Descripción del proyecto
EL PROYECTO MULTI-BEAM5G PROPONE Y DESARROLLA UNA UNIDAD DE ANTENA PARA ACCESO RADIO REMOTO (RAU, DEL INGLES, REMOTE/RADIO ACCESS UNIT) CON UN CONFORMACION DE HAZ (BEAMFORMER) OPTICO BASADO EN RESONADORES DE ANILLOS OPTICOS (ORRS, DEL INGLES OPTICAL RING RESONATORS) IMPLEMENTADOS EN TECNOLOGIA SI3N4, ADECUADOS PARA REDES DE ACCESO DE RADIO EN LA NUBE (C-RAN, CLOUD/CENTRALIZED RADIO ACCESS NETWORKS) BASADAS EN FIBRA MULTINUCLEO (MCF), COMPATIBLE CON RADIO CELULAR 5G Y BEYOND-5G (B5G) EN EL RANGO ESPECTRAL DE ONDAS MILIMETRICAS HASTA 90 GHZ (MMW), EL FOTORRECEPTOR RAU ESTA DISEÑADO PARA FUNCIONAR EN INTERIORES (INDOOR) Y EXTERIORES (OUTDOOR) EN EL C-RAN BASADO EN MCF Y ES CAPAZ DE TRANSFERIR DINAMICAMENTE LA CAPACIDAD DE UNA ESTACION BASE A OTRA A TRAVES DE ENLACES PUNTO A PUNTO, CON SOPORTE ADICIONAL DE MIMO-MASIVO (MMIMO) DIGITAL EN EL HAZ, SI SE DESEA, LA TECNICA FOTONICA DE CONFORMACION DE HAZ EN LA BANDA MILIMETRICA PERMITE UNA COBERTURA DE RED Y UNA CAPACIDAD DE USUARIO EXCEPCIONALES COMPENSANDO PARCIALMENTE LOS EFECTOS DE LA ATENUACION ATMOSFERICA, DOS EMPRESAS IMPORTANTES HAN EXPRESADO SU INTERES EN LA TECNOLOGIA PROPUESTA: HUAWEI, PROVEEDOR LIDER MUNDIAL DE INFRAESTRUCTURA DE RED PARA RADIO CELULAR 4G Y 5G, Y DAS PHOTONICS, UNA PIME TECNOLOGICA ESPECIALIZADA CON UN HISTORIAL COMPROBADO EN EL DESARROLLO DE EQUIPOS DE COMUNICACION POR SATELITE,PARA ALCANZAR LOS OBJETIVOS PROPUESTOS EN EL PROYECTO MULTI-BEAM5G SE NECESITAN VARIOS AVANCES CIENTIFICOS CLAVE SOBRE EL ESTADO DEL ARTE QUE SE PUEDEN RESUMIR EN:(A) TRANSMISION BASADA EN PEINE OPTICO DE LAS SEÑALES PARA CADA ELEMENTO RADIANTE DE ANTENA A TRAVES DE FIBRA MULTI-NUCLEO (MCF), EN ESTA NUEVA TECNICA, LAS L LINEAS DEL PEINE OPTICO ALIMENTAN UNA COLUMNA DE ELEMENTOS DE ANTENA, ASIMISMO, LAS LINEAS DE PEINE OPTICO A LA MISMA LONGITUD DE ONDA DE LOS NUCLEOS 1,,N ALIMENTAN LOS ELEMENTOS DE ANTENA EN UNA FILA, CON ESTA CONFIGURACION, EL TAMAÑO MAXIMO DE LA MATRIZ DE ELEMENTOS RADIANTES DE ANTENA ES N X L, CON LA VENTAJA CLAVE DE QUE LA SEÑAL PARA TODAS LAS FILAS SE TRANSMITE A TRAVES DE LA FIBRA MCF EXACTAMENTE A LA MISMA LONGITUD DE ONDA CON LA MISMA DISPERSION CROMATICA Y RETARDO DE TIEMPO, MEJORANDO EL RENDIMIENTO DEL CONFORMADOR DEL HAZ,(B) UN PEINE EN TANDEM CON DESPLAZAMIENTO EN FRECUENCIA SE TRANSMITE A TRAVES DE LA RED MCF EN UN NUCLEO DEDICADO PARA LA CONVERSION OPTICA EN SUBIDA / BAJADA LA BANDA DE MILIMETRICAS,(C) EL FILTRO DE COMPONENTES DEL PEINE OPTICO MEDIANTE UN BANCO DE RESONADORES DE ANILLOS OPTICOS (ORRS) EN TECNOLOGIA SI3N4 CON CONTROL GRUESO DE FASE PARA APLICACIONES EN INTERIORES,(D) LA MODULACION DE FASE FINA SE REALIZA EMPLEANDO MODULADORES DE FASE INTEGRADOS DESPUES DEL BANCO DE FILTROS ORR,(E) DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN SISTEMA DE ACOPLO A FIBRA MCF MEDIANTE REDES DE DIFRACCION (GRATINGS) EN SUSTRATO SOI (SILICON-ON-INSULATOR) A LONGITUD DE ONDA DE 1550 NM,Y (F) DEMOSTRACION DE LA CONVERSION OPTICA EN SUBIDA A LA BANDA W DE 90 GHZ,ESTOS SEIS AVANCES EN TECNOLOGIA FOTONICA PERMITEN EL DISEÑO DE UNA RAU MODERNA CON CONFORMACION DE HAZ CAPAZ DE FUNCIONAR CON C-RAN EN EXTERIORES CON UN RENDIMIENTO COMPLETO, Y TAMBIEN SE PUEDE IMPLEMENTARA UNA VERSION SIMPLIFICADA PARA INTERIORES, EN LA ETAPA FINAL DEL PROYECTO, SE DESPLEGARA UNA PLATAFORMA EXPERIMENTAL DE PRUEBA DE CONCEPTO EN LA UNIVERSITAT POLITECNICA DE VALENCIA PARA EVALUAR EL RENDIMIENTO GENERAL DEL BEAMFORMER Y SUS CAPACIDADES, REDES 5G\CONFORMACIÓN DE HAZ\FIBRA MULTI-NÚCLEO\ONDAS MILIMÉTRICAS