In this study, we report the successful demonstration of an intermediate-frequency-over-fiber (IFoF)–based radio access network (RAN) for 28 GHz millimeter-wave (mmWave)-based 5G mobile communication. In order to increase the network coverage of the mmWave-based 5G networks, we propose a distributed antenna system (DAS) that uses the IFoF technology. An IFoF-based DAS with 2 × 2 multiple-input multiple-output (MIMO) configuration was deployed in the PyeongChang area to provide 5G trial demonstration during the Winter Olympics. 5G trial services such as high-speed data transfer and autonomous vehicle driving were offered to the public through the IFoF-based DAS. A downlink throughput of ∼1 Gb/s and uplink throughput of ∼200 Mb/s were achieved in the DAS-deployed area. We also present an IFoF-based 5G mobile fronthaul that can overcome the bandwidth bottleneck in RANs. We performed real-time transmission of mmWave-based 5G wireless access networks using the IFoF-based mobile fronthaul. The real-time downlink throughput achieved per 5G terminal was approximately 9 Gb/s, when using a 4 × 4 MIMO configuration. An outdoor demonstration was performed to verify the technical feasibility of the 5G fronthaul based on IFoF technology. When moving the 5G terminal between remote radio heads at a speed less than 60 km/h, 5G mobile broadband services could be provided with real-time throughput more than 5 Gb/s. Thus, we confirmed that the IFoF technology was capable of supporting RANs for mmWave-based 5G networks and providing real-time multi-Gb mobile services.

中文翻译：

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用于 28 GHz 毫米波 5G 移动通信系统的基于 RoF 的无线电接入网络

在这项研究中，我们报告了基于光纤中频 (IFoF) 的无线电接入网络 (RAN) 的成功演示，用于基于 28 GHz 毫米波 (mmWave) 的 5G 移动通信。为了增加基于毫米波的 5G 网络的网络覆盖，我们提出了一种使用 IFoF 技术的分布式天线系统 (DAS)。在平昌地区部署了具有 2 × 2 多输入多输出 (MIMO) 配置的基于 IFoF 的 DAS，以在冬奥会期间提供 5G 试验演示。通过基于IFoF的DAS向公众提供高速数据传输和自动驾驶汽车等5G试用服务。在 DAS 部署区域中实现了 ~1 Gb/s 的下行链路吞吐量和 ~200 Mb/s 的上行链路吞吐量。我们还展示了一种基于 IFOF 的 5G 移动前传，可以克服 RAN 中的带宽瓶颈。我们使用基于 IFoF 的移动前传对基于毫米波的 5G 无线接入网络进行了实时传输。当使用 4 × 4 MIMO 配置时，每个 5G 终端实现的实时下行链路吞吐量约为 9 Gb/s。通过户外演示，验证了基于IFoF技术的5G前传的技术可行性。当 5G 终端以低于 60 公里/小时的速度在远程射频头之间移动时，5G 移动宽带服务可以提供超过 5 Gb/s 的实时吞吐量。因此，我们确认 IFoF 技术能够支持基于毫米波的 5G 网络的 RAN，并提供实时多 Gb 移动服务。我们使用基于 IFoF 的移动前传对基于毫米波的 5G 无线接入网络进行了实时传输。当使用 4 × 4 MIMO 配置时，每个 5G 终端实现的实时下行链路吞吐量约为 9 Gb/s。通过户外演示，验证了基于IFoF技术的5G前传的技术可行性。当 5G 终端以低于 60 公里/小时的速度在远程射频头之间移动时，5G 移动宽带服务可以提供超过 5 Gb/s 的实时吞吐量。因此，我们确认 IFoF 技术能够支持基于毫米波的 5G 网络的 RAN，并提供实时多 Gb 移动服务。我们使用基于 IFoF 的移动前传对基于毫米波的 5G 无线接入网络进行了实时传输。当使用 4 × 4 MIMO 配置时，每个 5G 终端实现的实时下行链路吞吐量约为 9 Gb/s。通过户外演示，验证了基于IFoF技术的5G前传的技术可行性。当 5G 终端以低于 60 公里/小时的速度在远程射频头之间移动时，5G 移动宽带服务可以提供超过 5 Gb/s 的实时吞吐量。因此，我们确认 IFoF 技术能够支持基于毫米波的 5G 网络的 RAN，并提供实时多 Gb 移动服务。使用 4 × 4 MIMO 配置时。通过户外演示，验证了基于IFoF技术的5G前传的技术可行性。当 5G 终端以低于 60 公里/小时的速度在远程射频头之间移动时，5G 移动宽带服务可以提供超过 5 Gb/s 的实时吞吐量。因此，我们确认 IFoF 技术能够支持基于毫米波的 5G 网络的 RAN，并提供实时多 Gb 移动服务。使用 4 × 4 MIMO 配置时。通过户外演示，验证了基于IFoF技术的5G前传的技术可行性。当 5G 终端以低于 60 公里/小时的速度在远程射频头之间移动时，5G 移动宽带服务可以提供超过 5 Gb/s 的实时吞吐量。因此，我们确认 IFoF 技术能够支持基于毫米波的 5G 网络的 RAN，并提供实时多 Gb 移动服务。