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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Avaliação do desempenho de rádio sobre fibra em um contexto de redes 5G
Title Alternative: Performance evaluation of radio over fiber in a 5G context
Author: Osorio Romero, Camilo Andres, 1987-
Advisor: Mello, Darli Augusto de Arruda, 1976-
Abstract: Resumo: A tecnologia de rádio sobre fibra (Radio over Fiber (RoF)) tem sido considerada uma possível solução para a distribuição de sinais de alta capacidade e alta frequência, por poder transportar grandes volumes de dados. Esta tecnologia apoia-se na transmissão de sinais sem fio por uma fibra óptica. Tendo em vista a chegada da geração de rede celular de quinta geração (5G), que estabelece requisitos de rede novos e mais exigentes, as tecnologias e arquiteturas em rádio sobre fibra estão sob intenso estudo. No entanto, pouca consideração tem sido dada à tecnologia de transmissão óptica utilizada e ao potencial que os enlaces ópticos espectralmente eficientes podem ter na redução do número de transceptores a serem implementados na rede de transporte em RoF. O objeto da presente dissertação de mestrado é avaliar, por meio de simulações, a relação de compromisso entre alcance e eficiência espectral em sistemas de rádio sobre fibra, utilizando possíveis formas de onda presentes em um contexto de 5G. Em particular, investigam-se os sinais atuais da evolução de longo prazo (LTE) e os sinais multiportadora com banco de filtros (FBMC), ainda em desenvolvimento. Assim, são caracterizados os principais componentes dos sistemas de RoF. Também, são investigadas as diferentes tecnologias de rádio sobre fibra, analógica e digital, avaliando sua eficiência espectral e a taxa de erro de bit em relação ao alcance atingido. Com isso, é proposto um modelo híbrido de RoF auxiliado por DSP para implementar um transceptor capaz de transmitir tanto sinais para rádio sobre fibra analógico quanto sinais para rádio sobre fibra digital, com diferentes formatos de modulação. Essa arquitetura poderia adaptar o formato de modulação no canal óptico que minimize o conteúdo espectral, de acordo com a qualidade do sinal sem fio e com o comprimento da fibra, a fim de atingir uma taxa de erro de bit específica. Os resultados da simulação obtidos indicam os benefícios de ter um esquema híbrido para transmissão, já que o esquema analógico é mais eficiente para distâncias curtas, enquanto que o esquema digital apresenta maiores rendimentos para distâncias maiores

Abstract: Radio over fiber technology has been considered as a possible solution for the distribution of high capacity and high frequency signals as it is able to convey large volumes of data. This technology relies on the transmission of wireless signals over an optical fiber by taking advantage of its properties such as high capacity, low attenuation and high bandwidth. As the next generation of cellular networks (5G) imposes new and more stringent network requirements, the technology of radio over fiber has been under intense research. Requirements such as higher data rates, greater number of devices per area, low latency, better energy efficiency and better spectral efficiency are some of the most important. However, little consideration has been given to the optical transmission technology used and to the potential that spectrally efficient optical links may have in reducing the number of transceivers to be implemented in the RoF transport network. The main purpose of this master's thesis is to evaluate the performance of radio over fiber systems using candidate waveforms for the 5G fronthaul such as Long Term Evolution (LTE) and the still in development, Filterbank Multicarrier (FBMC). Thus, the main components of the RoF schemes are caracterized. Also diferent technologies of RoF including analog and digital ones are investigated by evaluating the bit error rate and spectral efficiency in relation to the máximum reach attained. With this study a hybrid DSP-aided architecture for a programmable transceiver is proposed. This model is able to transmit both analog radio over fiber signals or digital radio over fiber signals with different modulation formats. Thus, it is possible to adapt the modulation format at the optical fronthaul according to the quality of the wireless signal and the optical link length, in a way to achieve a certain bit-error rate (BER) optimizing the spectral efficiency. The results obtained show the power penalty introduced on the wireless signals by the system. The value of this power penalty highlights the benefits of having a hybrid transmission scheme since the analog one is more efficient for short distances while the digital one presents higher performance for longer distances
Subject: Rádio-sobre-fibra
Análise espectral
Multiplexação por divisão de frequencia ortogonal
Sistemas de comunicação sem fio
Comunicações ópticas
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: OSORIO ROMERO, Camilo Andres. Avaliação do desempenho de rádio sobre fibra em um contexto de redes 5G. 2018. 1 recurso online ( 122 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/331707>. Acesso em: 3 set. 2018.
Date Issue: 2018
Appears in Collections:FEEC - Tese e Dissertação

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