双向5G NR FSO-HCF-UWOC融合系统与R/G/B 3波长和基于SLM的光束跟踪方案

科学领域:

• 光学通信是指光学通信.
• 无线网络无线网络.
• 光子学 是一个光子学.

背景情况:

• 传统的通信系统在无整合空气,光纤和水等多种媒体方面面临局限性.
• 跨不同环境的高速数据传输需要先进的网络解决方案.
• 第五代 (5G) 新无线电 (NR) 技术需要强大的基础设施来实现无处不在的连接.

研究的目的:

• 实际构建和演示一个双向融合系统,结合自由空间光学 (FSO),空心光纤 (HCF) 和水下无线光通信 (UWOC).
• 使用5G NR实现高速和远距离的光学无线有线水下无线通信.
• 为了验证基于红/绿/蓝 (R/G/B) 3波长和空间光调制器 (SLM) 的光束跟踪方案的有效性.

主要方法:

• 建设一个双向FSO-HCF-UWOC融合系统.
• 利用R/G/B 3波长来提高汇总传输速率.
• 采用SLM与电气比较器实现激光束的积极对齐,以减轻不对齐.

主要成果:

• 成功传输下游/上游5G毫米波 (MMW) 9.1-Gb/s/24-GHz信号,通过混合式1公里FSO,10米HCF和10.44米水下介质.
• 实现了令人满意的低位错误率 (BER) 和错误向量大小 (EVM).
• 展示了不同的信号星座,表明信号质量很高.

结论:

• 开发的5G NR FSO-HCF-UWOC融合系统是该类型的第一个实际实现.
• 该系统具有巨大的潜力,可以在各种媒体上进行高速远距离通信,从空中平台到海底环境.
• 这一进步为未来的集成通信网络铺平了道路,利用光学无线和有线技术.