MRC de múltiples antenas optimizado para la transmisión de 16-QAM en un sistema de ondas milimétricas asistido por...

Área de la Ciencia:

• Sistemas de comunicación inalámbrica
• Ingeniería óptica
• Procesamiento de señales

Sus antecedentes:

• Los enlaces inalámbricos de larga distancia se enfrentan a desafíos como la baja relación señal-ruido (SNR) y las distorsiones de canal.
• Las frecuencias de onda milimétrica (mmWave) ofrecen un ancho de banda alto, pero sufren de atenuación atmosférica.
• Las redes de próxima generación requieren altas velocidades de datos y una transmisión robusta a largas distancias.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y evaluar un sistema de ondas mm asistido por fotónica de 80 Gbps para una comunicación inalámbrica robusta de larga distancia.
• Mejorar la eficiencia espectral y mitigar las alteraciones del canal utilizando técnicas avanzadas de modulación y antena.
• Demostrar la viabilidad de la modulación de amplitud de 16 cuadraturas (16-QAM) para futuras redes de ultra alta velocidad.

Principales métodos:

• Empleado una arquitectura 1x2 de entrada única y salida múltiple (SIMO) con generación de heterodinos ópticos de polarización diversa.
• Utilizó la recepción de diversidad espacial con la combinación de proporción máxima (MRC) para la mejora de la señal.
• Implementó un esquema de ecualización a ciegas que combina el algoritmo de módulo constante (CMA) y el filtrado de mínimos medios cuadrados dirigidos por decisión (DD-LMS).

Principales resultados:

• Logró una transmisión robusta de 87,5 GHz a lo largo de 4,6 km con una velocidad de datos de 80 Gbps.
• Demostró una ganancia de SNR de aproximadamente 3 dB y una reducción significativa de la tasa de error de bits (BER) con MRC.
• Mostró un mejor rendimiento de SNR en configuraciones de múltiples antenas en comparación con la recepción de una sola antena.

Conclusiones:

• El sistema mmWave asistido por fotónica con diversidad espacial adaptativa y DSP proporciona un marco sólido para el transporte frontal inalámbrico de alta capacidad.
• El sistema supera eficazmente la atenuación atmosférica y las alteraciones del canal dinámico.
• El estudio valida el uso de 16-QAM para futuras redes 6G/7G, equilibrando altas velocidades de datos con un rendimiento resistente.