Radio-over-fiber-komprimering klar til at fremme trådløse 5G-netværk

Selvom nye 5G-netværk kan tilbyde meget hurtigere og mere effektiv trådløs dataoverførsel, de fiberoptiske netværk, der i øjeblikket bruges til at forbinde trådløse enheder til internettet, kan ikke let understøtte den øgede belastning. En ny undersøgelse viser, at et komprimeringsskema for radio-over-fiber-links kan hjælpe med at løse dette problem for en række 5G-formater.

Paikun Zhu fra The Graduate School for the Creation of New Photonics Industries i Japan vil præsentere de nye resultater på The Optical Society (OSA) 2020 Advanced Photonics Congress, et helt virtuelt møde, der afholdes 13.-16. juli Eastern Daylight Time.

"Denne nye komprimeringstilgang kan være nyttig i 5G store MIMO-scenarier, hvor mange enheder skal betjenes, men kun billige fiberforbindelser med lav båndbredde er overkommelige, mens der er behov for lav latenstid, " sagde Zhu.

Tilslutning af en trådløs enhed til et netværk eller internettet kræver et radioadgangsnetværk. Den nyeste radioadgangsnetværksarkitektur består af centraliserede enheder, der bruger fiberoptiske links - kaldet fronthaul - til at forbinde til selvstændige radiohoveder, der transmitterer radiosignaler fra mobiltelefoner et stykke væk. Traditionelle 4G fronthaul-ordninger kan ikke understøtte 5G-radioadgangsnetværk til en rimelig pris, fordi det ville kræve ekstremt høje fiberbåndbredder.

For at klare dette båndbreddeproblem uden at opgradere fronthaul-fiberforbindelserne, Zhu og kolleger har tidligere udviklet en analog-til-digital, radio-over-fiber komprimeringsskema designet til at reducere frontload båndbredde med cirka 10 gange. Radio-over-fiber teknologi bruges til at transmittere cellulære radiosignaler over optiske fibre.

Realtid, eksperimenter i flere formater

I det nye værk, forskerne testede deres komprimeringstilgang i realtidseksperimenter ved hjælp af flere 5G-formater. De gjorde dette ved at bruge et feltprogrammerbart gate-array-integreret kredsløb til at udføre komprimering på tre 5G-radioformater:ortogonal frequency division multiplexing (OFDM), enkelt-bærer FDM (eller diskret-Fourier-transform-forkodet OFDM) og filtreret OFDM.

De fandt ud af, at komprimeringsordningen med succes reducerede fronthaul-båndbredden med næsten 90 procent. Kompressionen opretholdt høj signalfidelitet uanset radioformatet, viser, at tilgangen er kompatibel med forskellige kandidatradioformater i 5G og kan fungere med andre formater, der udvikles i fremtiden.

Samlet set, de eksperimentelle resultater indikerer, at en ny analog-til-digital-kompressionsplan for radio-over-fiber har potentialet til at blive implementeret i flere scenarier eller områder med 5G-netværk uden at kræve hardwaremodifikationer.

Fremtidige interesser omfatter generalisering af kompressionstilgangen for andre trådløse kanaler, såsom dem, der opnås ved reelle målinger, og undersøger kombinationen med 5G multi-celle koordinationsteknologi.

Tilmelding til konferencen er gratis. Du skal tilmelde dig på forhånd for at modtage weblinket til konferencen. Alle registranter får adgang til Technical Digest, de live tekniske sessioner og optaget/arkiveret indhold.