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光载无线电传输为5G铺路

时间:2018-04-20 作者:Nitin Dahad 阅读:
英国CST Global与格拉斯哥科技大学的研究人员发现,在波长1,270nm的范围可实现60-GHz光载无线电(RoF)传输,从而为未来的5G行动通讯铺路。

英国研究人员日前据称证实了能在1,270nm波长范围实现60-GHz光载无线电(radio over fiber;RoF)传输的可行性,从而为打造5G网络的潜在解决方案铺路。

这项可行性研究由英国苏格兰三五族(III-V)光子组件制造商CST Global连手格拉斯哥科技大学(University of Glasgow)共同进行,属于欧盟展望2020研究计划(EU Horizon 2020)的一部份。CST Global是瑞典Sivers IMA Holdings AB的旗下子公司。

这项研究计划称为iBROW——「利用太赫兹(THz)收发器实现创新超宽带无线通信」(innovative ultra-broadband ubiquitous wireless communications through tera-hertz transceivers),由CST Global研究工程师Horacio Cantu为主导。

据CST Global表示,RoF网络透过固定光纤与毫米波(mmWave)技术之间的协同作用,为以60GHz频率提供宽带无线接取服务与前传网络(fronthaul)带来了全新的通讯模式。RoF技术能让射频(RF)讯号经由光纤传送数千公里(km),还可设计用于单位增益RF链路。因此,被看好可用于缓解频谱限制,还能以一根光纤电缆取代多根同轴电缆。此外,RoF也有助于扩展蜂巢式网络覆盖范围。

但RoF需要先以无线电数据对光进行调变,才能实现光传输。它能够带来较现有解决方案更大幅增加的带宽,而且也不需要进行数字模拟转换(DAC),从而实现了低延迟解决方案。

欧盟iBROW研究计划的目标在于开发一种新颖、节能且紧凑的超宽带短距离无线通信收发器技术,无缝地连接至光纤网络,并且能够满足未来的网络需求。根据预测,在2020年以前将会需要高达数十Gbps的短距离无线数据率,而光谱效率技术虽然取得了重大进展,但目前可用的无线技术仍无法满足这些需求。

目前所使用的频谱预期将无法适用于因应未来的数据速率要求。因此,研究人员认为这势必得采用更高频段,即在60GHz以上和高达1THz的毫米波和THz频段。

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光载无线电(RoF)系统的整体结构(来源:Helmut Schmidt University)

Cantu说:「1,270nm具有可解调、平面内、脊形波导、分布式反馈(DFB)、雷射二极管的性能特征,显示它是一种理想RoF载波波长。我们先前的研究曾经证实1,310nm是一种有效的传输波长,如今深信这种新技术在1,550nm波长时也是可行的,它将带来超宽带、低延迟的解决方案,传输距离可望扩展到25km。」

mmWave讯号基频经由光纤连接,从磷化铟(InP)、mmWave收发器传送至系统核心。Cantu说:「我们正与姐妹公司Sivers IMA合作,优化结合RoF、光纤与mmWave的解决方案。它将在毫米波频谱中为我们带来V频段的60GHz超高带宽,这同时也是为电信基础设施设计的5G网络频段之一。」

CST Global表示,还需要进一步的开发,才能打造低成本、高能效、紧凑型的商用超宽带RoF解决方案,并能够在室温下运作,满足5G、光纤网络的要求。

(原文发表于ASPENCORE旗下EDN姐妹媒体EETimes,参考链接:Radio Over Fiber Paves Way for Future 5G Networks;Susan Hong编译)

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