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Demonstration of a hybrid optical fibera??wireless 5G fronthaul coexisting with end-to-end 4G networks

DOI:10.1364/JOCN.382654 期刊:Journal of Optical Communications and Networking 出版年份:2020 更新时间:2025-09-19 17:13:59
摘要: The plethora of services envisaged to support 5G use-cases requires the development of a radio access network (RAN) infrastructure with the capability to integrate a variety of user-demanded mobile traffic characteristics. It is therefore interesting to study a 5G deployment scenario showcasing heterogeneous transmission. In order to address this challenge, in this paper, we propose and experimentally assess a coarse-wavelength-division-multiplexing-compatible optical access network for joint provisioning of 4G/5G RAN services, supporting the coexistence of both digital and analog radio-over-fiber (ARoF) fronthauling. Resorting to an integrated testbed, we demonstrate the transport of 100 MHz 5G downlink using low-latency and bandwidth-efficient ARoF over 8 km fiber, seamlessly coexisting on the same fronthaul infrastructure with a legacy full-fledged 4G long-term evolution (LTE) network supported by Ethernet-based digital RoF with different functional splits. In addition, we experimentally demonstrate the successful operation of the 4G/5G system in a hybrid fiber–wireless scenario including a free-space optics fronthaul extension with 55 m. The proposed heterogeneous RAN architecture is demonstrated to provide a flexible and robust integration path for novel 5G technologies, enabling their coexistence with currently deployed 4G LTE systems over a shared fronthaul infrastructure.
作者: Akeem O. Mufutau,Fernando P. Guiomar,Marco A. Fernandes,Abel Lorences-Riesgo,Arnaldo Oliveira,Paulo P. Monteiro
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Investigating the coexistence of 4G and 5G networks over a shared fronthaul infrastructure using hybrid optical fiber–wireless transmission.

The experimental setup demonstrates the robustness of outdoor RoFSO transmission, supporting a hybrid link of 8 km fiber and 55 m FSO for 4G LTE and 5G signals. The architecture validates the compatibility of hybrid analog–digital heterogeneous transmission with high-capacity FSO-based wireless fronthaul extensions.

The study is limited by the performance of low-cost optical transceivers and the impact of FSO power fluctuations on analog transmission.

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