Sebbene le nuove reti 5G possano offrire un trasferimento dati wireless molto più veloce ed efficiente, le reti in fibra ottica attualmente utilizzate per connettere i dispositivi wireless a Internet non possono sostenere facilmente l'aumento del carico. Un nuovo studio mostra che uno schema di compressione per i collegamenti radio su fibra potrebbe aiutare a risolvere questo problema per una varietà di formati 5G.
Paikun Zhu della Graduate School for the Creation of New Photonics Industries in Giappone presenterà i nuovi risultati al Congresso Advanced Photonics 2020 della The Optical Society (OSA), un incontro tutto virtuale che si terrà dal 13 al 16 luglio Eastern Daylight Time.
"Questo nuovo approccio alla compressione potrebbe essere utile negli scenari MIMO 5G su larga scala in cui devono essere serviti molti dispositivi, ma solo collegamenti in fibra economici e a bassa larghezza di banda sono accessibili mentre è necessaria una bassa latenza, " disse Zhu.
La connessione di un dispositivo wireless a una rete oa Internet richiede una rete di accesso radio. La più recente architettura di rete di accesso radio è costituita da unità centralizzate che utilizzano collegamenti in fibra ottica, denominati fronthaul, per connettersi a teste radio indipendenti che trasmettono segnali radio da siti di celle a una certa distanza. I tradizionali schemi di fronthaul 4G non possono supportare le reti di accesso radio 5G a un costo ragionevole perché richiederebbero larghezze di banda in fibra estremamente elevate.
Per far fronte a questo problema di larghezza di banda senza aggiornare i collegamenti in fibra di fronthaul, Zhu e colleghi hanno precedentemente sviluppato un sistema analogico-digitale, schema di compressione radio-over-fiber progettato per ridurre la larghezza di banda del frontload di circa 10 volte. La tecnologia radio-over-fiber viene utilizzata per trasmettere segnali radio cellulari su fibre ottiche.
Tempo reale, esperimenti multiformato
Nel nuovo lavoro, i ricercatori hanno testato il loro approccio alla compressione in esperimenti in tempo reale utilizzando più formati 5G. Lo hanno fatto utilizzando un circuito integrato di array di porte programmabili sul campo per eseguire la compressione su tre formati radio 5G:multiplexing a divisione di frequenza ortogonale (OFDM), FDM a portante singola (o OFDM precodificato in trasformata di Fourier discreta) e OFDM filtrato.
Hanno scoperto che lo schema di compressione ha ridotto con successo la larghezza di banda del fronthaul di quasi il 90%. La compressione ha mantenuto un'elevata fedeltà del segnale indipendentemente dal formato radio, dimostrando che l'approccio è compatibile con vari formati radio candidati in 5G e potrebbe funzionare con altri formati sviluppati in futuro.
Globale, i risultati sperimentali indicano che il nuovo schema di compressione da analogico a digitale per radio su fibra ha il potenziale per essere implementato in più scenari o aree con reti 5G senza richiedere modifiche hardware.
Gli interessi futuri includono la generalizzazione dell'approccio di compressione per altri canali wireless come quelli ottenuti da misurazioni reali, e studiando la combinazione con la tecnologia di coordinamento multi-cella 5G.
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