Transmission of 5G signals in multicore fibers impaired by inter-core crosstalk - Marques, André Filipe Simões da Silva (2019)
A capacidade de dados exigida pelo surgimento do 5G levou a mudanças na arquitetura das redes sem fios passando a incluir fibras multinúcleo (MCFs, acrónimo anglo-saxónico de multicore fibers) no fronthaul. No entanto, a transmissão de sinais nas MCFs é degradada pela interferência entre núcleos (ICXT, acrónimo anglo-saxónico de intercore crosstalk). Neste trabalho, o impacto da ICXT sobre o desempenho na transmissão de sinais CPRI (acrónimo anglo-saxónico de Common Public Radio Interface) numa rede de acesso 5G com detecção direta, suportada por MCFs homogéneas com um acoplamento reduzido entre núcleos, é estudado através de simulação numérica. A taxa de erros de bit (BER, acrónimo anglo-saxónico de bit error rate), a análise de padrões de olho, a penalidade de potência e a indisponibilidade são utilizadas como métricas para avaliar o impacto da ICXT no desempenho do sistema, considerando dois modelos para a polariza- ção dos sinais. Os resultados numéricos são obtidos através da combinação de simulação de Monte Carlo com um método semi-analítico para avaliar a BER. Para uma penalidade de potência de 1 dB, para sinais CPRI com FEC (acrónimo anglo-saxónico de forward-error correction), devido ao aumento do walkoff da MCF de 1 ps/km para 50 ps/km, a tolerância dos sinais CPRI relativamente à ICXT aumenta 1.4 dB. No entanto, para níveis de interferência que levam a uma penalidade de potência de 1 dB, o sistema está praticamente indisponível. Para alcançar uma probabilidade de indisponibilidade de 10-5 usando sinais com FEC, são necessários níveis de interferência muito mais reduzidos, abaixo de -27:8 dB e -24:8 dB, para sinais de polarização única e dupla, respectivamente. Este trabalho demonstra que é essencial estudar a indisponibilidade em vez da penalidade de potência de 1 dB para garantir a qualidade do serviço em sistemas de comunicação óptica com detecção direta suportados por MCFs homogéneas com um acoplamento reduzido entre núcleos onde a ICXT domina a degradação do desempenho.