Διάδοση Σήματος στις Επίγειες Οπτικές Ασύρματες Ζεύξεις με Πολυπλεξία και Τεχνικές Διαφορικής Λήψης

Οι ασύρματες οπτικές επικοινωνίες ελευθέρου χώρου (Free-Space Optical, FSO) έχουν κερδίσει σημαντικό εμπορικό και ερευνητικό ενδιαφέρον τα τελευταία χρόνια ως αποτέλεσμα των διαφόρων πλεονεκτικών χαρακτηριστικών τους. Είναι σε θέση να ανταποκριθούν στις σημαντικά αυξανόμενες ανάγκες μεταφοράς τεράστιου όγκου πληροφοριακών δεδομένων στα υφιστάμενα και μελλοντικά τηλεπικοινωνιακά δίκτυα. Τα συστήματα FSO λειτουργούν στη ζώνη συχνοτήτων μεταξύ 300 GHz - 430 THz η οποία δεν απαιτεί ειδικές άδειες για τη χρήση της, προσφέροντας ένα σημαντικό οικονομικό πλεονέκτημα σε σύγκριση με τα αντίστοιχα συστήματα ραδιοσυχνοτήτων (RF). Τα FSO συστήματα δεν επηρεάζονται από ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές και παρουσιάζουν υψηλό επίπεδο ασφάλειας λόγω των στενών οπτικών δεσμών laser. Επίσης, θεωρούνται φιλικές προς το περιβάλλον λόγω της χαμηλής κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας κατά τη λειτουργία τους. Σε αντίθεση με τα ευεργετικά χαρακτηριστικά τους, οι επίγειες οπτικές ασύρματες ζεύξεις είναι ευάλωτες στις ατμοσφαιρικές επιδράσεις. Το φαινόμενο της ατμοσφαιρικής τυρβώδους ροής (atmospheric turbulence) είναι ένας από τους σημαντικότερους επιβλαβείς παράγοντες κατά τη διάδοση του οπτικού ηλεκτρομαγνητικού κύματος διαμέσου της ατμόσφαιρας. Η ατμοσφαιρική τυρβώδης ροή δημιουργείται ως αποτέλεσμα των ανομοιογενειών στον δείκτη διάθλασης μεταξύ των αέριων μαζών στην ατμόσφαιρα, οδηγώντας σε διακυμάνσεις της λαμβανόμενης έντασης και φάσης και τελικώς σε απώλεια ισχύος στην πλευρά του δέκτη. Λόγω των ραγδαίων διακυμάνσεων που προκαλούνται στο λαμβανόμενο οπτικό σήμα, η επίδραση της ατμοσφαιρικής τυρβώδους ροής μελετάται μέσω στατιστικών μοντέλων για την συνάρτηση της πυκνότητας πιθανότητας της λαμβανόμενης οπτικής έντασης, φαινόμενο γνωστό και ως σπινθηρισμός. Τα συστήματα FSO συνήθως εγκαθίστανται στις στέγες υψηλών κτιρίων ή σε μεγάλα υψόμετρα πάνω από το έδαφος. Έτσι, αυτά τα συστήματα είναι ευάλωτα σε ριπές ανέμου, σε πιθανή ταλάντευση των κτιρίων π.χ. λόγω μικρών σεισμών και σε θερμικές συστολές και διαστολές. Κατά αυτό το τρόπο, μπορούν να προκληθούν επιπρόσθετες διακυμάνσεις στο οπτικό σήμα. Αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό στην τεχνική βιβλιογραφία ως σφάλματα σκόπευσης (pointing errors) και μελετάται με κατάλληλα στατιστικά μοντέλα σε σύνδεση με το φαινόμενο της ατμοσφαιρικής τυρβώδους ροής. Αξίζει να σημειωθεί ότι στην πλειονότητα των περιπτώσεων χρησιμοποιείται ένα προσεγγιστικό μοντέλο της κατανομής του Beckmann, η οποία λαμβάνει υπόψη την πιθανή σταθερή μη μηδενική απόκλιση του κέντρου της οπτικής δέσμης από το κέντρο του δέκτη και διαφορετικές τυπικές αποκλίσεις για την ακτινική μετατόπιση στους κατακόρυφους άξονες στο επίπεδο του δέκτη. Εκτός από τα προαναφερθέντα στατιστικά φαινόμενα, οι FSO ζεύξεις υποφέρουν από διάφορες προκαθοριστικές επιπτώσεις, όπως ο θόρυβος περιβάλλοντος, απώλειες οπτικής ισχύος λόγω διαφόρων ατμοσφαιρικών συστατικών (σωματιδίων, μορίων) και από ποικίλες καιρικές συνθήκες όπως ομίχλη, βροχή, χαλάζι κλπ., και απώλειες διάδοσης ελευθέρου χώρου. Όλα τα μαθηματικά μοντέλα που περιγράφουν την επίδραση αυτών των φαινομένων, με πολύ υψηλή ακρίβεια, περιλαμβάνονται στη διατριβή και ο αντίκτυπός τους μελετάται στην τελική αξιολόγηση των επιδόσεων των ασύρματων οπτικών ζεύξεων. Οι τεχνικές διαφορικής λήψης έχουν αποδειχθεί πολύ αποτελεσματικές στην καταπολέμηση διαλείψεων και εξασθενίσεων στα RF τηλεπικοινωνιακά συστήματα. Στην παρούσα διατριβή μελετάται η εφαρμογή διαφορικής λήψης στα FSO συστήματα. Συγκεκριμένα, διερευνάται η διαφορική λήψη στο δέκτη μαζί με τη βέλτιστη περίπτωση χρήσης του συνδυαστή μέγιστης αναλογίας (MRC). Η διαφορική λήψη δεκτών μελετάται για ένα FSO σύστημα μονής εισόδου πολλαπλής εξόδου (SIMO) με χρήση τεχνικών ψηφιακής διαμόρφωσης. Μελετώνται οι πιο συχνά εφαρμοζόμενες τεχνικές ψηφιακής διαμόρφωσης στα συστήματα οπτικών επικοινωνιών, όπως η κωδικοποίηση on-off (OOK), η διαμόρφωση πλάτους παλμού (PAM ) και η διαμόρφωση θέσης