Aunque las nuevas redes 5G pueden ofrecer una transferencia de datos inalámbrica mucho más rápida y eficiente, las redes de fibra óptica que se utilizan actualmente para conectar dispositivos inalámbricos a Internet no pueden soportar fácilmente el aumento de carga. Un nuevo estudio muestra que un esquema de compresión para enlaces de radio sobre fibra podría ayudar a resolver este problema para una variedad de formatos 5G.
Paikun Zhu de la Escuela de Graduados para la Creación de Nuevas Industrias Fotónicas en Japón presentará los nuevos resultados en el Congreso de Fotónica Avanzada de la Sociedad Óptica (OSA) 2020, una reunión totalmente virtual que se celebrará del 13 al 16 de julio, hora de verano del este.
"Este nuevo enfoque de compresión podría ser útil en escenarios MIMO a gran escala de 5G donde se van a servir muchos dispositivos, pero solo los enlaces de fibra económicos y de bajo ancho de banda son asequibles mientras se necesita baja latencia, "dijo Zhu.
La conexión de un dispositivo inalámbrico a una red o Internet requiere una red de acceso por radio. La arquitectura de red de acceso por radio más reciente consta de unidades centralizadas que utilizan enlaces de fibra óptica, denominados fronthaul, para conectarse a cabezales de radio independientes que transmiten señales de radio desde sitios celulares a cierta distancia. Los esquemas de fronthaul 4G tradicionales no pueden admitir redes de acceso de radio 5G a un costo razonable porque requerirían anchos de banda de fibra extremadamente altos.
Para hacer frente a este problema de ancho de banda sin actualizar los enlaces de fibra de fronthaul, Zhu y sus colegas desarrollaron previamente un análogo a digital, esquema de compresión de radio sobre fibra diseñado para reducir el ancho de banda de carga frontal en aproximadamente 10 veces. La tecnología de radio sobre fibra se utiliza para transmitir señales de radio celular a través de fibras ópticas.
Tiempo real, experimentos multiformato
En el nuevo trabajo los investigadores probaron su enfoque de compresión en experimentos en tiempo real utilizando múltiples formatos 5G. Lo hicieron utilizando un circuito integrado de matriz de puerta programable en campo para realizar la compresión en tres formatos de radio 5G:multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM), FDM de portadora única (o OFDM precodificado por transformada de Fourier discreta) y OFDM filtrado.
Descubrieron que el esquema de compresión redujo con éxito el ancho de banda de fronthaul en casi un 90 por ciento. La compresión mantuvo una alta fidelidad de la señal independientemente del formato de radio, mostrando que el enfoque es compatible con varios formatos de radio candidatos en 5G y podría funcionar con otros formatos desarrollados en el futuro.
En general, Los resultados experimentales indican que el nuevo esquema de compresión de analógico a digital para radio sobre fibra tiene el potencial de implementarse en múltiples escenarios o áreas con redes 5G sin requerir modificaciones de hardware.
Los intereses futuros incluyen generalizar el enfoque de compresión para otros canales inalámbricos, como los obtenidos mediante mediciones reales, e investigando la combinación con la tecnología de coordinación multicelular 5G.
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