TECNOLOGÍAS ÓPTICAS SOSTENIBLES PARA COMUNICACIONES DE ACCESO CON ONDAS MILIMÉTRICAS Y LUZ VISIBLE EN REDES 6G

2022

AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION

INV. COMPETITIVA PROYECTOS

Ortega Tamarit Beatriz

Las futuras redes inalámbricas 6G deben ofrecer velocidad variable de datos, seguridad asimétrica y alta fiabilidad, aunque el mayor reto es la sostenibilidad en términos de eficiencia energética inteligente, planificación estratégica de la red y protección del medio ambiente, que se abordará combinando múltiples tecnologías. Estas redes habilitarán el Internet de las Cosas, la fabricación inteligente, la automatización industrial, la Internet táctil, las comunicaciones holográficas, la sanidad, la realidad aumentada y virtual, etc., que remodelarán drásticamente la sociedad. Para aumentar la velocidad de transmisión de datos y del número de usuarios, se utilizará espectro adicional con gestión dinámica, nuevas interfaces aéreas con múltiples celdas más pequeñas, cobertura 3D, comunicaciones energéticamente eficientes, convergencia móvil y soluciones tecnológicas integradas. El uso de ondas milimétricas (mmW), ya introducido en las redes 5G, se considera una tecnología habilitadora para el futuro despliegue de las redes 6G, aunque requiere abordar las distorsiones y el ruido de fase además de la condición de visión directa (LoS) y la escasa difracción a estas longitudes de onda que provocan un fuerte bloqueo en escenarios típicos. Por otra parte, el uso de las comunicaciones de luz visible (VLC) ha surgido recientemente como una solución energéticamente eficiente para las redes de interior, debido al enorme espectro disponible sin licencia y a la amplia adopción de la infraestructura de iluminación basada en LEDs. Tiene varias ventajas, como el soporte de un gran número de nodos y la ausencia de impacto en la salud, pero los transceptores tienen un ancho de banda moderado y es necesario abordar el LoS y el bloqueo. La integración de ambas tecnologías, que comparten algunas características comunes mientras que difieren en otras, resulta de gran interés para el despliegue de las futuras redes de acceso 6G. En este contexto, el objetivo general del proyecto OPTIMISE es diseñar e implementar un enlace óptico fronthaul integrado para la transmisión de señales mmW/VLC en redes de acceso 6G que proporcione comunicaciones sostenibles. El proyecto identificará los casos de uso que se beneficiarán de dicha integración tecnológica y, en consecuencia, diseñará e implementará el segmento óptico convergente basado en fibra y espacio libre para alimentar los enlaces de acceso mmW y VLC. La portadora óptica será modulada por señales RF y BB para proporcionar conectividad mmW y VLC, respectivamente, tras la fotodetección. Se demostrará el funcionamiento de ambos enlaces incluyendo soluciones para el bloqueo de la señal incluyendo técnicas de conformación así como para los enlaces ascendentes. Además, se emplearán algoritmos de inteligencia artificial para potenciar el uso eficiente de los recursos desde el punto de vista energético con un impacto significativo en la sostenibilidad de la red. Como resultado final, OPTIMISE presentará un demostrador global con el objetivo de validar el enfoque integrado y también permitir la evaluación de la eficiencia energética, el consumo de energía, la capacidad o la escalabilidad debido a la integración de ambas tecnologías de acceso en comparación con las soluciones independientes. El proyecto presenta un alto nivel de novedad y responderá a los retos actuales de la comunidad científica internacional en cuanto a la integración de tecnologías para el despliegue de las futuras redes 6G.