tǒng)。本發(fā)明還提供高清攝像頭0V9650， 實現(xiàn)實時監(jiān)控家庭網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。5、通過結(jié)合光纖到桌面技術(shù)實現(xiàn)了環(huán)保、安全和高帶寬的智能家庭網(wǎng)絡(luò)。6、本發(fā)明采用有線和無線相結(jié)合，高低帶寬信道靈活結(jié)合，因此本發(fā)明不僅適用于智能家庭網(wǎng)絡(luò)，還適用于辦公室和生產(chǎn)車間等需智能管理控制和監(jiān)測的環(huán)境。盡管上面對本發(fā)明說明性的具體實施方式
進(jìn)行了描述，以便于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本發(fā)明，但應(yīng)該清楚，本發(fā)明不限于具體實施方式
的范圍，對本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，只要各種變化在所附的權(quán)利要求限定和確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，這些變化是顯而易見的，一切利用本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護(hù)之列。
權(quán)利要求
1. 一種基于光纖無線融合接入的家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，包括中心站端和家庭網(wǎng)關(guān)端，其特征在于1)、中心站端包括下行光載波產(chǎn)生裝置、下行數(shù)據(jù)調(diào)制裝置、上行光載波產(chǎn)生裝置、上行數(shù)據(jù)解調(diào)裝置、均衡器、陣列波導(dǎo)光柵以及摻鉺光纖放大器；下行光載波產(chǎn)生裝置由一個連續(xù)波長激光器、光相位調(diào)制器、頻率為fs的余弦信號源、 1:4的頻率復(fù)用器、電放大器以及摻鉺光纖放大器、陣列波導(dǎo)光柵組成；連續(xù)波長激光器產(chǎn)生頻率為f的連續(xù)光波輸入光相位調(diào)制器，余弦信號源輸出頻率為fs的余弦信號給1:4的頻率復(fù)用器產(chǎn)生頻率為4fs的余弦信號作為光相位調(diào)制器的驅(qū)動信號，光相位調(diào)制器產(chǎn)生頻率為f_8fs、f_4fs、f、f+4fs、f+8fs的混合光載波信號；混合光載波信號經(jīng)過摻鉺光纖放大器放大后，在陣列波導(dǎo)光柵分離出頻率為f-8fs、f-4fs、f、f+4fs、f+8fs的五路下行光載波信號；下行數(shù)據(jù)調(diào)制裝置由一耦合器和四個光強度調(diào)制器組成；頻率為f_4fs、f+4fs的兩路下行光載波信號在耦合器中耦合為一路混合載波信號輸入到一個光強度調(diào)制器中，一路下行數(shù)據(jù)作為調(diào)制信號對該路混合載波信號進(jìn)行調(diào)制；頻率為f_8fs、f+8fs以及f的另外三路下行光載波信號分別輸入到另外三個強度調(diào)制器中，下行的家庭網(wǎng)絡(luò)管理控制信號數(shù)據(jù)、 光纖到桌面數(shù)據(jù)以及WIFI數(shù)據(jù)分別作為另外三個強度調(diào)制器的調(diào)制信號對f-8fs、f+8fs& 及f的三路下行光載波信號進(jìn)行調(diào)制；上行光載波產(chǎn)生裝置由一個連續(xù)波長激光器、光相位調(diào)制器、頻率為fs的余弦信號源、 1:4的頻率復(fù)用器、電放大器以及摻鉺光纖放大器、陣列波導(dǎo)光柵組成；連續(xù)波長激光器產(chǎn)生頻率為F的連續(xù)光波輸入光相位調(diào)制器，余弦信號源輸出頻率為fs的余弦信號給1:4的頻率復(fù)用器產(chǎn)生頻率為4fs的余弦信號作為光相位調(diào)制器的驅(qū)動信號，光相位調(diào)制器產(chǎn)生頻率為F-8fs、F-4fs、F、F+4fs、F+8fs的混合光載波信號；混合光載波信號經(jīng)過摻鉺光纖放大器放大后，在陣列波導(dǎo)光柵分離出頻率為F-8fs、F-4fs、F、F+4fs、F+8fs的五路上行光載波信號；上行數(shù)據(jù)解調(diào)裝置由一耦合器、四個回環(huán)器以及四路光解調(diào)器組成；頻率為F-4fs、 