La compression radio sur fibre est prête à faire progresser les réseaux sans fil 5G

Bien que les nouveaux réseaux 5G puissent offrir un transfert de données sans fil beaucoup plus rapide et plus efficace, les réseaux à fibres optiques actuellement utilisés pour connecter des appareils sans fil à Internet ne peuvent pas facilement supporter la charge accrue. Une nouvelle étude montre qu’un schéma de compression pour les liaisons radio sur fibre pourrait aider à résoudre ce problème pour une variété de formats 5G.

Paikun Zhu de la Graduate School for the Creation of New Photonics Industries au Japon présentera les nouveaux résultats au Congrès de la photonique avancée 2020 de la Société optique (OSA), une réunion entièrement virtuelle qui se tiendra du 13 au 16 juillet, heure avancée de l’Est.

« Cette nouvelle approche de compression pourrait être utile dans les scénarios MIMO à grande échelle 5G où de nombreux appareils doivent être desservis, mais seules des liaisons par fibre peu coûteuses et à faible bande passante sont abordables alors qu’une faible latence est nécessaire », a déclaré Zhu.

La connexion d’un appareil sans fil à un réseau ou à Internet nécessite un réseau d’accès radio. La toute nouvelle architecture de réseau d’accès radio consiste en des unités centralisées qui utilisent des liaisons à fibres optiques (appelées fronthaul) pour se connecter à des têtes radio autonomes qui transmettent des signaux radio à partir de sites cellulaires à une certaine distance. Les schémas de liaison 4G traditionnels ne peuvent pas prendre en charge les réseaux d’accès radio 5G à un coût raisonnable car ils nécessiteraient des bandes passantes extrêmement élevées.

Pour faire face à ce problème de bande passante sans mettre à niveau les liaisons de fibre de liaison, Zhu et ses collègues ont précédemment développé un schéma de compression analogique-numérique, radio sur fibre, conçu pour réduire d’environ 10 fois la bande passante de la charge avant. La technologie radio sur fibre est utilisée pour transmettre des signaux radio cellulaires sur des fibres optiques.

Expériences multi-formats en temps réel

Dans le nouveau travail, les chercheurs ont testé leur approche de compression dans des expériences en temps réel utilisant plusieurs formats 5G. Ils l’ont fait en utilisant un circuit intégré de réseau de portes programmables pour effectuer la compression sur trois formats radio 5G: multiplexage par répartition en fréquence orthogonale (OFDM), FDM à porteuse unique (ou OFDM précodé à transformée de Fourier discrète) et OFDM filtré.

Ils ont constaté que le schéma de compression avait réussi à réduire la bande passante de liaison de près de 90%. La compression a maintenu une fidélité élevée du signal quel que soit le format radio, ce qui montre que l’approche est compatible avec divers formats radio candidats en 5G et pourrait fonctionner avec d’autres formats développés à l’avenir.

Dans l’ensemble, les résultats expérimentaux indiquent que le nouveau schéma de compression analogique-numérique pour la radio sur fibre a le potentiel d’être déployé dans plusieurs scénarios ou zones avec des réseaux 5G sans nécessiter de modifications matérielles.

Les intérêts futurs incluent la généralisation de l’approche de compression pour d’autres canaux sans fil tels que ceux obtenus par des mesures réelles, et l’étude de la combinaison avec la technologie de coordination multicellulaire 5G.

L’inscription à la conférence est gratuite. Vous devez vous inscrire à l’avance pour recevoir le lien Web de la conférence. Tous les inscrits auront accès au résumé technique, aux séances techniques en direct et au contenu enregistré / archivé.