παλμού (PPM). Η απόδοση της SIMO FSO ζεύξης με διαφορική λήψη εκτιμάται με βάση την μέτρηση του μέσου ρυθμού σφάλματος δυαδικών ψηφίων (average BER), υπό την επίδραση της ατμοσφαιρικής τυρβώδους ροής που μοντελοποιείται είτε μέσω της Gamma-Gamma (GG) κατανομής είτε μέσω της εκθετικής κατανομής (NE). Ο ρυθμός σφάλματος μπλοκ πληροφορίας (BLER) αποτελεί μια βασική μετρική απόδοσης για κάθε τηλεπικοινωνιακή ζεύξη που λειτουργεί σε σχετικά υψηλούς ρυθμούς μετάδοσης. Είναι μια μετρική που έχει ερευνηθεί κυρίως στις RF επικοινωνίες. Στο πλαίσιο της παρούσας διδακτορικής διατριβής, διερευνάται η μέση απόδοση BLER ενός OOK FSO συστήματος σε συνθήκες ατμοσφαιρικής τυρβώδους ροής που μοντελοποιείται μέσω των κατανομών GG και NE με σφάλματα σκόπευσης μη-μηδενικής απόκλισης. Η τεχνική αναλογικής διαμόρφωσης έντασης (AIM) έχει διερευνηθεί εκτενώς στις επικοινωνίες οπτικών ινών μέσω των πεδίων της μικροκυματικής φωτονικής (MWP) και των ραδιοσυχνοτήτων μέσω οπτικών ινών (RoF). Ωστόσο, η εφαρμογή της στις ασύρματες οπτικές συνδέσεις βρίσκεται ακόμη σε πρώιμο στάδιο. Σε αυτή τη διατριβή διεξάγεται εκτενής έρευνα για την εφαρμογή των τεχνικών AIM στις FSO ζεύξεις και ειδικότερα στη τεχνική μεταφοράς RF σήματος μέσω των FSO συστημάτων, μια τεχνική γνωστή ως Radio-over-FSO (RoFSO). Έτσι, οι συνδέσεις RoFSO εξετάζονται για τη μετάδοση σημάτων με πολυπλεξία όπως OFDM και CDMA σε κανάλια ατμοσφαιρικής τυρβώδους ροής με σφάλματα σκόπευσης. Αξίζει να σημειωθεί ότι για την περίπτωση της CDMA RoFSO μετάδοσης, η απόδοση ενός τέτοιου συστήματος διερευνάται για πρώτη φορά στις κατευθύνσεις της εμπρόσθιας και της αντίστροφης ζεύξης σε συνθήκες τυρβώδους ροής που μοντελοποιούνται από το ενοποιητικό μοντέλο της M(alaga) κατανομής. Μια από τις πιο ελπιδοφόρες λύσεις, προκειμένου να βελτιωθεί η απόδοση, να ξεπεραστούν οι επιβλαβείς ατμοσφαιρικές επιπτώσεις και να επεκταθεί τελικά η απόσταση κάλυψης των FSO συστημάτων, είναι η χρήση αρχιτεκτονικών αναμετάδοσης. Εξετάζεται η εφαρμογή αρχιτεκτονικής πολλαπλών αλμάτων με σειριακούς κόμβους αποκωδικοποίησης και προώθησης (DF) για ένα σύστημα OFDM RoFSO. Οι συγκεκριμένοι DF κόμβοι δρουν ως αναγεννητές για το σήμα πληροφορίας και έτσι επιτυγχάνεται μια βέλτιστη απόδοση. Η βελτίωση της απόδοσης για το σύστημα πολλαπλών αλμάτων αξιολογείται μέσω του μέσου ρυθμού σφάλματος δυαδικών ψηφίων και της εκτίμησης της πιθανότητας διακοπής. Τέλος, μελετάται η διαφορική λήψη δεκτών για OFDM και CDMA RoFSO ζεύξεις, όπου οι συγκεκριμένες χωρικά ποικιλόμορφες ζεύξεις χρησιμοποιούν πολλαπλές πηγές laser. Σε αυτό το σύστημα διαφορικής λήψης, κάθε μία από τις πηγές laser συνδέεται με ένα συγκεκριμένο δέκτη, μέσω της χρήσης πολύ στενών οπτικών δεσμών. Τα αποτελέσματα που προκύπτουν αποκαλύπτουν την αποτελεσματικότητα αυτής της διαμόρφωσης καθιστώντας αυτά τα συστήματα RoFSO με διαφορική λήψη δεκτών πολύ αξιόπιστα ακόμη και στις πιο δυσμενείς συνθήκες λειτουργίας τους υπό ισχυρή επίδραση της ατμοσφαιρικής τυρβώδους ροής, των σφαλμάτων σκόπευσης και μη γραμμικών φαινομένων που σχετίζονται με τα συστήματα RoFSO.Free-Space Optical (FSO) communication systems have been gaining significant commercial and research interest in the last few years as a result of their various advantageous features. They are capable of meeting the fast-paced growing needs for transferring huge amounts of data in the existing and future telecommunications networks. FSO systems operate in the unlicensed band of frequencies between 300 GHz – 430 THz, offering a significant economic advantage compared to their radio frequency (RF) counterparts. They are immune to electromagnetic interference and exhibit high-security level due to their narrow optical laser beams. Also, they are considered as environmental-friendly due to their low electrical energy consumption. Unlike their beneficial characteristics, the terrestrial FSO links are vulnerable to atmospheric effects. The atmospheric turbulence phenomenon is one of the main degradation factors for the electromagnetic optical-wave propagation in the atmospheric medium. Atmospheric turbulence arises as a result of inhomogeneities