view in publisher's site

Advanced VCSEL photonics: Multi-level PAM for spectral efficient 5G wireless transport network

Highlights•First reported VCSEL-based PAM-4 heterodyne technique for RF wireless link.•37.9 GHz low noise RF generate photonically.•20 m wireless transmission of 7 Gbps OOK data achieved.•14 Gbps PAM-4 data transferred error-free over 12 m wireless link.AbstractTransitions to 5G are accompanied by rapid increase in data traffics, creating exciting opportunities for competitive edges in 5G spectral efficiency (SE) solutions. We present the first reported vertical cavity surface emitting laser (VCSEL)-based heterodyne technique in context of four-level pulse amplitude modulation (PAM-4) over 15 km SMF fibre and 12 m radio frequency (RF) wireless link. Two low-cost temperature stabilized VCSELs with an extinction ratio (ER) of 4.6 dB and aggregated bit rate of 7 Gbps OOK data to meet the high data demands in wireless connectivity are heterodyned to dynamically generate low phase noise 37.9 GHz RF for 30 m wireless transmission link. PAM-4 modulation technique is adopted to maximize the RF carrier SE in transmission of 14 Gbps data over 12 m wireless link, doubling the network bit rate. It is the first time a VCSEL-based photonically generated RF carrier system is reported with a doubled network bitrate upgrade functionality in the contest of PAM-4. A receiver sensitivity of -23.19 dBm is attained on the 7 Gbps OOK data with a transmission penalty of 2.62 dB over a 30 m link. However, a 14 Gbps PAM-4 modulation incurred a 6.17 dB penalty over the 12 m wireless transmission link. Heterodyned VCSEL technology offer dynamic RF carrier flexibility while PAM-4 upgrades the RF carrier SE without replacing the network optics.

فوتونیک پیشرفته VCSEL: PAM چند سطحی برای شبکه ترابری بی‌سیم ۵ G کارآمد طیفی

کاره‌ای مهم - اولین بار روش هترودی PAM - ۴ مبتنی بر VCSEL را برای لینک بی‌سیم RF گزارش کرد. آراف با صدای پایین ۳۷.۹ گیگاهرتز به طور نوری تولید می‌کند. انتقال بی‌سیم ۲۰ m از داده‌های ۷ Gbps OOK بدست آمد. انتقال سریع به ۵ G با افزایش سریع ترافیک داده‌ها همراه است، و فرصت‌های هیجان انگیزی را برای لبه‌های رقابتی در راه‌حل‌های کارایی طیفی ۵ G ایجاد می‌کند. ما اولین تکنیک هتروداین مبتنی بر لیزر ساطع کننده حفره عمودی (VCSEL)را در زمینه مدولاسیون دامنه پالس چهار سطحی (PAM - ۴)بیش از ۱۵ کیلومتر فیبر SMF و ارتباط بی‌سیم فرکانس رادیویی ۱۲ متر (RF)ارایه می‌دهیم. دو VCSEL های پایدار شده با دمای پایین با یک نسبت خاموشی (ER)۴.۶ دسیبل و نرخ بیت تجمعی ۷ Gbps OOK برای برآورده کردن تقاضای داده بالا در اتصال بی‌سیم برای تولید دینامیک نویز فاز پایین ۳۷.۹ گیگاهرتز RF برای اتصال انتقال بی‌سیم ۳۰ متر، نامتجانس هستند. تکنیک مدولاسیون PAM - ۴ برای به حداکثر رساندن حامل RF SE در انتقال داده ۱۴ Gbps بیش از ۱۲ میلیون لینک بی‌سیم، دو برابر کردن نرخ بیت شبکه اتخاذ شده‌است. این اولین بار است که یک سیستم حامل RF مبتنی بر VCSEL که به صورت نوری تولید شده‌است، با قابلیت ارتقا نرخ بیت شبکه دو برابر در رقابت PAM - ۴ گزارش می‌شود. یک حساسیت گیرنده -۲۳.۱۹ dBm روی داده ۷ Gbps OOK با یک مقدار انتقال ۶۲ / ۲ دسیبل در یک لینک ۳۰ متری بدست می‌آید. با این حال، یک مدولاسیون ۱۴ Gbps PAM - ۴ دارای یک جریمه ۶.۱۷ دسیبل روی لینک انتقال بی‌سیم ۱۲ m است. تکنولوژی VCSEL هیترو دیند انعطاف‌پذیری حامل RF دینامیک را ارایه می‌دهد در حالی که PAM - ۴ حامل RF SE را بدون جایگزین کردن اپتیک شبکه ارتقا می‌دهد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Physical and Theoretical Chemistry
  • ترجمه مقاله Physical and Theoretical Chemistry
  • مقاله شیمی فیزیک و نظری
  • ترجمه مقاله شیمی فیزیک و نظری
  • مقاله Electrical and Electronic Engineering
  • ترجمه مقاله Electrical and Electronic Engineering
  • مقاله مهندسی برق و الکترونیک
  • ترجمه مقاله مهندسی برق و الکترونیک
  • مقاله Electronic, Optical and Magnetic Materials
  • ترجمه مقاله Electronic, Optical and Magnetic Materials
  • مقاله مواد الکترونیک، نوری و مغناطیسی
  • ترجمه مقاله مواد الکترونیک، نوری و مغناطیسی
  • مقاله Atomic and Molecular Physics, and Optics
  • ترجمه مقاله Atomic and Molecular Physics, and Optics
  • مقاله فیزیک اتمی، مولکولی و اپتیک
  • ترجمه مقاله فیزیک اتمی، مولکولی و اپتیک
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.