专利名称：一种提高多模光纤通信系统传输容量的方法
一种提高多模光纤通信系统传输容量的方法技术领域
本发明设计属于光通信传输层领域，应用于多模光纤通信系统中传输信号的频率 复用。
背景技术：
光纤骨干网传输技术的不断完善和传输能力的不断提升，以及用户对于各种宽带 业务需求的不断增长使得短距离通信网的光纤化势在必行。多模光纤因其芯径粗、数值孔 径大，连接时不必精确对准，操作方便简单；易于在楼宇和室内布线；以及与其配套元器件 价格低廉等优点成为短距离通信网的首选介质。康宁公司对使用单模光纤和多模光纤的成 本进行了计算和比较，使用单模光纤的网络成本是多模光纤的4倍。多种行业标准，如AT & T的室内配线标准，美国电子工业协会的局域网标准，美国国家标准研究所的100Mbit/S令 牌网标准，IBM的计算机类的数据通信标准等，都将多模光纤作为局域传输介质或内配线使 用。特别是新型廉价的垂直腔面发射激光器(VCSEL)的商用，其圆形的光束端面和高的调 制率补偿了 LED的不足，使多模光纤在网络中的应用更具生机。
但是多模光纤严重的模式色散制约了其带宽距离乘积，进而限制了其传输能力。 提升多模光纤的传输能力成为当前世界的研究热点。
为了提高多模光纤的传输能力，人们提出了多种新技术，如电信号处理技术、偏心 入射技术以及多级编码技术等，但这些方法都只利用了多模光纤的3dB基带部分。研究表 明多模光纤的频率响应曲线在低频区域随着频率的增加而单调下降；在高频区域其频率响 应曲线却相对平坦，由一系列的带通区域组成，具有丰富的带宽资源。如果对该区域加以合 理利用，可以充分扩展多模光纤的带宽资源，实现在多模光纤中进行大容量信息通信。
近年来，国内外专家们在利用多模光纤的高频区域方面进行了诸多研究，并取得 了可喜的成绩。将多载波复用技术应用于多模光纤通信，可以利用多模光纤的高频区域进 行大容量信息通信，扩展多模光纤的传输能力。具体而言就是将要传输的高速数据流分成 一些速率相对较低的并行数据流同时进行传输。利用载波调制技术，将这些并行的数据流 分别调制到多模光纤的高频带通区域进行传输。这相当于将多模光纤的高频区域分成许多 子信道进行数据传输。在各个子信道之间留有足够的保护间隔，是可以进行有效的信息传 输。该方法能在一定程度上提升多模光纤的传输能力。发明内容
本发明设计是基于正弦载波，应用于多模光纤通信系统的一种新型传输信号频率 复用方式。与现有的传输信号复用方式相比，该方式通过在发送端引入和原余弦载波频率 相同，相位相差90°的正弦载波，将一路新增的OFDM信号调制到和余弦载波同一射频上， 两路信号复用同一频域，使频谱利用率增大，以此达到提高多模光纤通信系统传输容量的 目的。
图1表示普通多载波复用的发送端，图2表示加入正弦载波复用的发送端。
假定两路独立的OFDM信号分别为m(t)和η (t)，那么经过载波调制后的发送端电信号为
权利要求
1.一种应用于多模光纤通信系统使其传输容量得到提高的方案，其特征在于，所述的 方法包括以下步骤(1)在通信系统发送端，两路独立的OFDM信号分别由同一频率的余弦载波和正弦载波 调制到同一频段；(2)在通信系统接收端，由PD管直接检测下来的电信号分别由同一频率的余弦载波和 正弦载波解调。
2.根据权利要求1所述的OFDM信号，其特征在于，这种OFDM信号为实数信号，在系统 初始化阶段，通过让FFT变换的子载波相互共轭，使得输出的信号为实数。
3.根据权利要求1所述的调制频段，其特征在于，这种调制频段是利用了多模光纤频 率响应高频部分的带通区域。
4.根据权利要求1所述的调制频率，其特征在于，这种调制频率必须由具体的某一通 信系统的传输函数频谱来确定。
5.根据权利要求1所述的步骤(1)分别由同一频率的余弦载波和正弦载波调制到同一 频段，其特征在于，余弦载波和正弦载波是相同频率的，以此实现两路OFDM信号的频率重 叠。
6.根据权利要求1所述的步骤(1)两路独立的OFDM信号，其特征在于，将2路独立 OFDM信号分别调制到同一频率的目的是为了使频率重叠，从而达到提高系统的传输容量， 所以并不要求2路OFDM信号的带宽一致。
7.根据权利要求1所述的步骤O)由PD管直接检测下来的电信号分别由同一频率的 余弦载波和正弦载波解调，其特征在于，接收端的余弦载波和正弦载波必须与发送端的载 波频率保持一致。
8.根据权利要求1所述的PD管，其特征在于，本通信系统采用的是强度调制-直接检 测方式，表现为在发送端使用M-Z激光调制器进行强度调制，在接收端使用PD管对光信号 进行直接检测。
全文摘要
本发明公开了一种提高多模光纤通信系统传输容量的方法，属于光通信传输层领域，尤其涉及多模光纤通信系统中发送端多路信号的频率复用。本多模光纤通信系统通过在发送端引入了正弦载波调制，将一路新增的OFDM信号调制到和余弦载波调制相同的频率，两路信号复用同一频域范围，从而使频谱利用率增大，极大地提高了多模光纤通信系统的传输容量。
文档编号H04L27/26GK102035601SQ20101057723
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月7日 优先权日2010年12月7日
发明者乔耀军, 纪越峰, 谢筱亭 申请人:北京邮电大学