in the refractive index between air masses in the atmosphere, leading to intensity and phase fluctuations and eventually to amplitude loss on the receiver side. Due to the rapid fluctuations induced to the optical signal, the atmospheric turbulence effect is studied in a statistical manner through probability density functions for the characterization of irradiance fluctuations or the commonly referred to as scintillations. FSO systems are usually installed at the rooftops of tall buildings or at high altitudes above the ground. Thus, these systems are susceptible to gusts of wind, potential sway of the buildings e.g. due to small earthquakes and thermal contraction and expansion. In a similar vein, additional irradiance fluctuations can be provoked to the optical signal. This phenomenon is well-known in the technical literature as pointing errors and is studied statistically in conjunction with the atmospheric turbulence effect. It is worth noting that an approximation of the Beckmann’s distribution model is employed in most cases, which takes account of the potential fixed non-zero deviation of the optical beam centre from the receiver centre and different standard deviations for the radial displacement for the vertical axes at the receiver. Apart from the foregoing statistical phenomena, FSO links suffer from various deterministic effects such as background noise, optical power losses due to various atmospheric constituents and weather conditions such as fog, haze, rain, hail etc and free-space loss. All the mathematical models that describe the behavior of the aforementioned effects, with very high accuracy, are included in the thesis and their impact is studied to the final performance evaluation of the wireless optical links. Spatial diversity techniques have been proved very effective in combating fading in RF wireless communication systems. In the present thesis, the application of spatial diversity to the FSO systems is studied. Specifically, the spatial diversity of the receivers is investigated along with the optimum case of using the maximum ratio combiner (MRC). The spatial diversity of the receivers is studied for a single-input multiple-output (SIMO) FSO link employing some of the most widely used modulation schemes in optical communications, such as on-off keying (OOK), pulse amplitude modulation (PAM) and pulse position modulation (PPM). The performance of the link is assessed in terms of the average bit error rate (BER) metric estimation, under the influence of the atmospheric turbulence effect modeled either by the gamma-gamma (GG) or the negative exponential (NE) distribution with pointing errors. The block error rate (BLER) constitutes an essential performance measure for every communication link operating at relatively high throughput conditions. It’s a metric which has been investigated mostly in RF communications. In the context of the current thesis, the average BLER performance of an OOK FSO link is investigated over atmospheric turbulent conditions modeled by the GG and NE distributions with non-zero boresight pointing errors. Analogue intensity modulation (AIM) technique has been extensively researched in optical fibre communications through the fields of microwave photonics (MWP) and radio over fibre (RoF). However, its application to the wireless optical links is at an immature stage. In this thesis, extensive research is conducted for the application of AIM techniques to the FSO links and especially of the RF signal transport scheme over FSO links, a technique known as Radio-over-FSO (RoFSO). Thus, RoFSO links are examined for transmission of OFDM and CDMA RF signals over atmospheric turbulence channels with pointing errors. It is worth mentioning that for the case of the CDMA RoFSO link, the performance is investigated for the first time for both directions of the forward and the reverse link over atmospheric turbulent conditions modeled by the M(alaga) distribution. One of the most promising solutions, in order to enhance the performance, overcome the harmful atmospheric effects and