Hoewel nieuwe 5G-netwerken veel snellere en efficiëntere draadloze gegevensoverdracht kunnen bieden, de glasvezelnetwerken die momenteel worden gebruikt om draadloze apparaten met internet te verbinden, kunnen de toegenomen belasting niet gemakkelijk aan. Een nieuwe studie toont aan dat een compressieschema voor radio-over-fiber-verbindingen dit probleem voor verschillende 5G-formaten kan helpen oplossen.

Paikun Zhu van The Graduate School for the Creation of New Photonics Industries in Japan zal de nieuwe resultaten presenteren op The Optical Society (OSA) 2020 Advanced Photonics Congress, een volledig virtuele vergadering die wordt gehouden van 13-16 juli Eastern Daylight Time.

"Deze nieuwe compressiebenadering kan nuttig zijn in 5G grootschalige MIMO-scenario's waar veel apparaten moeten worden bediend, maar alleen goedkope glasvezelverbindingen met een lage bandbreedte zijn betaalbaar, terwijl een lage latentie nodig is, " zei Zhu.

Voor het verbinden van een draadloos apparaat met een netwerk of internet is een radiotoegangsnetwerk vereist. De nieuwste netwerkarchitectuur voor radiotoegang bestaat uit gecentraliseerde eenheden die glasvezelverbindingen gebruiken - ook wel fronthaul genoemd - om verbinding te maken met stand-alone radiokoppen die radiosignalen verzenden vanaf mobiele locaties op enige afstand. Traditionele 4G-fronthaul-schema's kunnen geen 5G-radiotoegangsnetwerken tegen redelijke kosten ondersteunen, omdat daarvoor extreem hoge glasvezelbandbreedtes nodig zijn.

Om dit bandbreedteprobleem het hoofd te bieden zonder de fronthaul-glasvezelverbindingen te upgraden, Zhu en collega's ontwikkelden eerder een analoog-naar-digitaal, radio-over-fiber compressieschema ontworpen om de frontload-bandbreedte met ongeveer 10 keer te verminderen. Radio-over-fiber-technologie wordt gebruikt om cellulaire radiosignalen over optische vezels te verzenden.

Echte tijd, experimenten met meerdere indelingen

In het nieuwe werk de onderzoekers testten hun compressiebenadering in realtime experimenten met meerdere 5G-formaten. Ze deden dit door een veldprogrammeerbare gate-array-geïntegreerd circuit te gebruiken om compressie uit te voeren op drie 5G-radioformaten:orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), single-carrier FDM (of discrete-Fourier-transform-voorgecodeerde OFDM) en gefilterde OFDM.

Ze ontdekten dat het compressieschema de fronthaul-bandbreedte met bijna 90 procent verminderde. De compressie handhaafde een hoge signaalgetrouwheid, ongeacht het radioformaat, waaruit blijkt dat de aanpak compatibel is met verschillende kandidaat-radioformaten in 5G en zou kunnen werken met andere formaten die in de toekomst zijn ontwikkeld.

Algemeen, de experimentele resultaten geven aan dat een nieuw analoog-naar-digitaal-compressieschema voor radio-over-fiber het potentieel heeft om in meerdere scenario's of gebieden met 5G-netwerken te worden ingezet zonder dat hardwareaanpassingen nodig zijn.

Toekomstige interesses omvatten het veralgemenen van de compressiebenadering voor andere draadloze kanalen, zoals die verkregen door echte metingen, en het onderzoeken van de combinatie met 5G multi-cell coördinatietechnologie.

Conferentieregistratie is gratis. U moet zich vooraf registreren om de weblink voor de conferentie te ontvangen. Alle registranten krijgen toegang tot de Technical Digest, de live technische sessies en opgenomen/gearchiveerde inhoud.