5G/GPON: una arquitectura convergente para redes de sensores inalámbricas y ópticas en la ciudad de Bogotá

Palabras clave: 5G, multiplexación de subportadoras (SCM), red de difracción de Bragg (FBG), radio sobre fibra (ROF), red de sensores, red de acceso óptico

Resumen

En este artículo se presenta una arquitectura de transporte óptico convergente para redes de sensores fotónicos e inalámbricos basada en la red de acceso óptico implementada en la ciudad de Bogotá. Las prestaciones de la propuesta se comprueban mediante la transmisión de servicios en multiplexación de subportadora (scm) para permitir el transporte fluido de diferentes estándares como WiFi, Bluetooth, Zigbee, SigFox, entre otros. El diseño presentado demuestra la viabilidad de la propuesta dada la distribución de la red (gpon) actualmente desplegada, permitiendo la incorporación tanto de sensores ópticos basados en fbg como de sensores inalámbricos en ubicaciones con mayor relevancia histórica, económica, cultural y social. La propuesta presenta un rendimiento óptimo de la calidad de la señal basado en la tasa de error de bits (ber) y la potencia de la señal en la zona de cobertura múltiple para varios parámetros como SS-rsrp, ss-rsrq y Throughput.

Biografía del autor/a

Cristian Camilo Quevedo Beltran, IMT Atlantique Bretagne

Ingeniero Electrónico. IMT Atlantique Bretagne - Pays de la Loire École Mines - Télécom, Plouzané, Francia.

Gustavo Adolfo Puerto Leguizamon, Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Doctor en Telecomunicaciones, Ingeniero de Telecomunicaciones. Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Bogotá, Colombia.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Biografía del autor/a

Cristian Camilo Quevedo Beltran, IMT Atlantique Bretagne

Ingeniero Electrónico. IMT Atlantique Bretagne - Pays de la Loire École Mines - Télécom, Plouzané, Francia.

Gustavo Adolfo Puerto Leguizamon, Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Doctor en Telecomunicaciones, Ingeniero de Telecomunicaciones. Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Bogotá, Colombia.

Referencias bibliográficas

W. E. Chen, X. Y. Fan, y L. X. Chen, "A CNN-based Packet Classification of eMBB, mMTC and URLLC Applications for 5G," en 2019 International Conference on Intelligent Computing and its Emerging Applications (ICEA), agosto 2019, pp. 140-145. Disponible en https://ieeexplore.ieee.org/document/8858305

X. Liu, "Enabling Optical Network Technologies for 5G and Beyond," in Journal of Lightwave Technology, vol. 40, no. 2, pp. 358-367, 15 Jan.15, 2022. Disponible en https://ieeexplore.ieee.org/document/9496127

Y. J. Aruan, P. T. Daely, G. A. R. Sampedro, J. M. Lee and D. -S. Kim, "The Design of The Emerging 5G Using Hybrid GPON and XGS-PON Technology," 2021 International Conference on Information and Communication Technology Convergence (ICTC), Jeju Island, Korea, Republic of, 2021, pp. 1002-1004. Disponible en https://ieeexplore.ieee.org/document/9620906

G. Garima, V. Jha and R. K. Singh, "Performance Analysis of Dynamic Service Interval Based DBA Method in XGS-PON based Mobile Fronthaul for Small Cell CRAN," 2022 IEEE 13th Annual Ubiquitous Computing, Electronics & Mobile Communication Conference (UEMCON), New York, NY, NY, USA, 2022, pp. 0431-0436. Disponible en https://ieeexplore.ieee.org/document/9965715/

K. Tanaka et al., "1.314-Tbit/s (576 × 380.16-MHz 5G NR OFDM Signals) SDM/WDM/SCM-Based IF-over-Fiber Transmission for Analog Mobile Fronthaul," 2022 Optical Fiber Communications Conference and Exhibition (OFC), San Diego, CA, USA, 2022, pp. 1-3.

[K. Tanaka et al., "10.51-Tbit/s IF-over-Fibre Mobile Fronthaul Link Using SDM/WDM/SCM for Accommodating Ultra High-Density Antennas in Beyond-5G Mobile Communication Systems," 2022 European Conference on Optical Communication (ECOC), Basel, Switzerland, 2022, pp. 1-4.

L. Q. Huy et al., "Estimation of LP-WAN Coverage using Sparse Measurement and Machine Learning in DaNang City," 2022 IEEE Conference on Antenna Measurements and Applications (CAMA), Guangzhou, China, 2022, pp. 1-3. Disponible en https://hal.science/hal-03967327/

A. ElSabaa, F. Guéniat, W. Wu and M. Ward, "Enhanced Data-Driven LoRa LP-WAN Channel Model in Birmingham," 2022 IEEE World AI IoT Congress (AIIoT), Seattle, WA, USA, 2022, pp. 766-772. Disponible en https://www.open-access.bcu.ac.uk/13532/1/AIIOT___Paper%20%283%29.pdf

P. Guan et al., "Novel Hybrid Radio-Over-Fiber Transmitter for Generation of Flexible Combination of WDM-ROF/WDM Channels," 2019 Optical Fiber Communications Conference and Exhibition (OFC), San Diego, CA, USA, 2019, pp. 1-3.

B. J. Hamza et al., "Performance Enhancement of SCM/WDM-RoF-XGPON System for Bidirectional Transmission With Square Root Module,"in IEEE Access, vol.9, pp.49487-49503, 2021. Disponible en https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?rnumber=9374471

D. Welch et al., "Point-to-Multipoint Optical Networks Using Coherent Digital Subcarriers," in Journal of Lightwave Technology, vol. 39, no. 16, pp. 5232-5247, 15 Aug.15, 2021. Disponible en https://ieeexplore.ieee.org/document/9488196

D. Welch, et al., "Digital subcarrier multiplexing: enabling software-configurable optical networks," Journal of Lightwave Technology, vol. 41, no. 4, pp. 1175-1191, año 2023.

M. Götten, S. Lochmann, A. Ahrens, E. Lindner, J. Vlekken and J. Van Roosbroeck, "A CDM-WDM Interrogation Scheme for Massive Serial FBG Sensor Networks," in IEEE Sensors Journal, vol. 22, no. 12, pp. 11290-11296, 15 June15, 2022. Disponible en https://ieeexplore.ieee.org/document/9393390

Base Station, "Radio Transmission and Reception (Release 15)," 3GPP, Technical Specification (TS), vol. 36, p. 12, 2017.

Mintic, “5G es una realidad para el país,” [Online]. Available: https://mintic.gov.co/portal/inicio/Sala-de-prensa/Noticias/333419:5G-es-una-realidad-para-el-pais-Ministro-Mauricio-Lizcano

Ubiquiti Networks, Inc., "AirMAX Sector Antennas Datasheet," [Online]. Available: https://dl.ui.com/datasheets/airmaxsector/airMAX_Sector_Antennas_DS.pdf

S. Sun et al., "Investigation of Prediction Accuracy, Sensitivity, and Parameter Stability of Large-Scale Propagation Path Loss Models for 5G Wireless Communications," in IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 65, no. 5, pp. 2843-2860, May 2016. Disponible en https://ieeexplore.ieee.org/document/7434656

Cómo citar
Quevedo Beltran, C. C., & Puerto Leguizamon, G. A. (2024). 5G/GPON: una arquitectura convergente para redes de sensores inalámbricas y ópticas en la ciudad de Bogotá. Ciencia E Ingeniería Neogranadina, 34(2), 11–22. https://doi.org/10.18359/rcin.7262
Publicado
2024-10-29
Sección
Artículos