Rapid development of 5G networks encourages researchers to improve the radio-over-fiber (RoF) technique in order to reach 10 Gbps data transmission rates, to increase bandwidth and range, while reducing latency and implementation cost. This paper evaluates an analog radio-over-fiber (ARoF) technique that is compatible with long-distance communication systems. We demonstrate a long distance transmission of a 28 GHz 64 QAM signal via a single mode fiber (SMF) after modulating it with the use of two parallel Mach-Zehnder modulators, without any optical amplifiers. The results show that our prototype solution is capable of transferring data over distances of up to 140 km, via SMF, with a 10 Gbps data rate. The error vector magnitude (EVM) was found to be 7.709%. The proposed system offers exceptional capabilities in terms of supporting high bitrates, while ensuring that EVM remains within the 3GPP limits. Compared to other works, the proposed solution proves to be superior in terms of performance, making it an ideal choice for next generation long-haul communication systems.
W pracy przedstawiono sposoby wykorzystania całkowicie optycznych pasywnych oraz aktywnych sieci światłowodowych w mobilnych systemach 5G. Zaprezentowano przykładową architekturę sieci szkieletowej EON, która łączy wszystkie składniki mobilnego systemu 5G. Wykonano obliczenia, które wskazują na potrzebę zastosowania określonych metod modulacji w optycznych łączach światłowodowych sieci backhaul oraz fronthaul/midhaul, aby komunikacja była efektywna.
EN
The paper presents the methods of using all-optical passive and active fiber-optic networks in mobile 5G systems. An example of architecture of backbone EON combines all components of a mobile 5G system, is presented. Calculations indicate the need to apply specific modulation methods in optical links of backhaul and fronthaul/midhaul so that the communication is effective, were made.
W pracy przedstawiono zasadę funkcjonowania architektury sieci C-RAN pod kątem rozwiązań skierowanych do systemów mobilnych 5G. Przedstawiono usługowe aspekty funkcjonowania optycznych sieci fronthaul (FH)/midhaul (MH), które będą stanowiły trzon łączący chmurę vBBU oraz fizyczne węzły O-RRH/AAU. Wykonano obliczenia wskazujące na wpływ ścieżki optycznej lub toru światłowodowego na parametry łącza pracującego w formacie D-RoF lub A-RoF. W podsumowaniu wskazano potrzeby uwzględnienia statycznych parametrów optycznego łącza FH/MH przy synchronizacji sygnałów dostarczanych do gNB-DU, jako grupy wyniesionych O-RRH/AAU.
EN
The paper presents the principle of C-RAN network architecture in terms of solutions addressed to 5G mobile systems. The service aspects of optical fronthaul (FH)/ midhaul (MH), that will the network cloud connecting the vBBUs cloud and physical O-RRH/AAU nodes, are presented. Calculations indicating the impact of the optical path or fiber-optic path on the parameters of the link working in the D-RoF or A-RoF format were made. In the summary, the need to consider the static optical FH/MH link parameters for the synchronization of signals supplied to gNB-DU as the O-RRH/AAU remote group was indicated.
Przedstawiono problematykę ewolucyjnej, a w zasadzie rewolucyjnej, metamorfozy komórkowych systemów radiokomunikacyjnych w kontekście architektury sieci 5G, zasad jej działania oraz nowych możliwości implementacyjnych usług sieci NGN. Artykuł dotyczy w szczególności istoty działania sieci 5G, łączącej w sobie cechy sieci radiokomunikacyjnych poprzednich generacji, zwłaszcza 4G, oraz nowe właściwości charakterystyczne dla 5G. Dotyczą one w szczególności rozwoju oprogramowania oraz potencjału wirtualizacji, który będzie stanowić o realnym powodzeniu nowych rozwiązań. Artykuł dotyczy pojęć wirtualizacji, softwaryzacji, tworzenia podsieci wirtualnych oraz innych aspektów analizowanych na tle rozwiązań architektonicznych, zarówno w zakresie sprzętu, jak i oprogramowania. Przedstawiono również podsumowanie osiągnięć Katedry Systemów i Sieci Radiokomunikacyjnych Politechniki Gdańskiej w obszarach związanych z sieciami 5G.
EN
The problems of the evolutionary, and essentially revolutionary, metamorphosis of cellular radio communication systems in the context of the 5G network architecture, the principles of its operation and new possibilities of the NGN network services implementation are presented. The article concerns, in particular, the essence of the 5G as a network that combines the features of previous generation radio communication networks, especially 4G, and new features characteristic for 5G. They concern in particular software development and virtualization potential, which will determine the real success of new solutions. The paper deals with the concepts of virtualization, softwarization, creating virtual network slices and other aspects of virtualization, analysed against architectural solutions, both in the field of hardware and software. The paper also presents a summary of the achievements of the Department of Radio Communication Systems and Networks at the Gdansk University of Technology in areas related to 5G networks.