F+4fs的兩路上行光載波信號在耦合器中耦合為一路上行混合載波信號輸入到一個回環(huán)器，然后從回環(huán)器輸出到均衡器，頻率為F-8fs、F+8fs以及F的另外三路光載波信號分別輸入到另外三個回環(huán)器，然后從回環(huán)器輸出到均衡器；來自均衡器的上行數(shù)據(jù)調(diào)制后的四路上行光載波分別送到四路光解調(diào)器中，解調(diào)出上行數(shù)據(jù)；調(diào)制后的頻率為f_4fs、f+4fs的下行混合光載波信號、調(diào)制后的頻率為f_8fs、f+8fs、f 的下行光載波信號以及頻率為F-4fs、F+4fs的上行混合光載波信號、頻率為f_8fs、f+8fs、 f的上行光載波信號在均衡器中進(jìn)行功率均衡后，在陣列波導(dǎo)光柵進(jìn)行信號復(fù)用，并在摻鉺光纖放大器中進(jìn)行功率放大后通過標(biāo)準(zhǔn)單模光纖傳輸?shù)郊彝ゾW(wǎng)關(guān)端；來自家庭網(wǎng)關(guān)端的上行數(shù)據(jù)調(diào)制后的四路上行光載波在陣列波導(dǎo)光柵進(jìn)行分離后，輸送到均衡器中；2)、家庭網(wǎng)關(guān)端包括陣列波導(dǎo)光柵、WIFI信號裝置、光纖到桌面數(shù)據(jù)接口裝置、毫米波收發(fā)裝置以及家庭網(wǎng)絡(luò)控制裝置；陣列波導(dǎo)光柵將來自標(biāo)準(zhǔn)單模光纖的調(diào)制后的頻率為f_4fs、f+4fs、f-8fs、f+8fs、f的下行光載波信號以及頻率為F-4fs、F+4fs、F-8fs、F+8fs、F的上行光載波信號分離出來；WIFI信號裝置包括下行部分和上行部分；下行部分由光電探測器、兩個電放大器、乘法器、2. 4GHz本振源和拋物面發(fā)射天線組成，WIFI數(shù)據(jù)調(diào)制后的下行光載波信號在光電探測器中解調(diào)出WIFI數(shù)據(jù)信號來，然后通過一個電放大器進(jìn)行功率放大，將放大后的WIFI 數(shù)據(jù)信號輸入乘法器中對2. 4GHz本振源產(chǎn)生的2. 4GHz本振信號進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后的信號輸入另一電放大器中進(jìn)行功率放大，然后通過拋物面發(fā)射天線發(fā)射給終端設(shè)備；上行部分包括拋物面接收天線、中頻調(diào)制器、摻鉺光纖放大器以及回環(huán)器，拋物面天線接收到2. 4GHz 的終端設(shè)備發(fā)送來的WIFI數(shù)據(jù)信號，陣列波導(dǎo)光柵分離出來的一路上行光載波信號經(jīng)過回環(huán)器輸出到中頻調(diào)制器，在中頻調(diào)制器用接收到的WIFI數(shù)據(jù)對上行光載波信號進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后的上行光載波信號通過摻鉺光纖放大器進(jìn)行放大，然后輸入到回環(huán)器，回環(huán)器輸出給準(zhǔn)單模光纖以傳輸?shù)街行恼径?；光纖到桌面數(shù)據(jù)接口裝置由耦合器和光端口組成；光纖到桌面數(shù)據(jù)調(diào)制后的下行光載波信號在耦合器中與一路上行光載波信號耦合送入光端口，通過光端口將光纖到桌面數(shù)據(jù)以及上行光載波信號發(fā)送給終端設(shè)備；終端設(shè)備通過光端口、耦合器將上行數(shù)據(jù)調(diào)制后的上行光載波發(fā)送給準(zhǔn)單模光纖傳輸?shù)街行恼径?；毫米波收發(fā)裝置包括下行部分和上行部分；下行部分包括耦合器、光電探測器、電放大器以及矩形喇叭天線，調(diào)制后的頻率為f_4fs、f+4fs的下行光載波信號在耦合器中耦合后送入光電探測器實現(xiàn)拍頻，輸出8fs的毫米波信號，通過電放大器進(jìn)行功率放大后，通過矩形喇叭天線發(fā)射給終端設(shè)備；上行部分包括矩形喇叭天線，乘法器、耦合器、回環(huán)器、50:50 耦合器、中頻調(diào)制器、光探測器以及摻鉺光纖放大器，頻率為F-4fs、F+4fs的兩路上行光載波信號在耦合器進(jìn)行耦合，耦合后的光載波信號輸入到回環(huán)器，然后再輸出到50:50的耦合器，將光載波信號分解為兩路，一路輸入到中頻調(diào)制器，另一路信號輸入到光電探測器拍頻得到8fs毫米波，并將該毫米波輸入到乘法器，同時將由矩形喇叭天線接收到的頻率為 8fs+fi的毫米波數(shù)據(jù)信號輸入到乘法器進(jìn)行混頻，混頻后輸出頻率為A的上行數(shù)據(jù)信號并輸入到中頻調(diào)制器，將其調(diào)制到頻率為F-4fs、F+4fs的兩路上行光載波信號上，中頻調(diào)制器輸出調(diào)制后的頻率為F-4fs、F+4fs的兩路上行光載波信號通過摻鉺光纖放大器進(jìn)行功率放大，放大后的信號輸入到回環(huán)器，從回環(huán)器發(fā)送給耦合器，通過耦合器發(fā)送給準(zhǔn)單模光纖傳輸?shù)街行恼径?