Intégration et supervision des liens Fronthaul dans les réseaux 5G

Discipline

Electronique des hautes fréquences, optoélectronique et photonique

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

Cloud RAN, 5G, Fronthaul, WDM, CPRI, A-ROF, Compression, Splits fonctionnels

Mots-clés

Systèmes de communication sans fil,

Données -- Transmission,

Traitement du signal,

Multiplexage en longueur d'onde

Le Cloud RAN a été préconisé pour la 5G. Cependant, sa mise en place rencontre des difficultés notamment sur l'intégration du fronthaul, ce dernier généralement basé sur l’interface CPRI représente le segment situé entre la Digital Unit et la Radio Unit. Vu les contraintes de débit, de latence et de gigue sur cette interface, le multiplexage en longueur est la solution adéquate pour son transport. En revanche, les technologies radio recommandées pour la 5G augmenteront considérablement les débits CPRI, ce qui rend l’utilisation du WDM bas coût très difficile. Cette thèse traite quatre sujets principaux : L'introduction d'un canal de contrôle dans le CPRI permettrait la supervision de l'infrastructure WDM et l'accordabilité en longueurs d'onde des transceivers. L’impact de l’intégration de ce canal de contrôle dans le fronthaul est étudié dans le chapitre II. La radio analogique sur fibre peut améliorer de manière significative l'efficacité spectrale du fronthaul, permettant potentiellement le transport des interfaces 5G. Une étude approfondie sur le gain réel apporté par cette solution est rapportée dans le chapitre III. La compression du CPRI basée sur la quantification uniforme et non uniforme est également une solution pour améliorer l'efficacité spectrale du CPRI. Le chapitre IV démontre expérimentalement les taux de compression réalisables. Enfin, les nouveaux splits fonctionnels sont considérés comme une solution prometteuse pour la 5G. Deux nouvelles interfaces ont été identifiées pour les splits couche haute et couche basse. Une étude théorique et expérimentale de ces nouvelles interfaces est présentée dans le chapitre V.