Przedstawiono najważniejsze właściwości sieci 5G, z punktu widzenia istoty jej działania. Uporządkowano najistotniejsze pojęcia służące do opisu sieci 5G, zwłaszcza w kontekście rozwiązań softwarowych, wirtualizacji sieci oraz jej architektury fizycznej i funkcjonalnej. Wprowadzono i zdefiniowano wiele pojęć wynikających z nowej ery rozwoju radiokomunikacji, w tym pojęcie radioinformatyki, systemu radioinformatycznego, sieci radioinformatycznej. Uporządkowano i zdefiniowano główne elementy architektury sieci 5G zgodnie z przebiegiem standaryzacji oraz wskazano sposób integracji sieci 5G z 4G. Pierwsza część artykułu pt. Radioinformatyczny system 5G (zeszyt 11/2018 PTiWT) dotyczyła w szczególności nowej nomenklatury koniecznej do przyjęcia w radiokomunikacji. Natomiast część druga pt. Wirtualny system 5G dotyczy problemu wirtualizacji w sieci 5G.
EN
In the paper major characteristics of the 5G network were presented from the point of view of the principle of its work. A number of important terms used to describe the 5G network have been ordered, especially in the context of software solutions, network virtualization and its physical and functional architecture. New terms resulting from the new era of radio communication development were introduced and defined, including radio-informatics, radio-informatics system, and radio-informatics network. Major parts of the 5G network architecture were ordered and defined in accordance with the standardization process and the way of 5G and 4G network integration was indicated. The first part of this article called The Radio-Informatics System of 5G concerned, in particular, a new nomenclature necessary for radio communication. The second part, The Virtual System of 5G, deals with the problem of virtualization in the 5G network.
Przedstawiono najważniejsze właściwości sieci 5G z punktu widzenia istoty jej działania. Uporządkowano najistotniejsze pojęcia służące do opisu sieci 5G, zwłaszcza w kontekście rozwiązań softwarowych, wirtualizacji sieci oraz jej architektury fizycznej i funkcjonalnej. Wprowadzono i zdefiniowano wiele pojęć wynikających z nowej ery rozwoju radiokomunikacji, w tym pojęcie radioinformatyki, systemu radioinformatycznego, sieci radioinformatycznej. Uporządkowano i zdefiniowano główne elementy architektury sieci 5G zgodnie z przebiegiem standaryzacji oraz wskazano sposób integracji sieci 5G z 4G. Pierwsza część artykułu pt. Radioinformatyczny system 5G dotyczy w szczególności nowej nomenklatury koniecznej do przyjęcia w radiokomunikacji. Część druga pt. Wirtualny system 5G będzie natomiast dotyczyła problemu wirtualizacji w sieci 5G.
EN
In the paper major characteristics of the 5G network were presented from the point of view of the principle of its work. A number of important terms used to describe the 5G network have been ordered, especially in the context of software solutions, network virtualization and its physical and functional architecture. New terms resulting from the new era of radio communication development were introduced and defined, including radio-informatics, radio-informatics system, and radio-informatics network. Major parts of the 5G network architecture were ordered and defined in accordance with the standardization process and the way of 5G and 4G network integration was indicated. The first part of this article called The radio-informatics system of 5G concerns, in particular, a new nomenclature necessary for radio communication. The second part, The virtual system of 5G will deal with the problem of virtualization in the 5G network.
Cloud radio access network (C-RAN) has been proposed as a solution to reducing the huge cost of network upgrade while providing the spectral and energy efficiency needed for the new generation cellular networks. In order to reduce the interference that occur in C-RAN and maximize throughput, this paper proposes a sequentially distributed coalition formation (SDCF) game in which players, in this case the remote radio heads (RRHs), can sequentially join multiple coalitions to maximize their throughput. Contrary to overlapping coalition formation (OCF) game where players contribute fractions of their limited resources to different coalitions, the SDCF game offers better stability by allowing sequential coalition formation depending on the availability of resources and therefore providing a balance between efficient spectrum use and interference management. An algorithm for the proposed model is developed based on the merge-only method. The performance of the proposed algorithm in terms of stability, complexity and convergence to final coalition structure is also investigated. Simulation results show that the proposed SDCF game did not only maximize the throughput in the C-RAN, but it also shows better performances and larger capabilities to manage interference with increasing number of RRHs compared to existing methods.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.