；家庭網(wǎng)絡(luò)控制裝置包括光調(diào)制解調(diào)模塊以及家庭網(wǎng)絡(luò)控制接口 ；用家庭網(wǎng)絡(luò)管理控制信號數(shù)據(jù)調(diào)制的下行光載波信號在光調(diào)制解調(diào)器中進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)出的家庭網(wǎng)絡(luò)管理控制信號數(shù)據(jù)送入家庭網(wǎng)絡(luò)控制接口，通過家庭網(wǎng)絡(luò)控制接口發(fā)送給終端設(shè)備，終端設(shè)備發(fā)送的上行數(shù)據(jù)通過家庭網(wǎng)絡(luò)控制接口發(fā)送給光調(diào)制解調(diào)器用一路上行光載波進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后的上行光載波發(fā)送給準(zhǔn)單模光纖傳輸?shù)街行恼径恕?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖無線融合接入的家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，其特征在于，所述家庭網(wǎng)絡(luò)控制裝置的光調(diào)制解調(diào)器包括第一、第二兩個回環(huán)器、一個中頻調(diào)制器、一光探測器、一個電放大器、一摻鉺光纖放大器；上行光載波輸入到第一回環(huán)器的1端口，然后再由該回環(huán)器的2端口輸出到中頻調(diào)制器中；用家庭網(wǎng)絡(luò)管理控制信號數(shù)據(jù)調(diào)制的下行光載波信號輸入到光探測器進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)出的家庭網(wǎng)絡(luò)管理控制信號數(shù)據(jù)通過電放大器進(jìn)行功率放大，放大后的信號輸入到第二回環(huán)器的1端口，且該回環(huán)器的2端口輸出的數(shù)據(jù)信號輸入家庭網(wǎng)絡(luò)控制接口，通過家庭網(wǎng)絡(luò)控制接口發(fā)送給終端設(shè)備；終端設(shè)備發(fā)送的上行數(shù)據(jù)通過家庭網(wǎng)絡(luò)控制接口發(fā)送給第二回環(huán)器的2端口，然后再由第二回環(huán)器的3端口輸出，輸出的信號輸入到中頻調(diào)制器將中頻信號調(diào)制到上行光載波上，調(diào)制后的信號通過摻鉺光纖放大進(jìn)行功率放大，放大后的信號輸入到第一回環(huán)器的3端口，且通過1端口輸出調(diào)制后的信號，然后將調(diào)制后的上行光載波發(fā)送給準(zhǔn)單模光纖傳輸?shù)街行恼径恕?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖無線融合接入的家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，其特征在于，所述毫米波頻率為60GHz。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于光纖無線融合接入的家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，融合了光載無線通信技術(shù)、毫米波無線傳輸技術(shù)、嵌入式技術(shù)和光纖到桌面技術(shù)，其組成包括中心站、光纖鏈路、家庭網(wǎng)關(guān)端和終端設(shè)備四部分組成。在中心站和家庭網(wǎng)關(guān)端之間用標(biāo)準(zhǔn)單模光纖來傳輸上行下行光載波信號，在家庭網(wǎng)關(guān)端和終端設(shè)備之間采用光纖到桌面、有線、WIFI以及毫米波方式傳輸信號。在本發(fā)明中光載波信號的再生都集中在中心站端，家庭網(wǎng)關(guān)端僅實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，并同時實現(xiàn)了上行下行信號的傳輸，家庭網(wǎng)關(guān)端和終端設(shè)備之間光纖到桌面、有線、WIFI以及毫米波方式的多個通道的管理。
文檔編號H04W88/16GK102448201SQ20111028863
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月27日
發(fā)明者張崇富, 羅洪彬, 邱昆, 陳晨 申請人:電子科技大學(xué)