Architectures for radio over fiber transmission of high-quality video and data signals

摘要

Dette Ph.D. projekt omhandler design og performance evaluering af mmwave ”radio over fiber” links for diverse applikationer, inklusiv video transmission. Hovedfokus er lagt på studie af performance af video og data signaler transmitteret over RoF opsætninger med begrænsninger i kompleksiteten.For distribution i ”wireless personal area networks” undersøger vi gensidig optimering af parametre i det fysiske lag af en fiber-wireless forbindelse (optiske effekt niveauer, trådløs transmissionslængde) og koder/dekoder parametre (kvantisering, fejl-beskyttelses værktøjer) baseret på ”peak signalto-noise ratio” som et objektivt mål for kvaliteten af komprimeret video transmission. Desuden demonstrerer vi eksperimentelt ukomprimeret 1080i high-definition video distribution i V-band (50–75 GHz) og W-band (75-110 GHz) fiber-wireless forbindelser, hvor vi i begge tilfælde opnår trådløs transmission over 3 meter. For W-band inkluderes den eksperimentelle evaluering brug af passive og aktive metoder til implementering af basis stationer, ligeledes evalueres brugen af kanal-kodning.Afhandlngen omhandler også brugen af millimeter-wave signaler i ”metropolitan mobile backhaul”. Vi foreslår et set-up som giver effektiv ”wired/wireless backhaul” i picocell netværk. Trådløs gigabit transmission realiseres i kombinerede fiber-wireless-fiber forbindelser som muliggør effektiv ”backhaul” i tæt bymæssig bebyggelse.Vi foreslår en ny løsning for ”RF power fading” forårsaget af periodisk kromatisk dispersion i et simpelt “intensity modulation-direct detection” mmwave RoF system ved hjælp af delvis frekvens justering i RoF senderen.Vi studerede avanceret RoF infra-struktur for bedre tilpasning til video transmission. For effektiv dynamisk multicast/broadcast af video tjenester har vi foreslået og evalueret en metode til optimering af den optiske “remote node”s evne til at håndtere replikation og allokering af de trådløse kanaler. En anden metode til multicast af RF signaler – der leverer flere opkonverterede ”lightwaves” fra ”central office” til basis station bliver evalueret for diverse ”lightwave” generering og modulations-teknikker. Mm-wave RoF forbindelser med diverse ”lightwave” genererings teknikker er realiseret eksperimentelt for “diversified” fiber infrastruktur, inklusiv single mode fibre, multimode fibre og ”dispersion shifted” fiber, men henblik på at estimere muligheden for at levere mm-wave trådløse video tjenester over fiber infrastruktur med forskellige ikke-linære fejlkilder og dispersion.