基于RoF技术的多业务承载系统设计

摘要

当前网络的发展最明显的两个特点就是无线化和宽带化。随着智能手机、PDA、笔记本电脑等移动设备的不断出现，接入终端越来越多样化，从而对网络无线化的要求也越来越高。同时，随着网络的发展，人们生活品质的提高，不同的人对网络业务有着不同的需求，业务类型也越来越多样化，从而对网络带宽提出更高的要求。虽然铜线网络的铺设已经非常成熟，但随着带宽需求的日益加大，已不能满足下一代网络的发展需求。而光纤有着带宽大、价格低廉、传输不受干扰等诸多优点，是下一代网络传输介质的首选方案，因此正在逐步取代铜线作为下一代网络的传输介质。同时为了满足无线终端设备的灵活接入，无线-光载融合组网技术是必然的发展方向。
　　本论文调研了网络发展的现状以及未来网络的融合发展趋势，分析了多业务的种类、以及多业务下的接入网的发展。多业务方面已有原来最基本的话音业务到现如今的数据业务、图像业务、多媒体业务等，接入网方面逐步由铜线接入过渡到光纤接入，同时为了满足移动设备的接入需求，无线接入网稳步发展，运营商方面由第二代移动通信发展到日趋普及的第三代移动通信，同时第四代移动通信也逐步问世，WLAN方面也逐步在车站、机场、大型商场等人员密集区域铺设了诸如CMCC等热点。将无线网络的便利与光纤网络的高带宽稳定传输结合，便是无线-光载融合组网技术，即RoF(radiooverfiber)技术。
　　接下来介绍了RoF系统的基本概念以及特点，分析了RoF技术实施的关键技术，包括光信号的产生、光信信号的解调和信号在光纤中传输的色散处理问题。并且根据RoF的提出背景与发展趋势，介绍了RoF技术的应用和未来的发展。
　　之后结合硕士期间所从事的课题项目，给出了一种承载Zigbee和WiFi无线标准的RoF系统光收发模块硬件电路设计。Zigbee和WiFi无线标准的工作频率主要为2.4GHz，为免费开放的频段，无需申请和付费。WiFi是目前最广泛使用的无线接入标准之一，最快速度可达到54Mb/s，可基本满足家庭等小型网络的使用。Zigbee在智能家居系统中得到广泛使用，是一种低速率、低功耗的无线标准，适合小数据场合使用。分别设计了电源电路、光发射电路、光接收电路，以及根据所承载无线标准的时分控制电路。阐述了重要器件的选择依据等主要问题。
　　最后通过以上分析与设计，结合时下多业务的发展趋势，为了满足不同用户对不同业务的需求，以RoF系统为主要架构，设计了以射频-光纤融合的组网方式。设计结合目前最常用的无线标准以及融入光接入网EPON，用于满足多业务的承载。为了更为直观的体现多业务的承载，以多业务的热点数据业务、VOD业务等进行展现，用目前流行的设计软件Visualstudio2010编写代码，设计对应的用户界面，丰富用户体验，让用户体会RoF技术的应用带来的便捷。