Embora as novas redes 5G possam oferecer transferência de dados sem fio muito mais rápida e eficiente, as redes de fibra óptica atualmente usadas para conectar dispositivos sem fio à internet não podem suportar facilmente o aumento da carga. Um novo estudo mostra que um esquema de compressão para links de rádio sobre fibra pode ajudar a resolver esse problema para uma variedade de formatos 5G.
Paikun Zhu, da Escola de Pós-Graduação para a Criação de Novas Indústrias de Fotônica no Japão, apresentará os novos resultados no Congresso de Fotônica Avançada de 2020 da The Optical Society (OSA), uma reunião totalmente virtual a ser realizada de 13 a 16 de julho, horário de verão do leste.
"Esta nova abordagem de compressão pode ser útil em cenários de MIMO 5G em grande escala, onde muitos dispositivos devem ser servidos, mas apenas links de fibra baratos e de baixa largura de banda são acessíveis, enquanto a baixa latência é necessária, "disse Zhu.
A conexão de um dispositivo sem fio a uma rede ou Internet requer uma rede de acesso de rádio. A mais nova arquitetura de rede de acesso por rádio consiste em unidades centralizadas que usam links de fibra ótica - conhecidos como fronthaul - para se conectar a rádios autônomos que transmitem sinais de rádio de locais de celular a alguma distância. Os esquemas de fronthaul 4G tradicionais não podem suportar redes de acesso de rádio 5G a um custo razoável porque exigiria larguras de banda de fibra extremamente altas.
Para lidar com este problema de largura de banda sem atualizar os links de fibra fronthaul, Zhu e colegas desenvolveram anteriormente um analógico para digital, esquema de compressão de rádio sobre fibra projetado para reduzir a largura de banda de frontload em cerca de 10 vezes. A tecnologia de rádio sobre fibra é usada para transmitir sinais de rádio celular por meio de fibras ópticas.
Tempo real, experimentos multiformato
No novo trabalho, os pesquisadores testaram sua abordagem de compressão em experimentos em tempo real usando vários formatos 5G. Eles fizeram isso usando um circuito integrado de array de portas programáveis em campo para realizar compressão em três formatos de rádio 5G:multiplexação por divisão ortogonal de frequência (OFDM), FDM de portadora única (ou OFDM pré-codificado por transformada de Fourier discreta) e OFDM filtrado.
Eles descobriram que o esquema de compressão reduziu com sucesso a largura de banda do fronthaul em quase 90 por cento. A compressão manteve alta fidelidade de sinal, independentemente do formato de rádio, mostrando que a abordagem é compatível com vários formatos de rádio candidatos em 5G e poderia funcionar com outros formatos desenvolvidos no futuro.
Geral, os resultados experimentais indicam que o novo esquema de compressão analógico-digital para rádio sobre fibra tem o potencial de ser implantado em vários cenários ou áreas com redes 5G sem a necessidade de modificações de hardware.
Interesses futuros incluem generalizar a abordagem de compressão para outros canais sem fio, como aqueles obtidos por medições reais, e investigar a combinação com a tecnologia de coordenação de múltiplas células 5G.
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