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https://tede.inatel.br:8080/tede/handle/tede/203
???metadata.dc.type???: | Dissertação |
Title: | Sistemas FiWi 5G NR baseados em Fronthauls de fibra óptica e FSO |
???metadata.dc.creator???: | Lopes, Celso Henrique de Souza |
???metadata.dc.contributor.advisor1???: | Sodré Júnior , Arismar Cerqueira |
???metadata.dc.contributor.referee1???: | Sodré Júnior , Arismar Cerqueira |
???metadata.dc.contributor.referee2???: | Klautau Júnior, Aldebaro Barreto da Rocha |
???metadata.dc.contributor.referee3???: | Figueiredo, Rafael Carvalho |
???metadata.dc.contributor.referee4???: | Borges, Ramon Maia |
???metadata.dc.contributor.referee5???: | Brito, José Marcos Camara |
???metadata.dc.description.resumo???: | Esta Dissertação relata implementações de sistemas Fiber-Wireless (FiWi) para redes celulares de quinta geração (5G), utilizando o padrão 5G New Radio (NR) e fronthauls baseados em rádio analógico sobre fibra (Analog Radio over Fiber, A-RoF,) e óptica do espaço livre (Free Space Optical, FSO). As soluções propostas perfazem três principais contribuições em relação ao Estado-da-Arte. A primeira delas refere-se à investigação e aplicação da técnica A-RoF em sistemas FiWi para transmissão simultânea de sinais LTE-A e 5G NR, coexistindo na faixa de 700 MHz, utilizando um modulador eletro-óptico de duplo estágio (Dual Drive Mach-Zehnder modulator DD-MZM). O seu fronthaul óptico cabeado é composto por 12,5 km de fibra óptica monomodo para transporte dos sinais 4G e 5G e posterior irradiação em uma femtocélula de 10 m, chegando a uma vazão de 182 Mbps. A segunda contribuição trata de um sistema FiWi, que opera em dois cenários 5G. Inicialmente os seguintes sinais de RF são transportados, ao longo de um enlace óptico de 25 km: um sinal F-OFDM (Filtered Orthogonal Frequency Division Multiplexing) em 700 MHz, visando atender ambientes de rede de área rural sem fio (Wireless Rural Area Network, WRAN); cinco sub-bandas LTE-A, explorando o modo de agregação intra-banda contígua na frequência central de 2,24 GHz; um sinal 5G NR em 2,35 GHz, para aplicações eMBB (enhanced Mobile Broadband). O sistema provê vazão de 1 Gbps, após a propagação nos domínios óptico e elétrico. Por fim, a terceira etapa é concernente a implementação de um sistema híbrido, utilizando RoF e FSO para prover o fronthaul da rede , além de uma rede de acesso sem fio. Esta proposta propõe atender ambientes WRAN externo em 700 MHz e eMBB externo e interno em 3,5 GHz e 26 GHz, respectivamente. Esta arquitetura emprega sinais F-OFDM, M-QAM (MultiLevel Quadrature Amplitude Modulation) e 5G NR e permite atingir uma vazão da ordem de 3 Gbps para RoF/FSO e 1,4 Gbps para RoF/FSO/Wireless. |
Abstract: | This Dissertation reports the implementations of Fiber-Wireless (FiWi) systems for the fifth-generation of cellular networks (5G), utilizing the 5G New Radio (NR) standard and fronthauls based on analog radio over fiber (A-RoF) and free-space optical (FSO). The proposed technological solutions imply in three main contributions over the State-of-othe-Art. The first one refers to the investigation and application of the A-RoF technique in FiWi systems for simultaneously transmitting LTE-A and 5G NR signals, coexisting in the 700 MHz band, using a dual drive Mach-Zehnder modulator (DD-MZM). Its cabled fronthaul is composed by 12.5 km of single-mode fiber for transporting the 4G and 5G signals, before being radiated through a 10-m femtocell, attaining 182 Mbps throughput. The second contribution is a regarding a FiWi system, which operates in two different 5G scenarios. Initially, the following RF signals are transported a 25-km optical link: F-OFDM (Filtered Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal at 700 MHz, aiming to serve wireless rural area networks (WRAN); five LTE-A sub-bands, exploiting the contiguous intraband aggregation mode at 2.24 GHz; a 5G NR signal at 2.35 GHz for eMBB (enhanced Mobile Broadband) applications. The proposed system provide 1 Gbps throughput, after propagation in either of optical and electrical domains. Finally, the third step is concerning the implementation of a hybrid system using RoF and FSO for network fronthaul, beyond a wireless access network. This proposal is devoted to outdoor WRAN at 700 MHz and indoor and outdoor eMBB applications at 3.5 GHz and 26 GHz, respectively. In this architecture, F-OFDM, M-QAM (MultiLevel Quadrature Amplitude Modulation) and 5G NR signals are applied in order to reach 3 Gbps throughput using RoF/FSO and 1.4 Gbps using RoF/ FSO/Wireless. |
Keywords: | 5G; 5G NR; Coexistência; Fronthauls; FSO; LTE-A 5G; 5G NR; Coexistence; Fronthauls; FSO; LTE-A |
???metadata.dc.subject.cnpq???: | Engenharia - Telecomunicações |
Language: | por |
???metadata.dc.publisher.country???: | Brasil |
Publisher: | Instituto Nacional de Telecomunicações |
???metadata.dc.publisher.initials???: | INATEL |
???metadata.dc.publisher.department???: | Instituto Nacional de Telecomunicações |
???metadata.dc.publisher.program???: | Mestrado em Engenharia de Telecomunicações |
Citation: | Lopes, Celso Henrique de Souza. Sistemas FiWi 5G NR baseados em Fronthauls de fibra óptica e FSO. 2020. [90]. dissertação( Mestrado em Engenharia de Telecomunicações) - Instituto Nacional de Telecomunicações, [Santa Rita do Sapucai] . |
???metadata.dc.rights???: | Acesso Aberto |
???metadata.dc.rights.uri???: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/ |
URI: | https://tede.inatel.br:8080/tede/handle/tede/203 |
Issue Date: | 27-Jul-2020 |
Appears in Collections: | Mestrado em Engenharia de Telecomunicações |
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