Multiplexación por división de frecuencia espectralmente eficiente para mejorar la capacidad de transmisión...

Área de la Ciencia:

• Comunicaciones ópticas y redes inalámbricas
• Tecnología de terahercios (THz)
• Procesamiento de señales para transmisión de datos de alta velocidad

Sus antecedentes:

• La transmisión THz asistida por fotónica es crucial para 6G, integrando las bandas THz con las redes ópticas.
• La multiplexación por división de frecuencia espectralmente eficiente (SEFDM) mejora la capacidad, especialmente con un ancho de banda THz limitado.
• Las restricciones de costos en los dispositivos THz exigen técnicas de multiplexación eficientes.

Objetivo del estudio:

• Comparar experimentalmente la SEFDM convencional con una novedosa SEFDM de dispersión DFT no ortogonal (NO-DFT-S SEFDM).
• Evaluar el rendimiento de diferentes algoritmos de detección de señales para mitigar la interferencia entre portadoras (ICI).
• Evaluar las mejoras de capacidad y velocidad de datos ofrecidas por NO-DFT-S SEFDM en un sistema THz asistido por fotónica.

Principales métodos:

• Investigación experimental de NO-DFT-S SEFDM y SEFDM convencional en un sistema THz asistido por fotónica.
• Implementación y comparación de la ecualización no lineal de Volterra (VNLE), la detección iterativa de separación I/Q (ID) y los algoritmos MAP-Viterbi para la mitigación de ICI.
• Utilización de módulos THz de alta ganancia como lentes THz y amplificadores de bajo ruido (LNAs).

Principales resultados:

• NO-DFT-S SEFDM logró un aumento de capacidad del 31,3% sobre la multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM) y del 23,5% sobre la SEFDM convencional (umbral de BER de 2,4e-2 @20% SD-FEC).
• Se logró una velocidad máxima en línea de 168 Gbit/s y una velocidad neta de 129,2 Gbit/s en un enlace inalámbrico THz de 100 m a 300 GHz.
• NO-DFT-S SEFDM demostró una relación pico-promedio de potencia (PAPR) reducida en comparación con la SEFDM convencional.

Conclusiones:

• NO-DFT-S SEFDM es una técnica prometedora para mejorar la capacidad de los sistemas de transmisión THz asistidos por fotónica.
• Los algoritmos de detección de señales investigados mitigan eficazmente la ICI en sistemas con ancho de banda comprimido.
• Los resultados experimentales validan el potencial de NO-DFT-S SEFDM para lograr altas velocidades de datos en futuras comunicaciones 6G.