用光載無線電傳輸為打造5G網(wǎng)絡的潛在解決方案鋪路

英國研究人員日前據(jù)稱證實了能在1,270nm波長范圍實現(xiàn)60-GHz光載無線電(radio over fiber；RoF)傳輸?shù)目尚行?，從而為打?a href="http://www.wenjunhu.com/v/tag/1225/" target="_blank">5G網(wǎng)絡的潛在解決方案鋪路。

這項可行性研究由英國蘇格蘭三五族(III-V)光子組件制造商CST Global連手格拉斯哥科技大學(University of Glasgow)共同進行，屬于歐盟展望2020研究計劃(EU Horizon 2020)的一部份。CST Global是瑞典Sivers IMA Holdings AB的旗下子公司。

這項研究計劃稱為iBROW——“利用太赫茲(THz)收發(fā)器實現(xiàn)創(chuàng)新超寬帶無線通信”(innovative ultra-broadband ubiquitous wireless communications through tera-hertz transceivers)，由CST Global研究工程師Horacio Cantu為主導。

據(jù)CST Global表示，RoF網(wǎng)絡透過固定光纖與毫米波(mmWave)技術之間的協(xié)同作用，為以60GHz頻率提供寬帶無線接取服務與前傳網(wǎng)絡(fronthaul)帶來了全新的通訊模式。RoF技術能讓射頻(RF)信號經(jīng)由光纖傳送數(shù)千公里(km)，還可設計用于單位增益RF鏈路。因此，被看好可用于緩解頻譜限制，還能以一根光纖電纜取代多根同軸電纜。此外，RoF也有助于擴展蜂巢式網(wǎng)絡覆蓋范圍。

但RoF需要先以無線電數(shù)據(jù)對光進行調變，才能實現(xiàn)光傳輸。它能夠帶來較現(xiàn)有解決方案更大幅增加的帶寬，而且也不需要進行數(shù)字模擬轉換(DAC)，從而實現(xiàn)了低延遲解決方案。

歐盟iBROW研究計劃的目標在于開發(fā)一種新穎、節(jié)能且緊湊的超寬帶短距離無線通信收發(fā)器技術，無縫地連接至光纖網(wǎng)絡，并且能夠滿足未來的網(wǎng)絡需求。根據(jù)預測，在2020年以前將會需要高達數(shù)十Gbps的短距離無線數(shù)據(jù)率，而光譜效率技術雖然取得了重大進展，但目前可用的無線技術仍無法滿足這些需求。

目前所使用的頻譜預期將無法適用于因應未來的數(shù)據(jù)速率要求。因此，研究人員認為這勢必得采用更高頻段，即在60GHz以上和高達1THz的毫米波和THz頻段。

光載無線電(RoF)系統(tǒng)的整體結構

Cantu說：“1,270nm具有可解調、平面內、脊形波導、分布式反饋(DFB)、雷射二極管的性能特征，顯示它是一種理想RoF載波波長。我們先前的研究曾經(jīng)證實1,310nm是一種有效的傳輸波長，如今深信這種新技術在1,550nm波長時也是可行的，它將帶來超寬帶、低延遲的解決方案，傳輸距離可望擴展到25km?！?/p>

mmWave信號基頻經(jīng)由光纖連接，從磷化銦(InP)、mmWave收發(fā)器傳送至系統(tǒng)核心。Cantu說：“我們正與姐妹公司Sivers IMA合作，優(yōu)化結合RoF、光纖與mmWave的解決方案。它將在毫米波頻譜中為我們帶來V頻段的60GHz超高帶寬，這同時也是為電信基礎設施設計的5G網(wǎng)絡頻段之一?！?/p>

CST Global表示，還需要進一步的開發(fā)，才能打造低成本、高能效、緊湊型的商用超寬帶RoF解決方案，并能夠在室溫下運作，滿足5G、光纖網(wǎng)絡的要求。