eventually extend the distance coverage of FSO systems, is the use of relay architectures. The application of multi-hop architecture with serial decode-and-forward (DF) relay nodes to an OFDM RoFSO system is investigated. The specific DF relay nodes act as regenerators for the information signal and thus an optimum performance is achieved. The performance improvement for the multi-hop system is evaluated through the average bit error rate and the outage probability estimation. Finally, the spatial diversity of the receivers is studied for OFDM and CDMA RoFSO links, where the specific spatially diverse links employ multiple laser sources. In this scheme, each one of the laser sources is linked to a specific receiver, through the use of very narrow optical beams. The derived results reveal the effectiveness of this configuration, rendering the links very reliable even in the most adverse operating conditions under the strong influence of the atmospheric turbulence and the pointing errors and the enhanced impact of the nonlinear distortion effects related to the RoFSO systems

Povećanje informacionog kapaciteta i pouzdanosti u bežičnim optičkim komunikacijama primenom algoritama adaptivnog prenosa

This dissertation considers adaptive transmission algorithms and their influence towards increasing information capacity and system reliability. Theses algorithms are applied to optical wireless communications, as well as to radio-frequency system with diversity receiver. System of adaptive transmission is described in detail, and different algorithms of adaptation are applied: ORA, OPRA, CIFR, and TIFR. Derived probability density function combines influence of atmospheric turbulence, atmospheric losses and positioning errors that consist of laser pointing precision and jitter. FSO system without adaptation is also considered. For this case, bit-error rate and outage probability are determined when signal is exposed to different strengths of atmospheric turbulence, when there is atmospheric attenuation and positioning errors due to both main causes, when IM/DD and heterodyne detection are used. Power penalty is also determined for such system. Bit-error rate is also determined for the case when SIM is used in combination with binary modulation and quadrature amplitude modulation. Capacity analysis is given for the use of ORA, OPRA, CIFR and TIFR adaptive transmission algorithms, and for IM/DD and heterodyne detection cases. Algorithms used for transmitter power adaptation are additionally analyzed and improved with an aim to obtain realistic and functional systems. Based on analytical expression, simulation model is developed for adaptive transmission systems, which is used to validate numerical results. Approximate expressions are also given for used adaptive algorithms. Finally, adaptive transmission is considered also for a class of wireless RF systems. Fading model used is based on α-κ-μ distribution. Outage probability and amount of fading are given as representative performance measures. Besides adaptive transmission algorithms used in FSO systems, analysis of space diversity reception is also presented for the general case of using L antennas

Performance of wireless optical telecommunication systems in the presence of fading and interference

Postojeći komunikacioni sistem u domenu RF elektromagnetnog spektra nije u mogućnosti da zadovolji sve potrebe brzog i obimnog prenosa podataka, koje se javljaju usled ekspanzije i sve veće upotrebe IoT uređaja, 5G i B5G mreža, kao i raznovrsnih aplikacija i multimedijalnog sadržaja. Optička bežična komunikacija (OWC), koja koristi veliki opseg nelicenciranog dela spektra, se pokazala kao dobra alternativa za ublažavanje nedostataka konvencionalnog sistema za prenos podataka koji radi u RF domenu. FSO (Free Space Optics) tehnologija predstavlja jednu od vrsta optičkih bežičnih komunikacija, ima veliku upotrebu u LAN i MAN mrežama , bežičnom video nadzoru, koristi se u medicinske svrhe, u svemirskoj komunikaciji, za rešavanje problema poslednje milje itd. Primena bežičnih komunikacija, znatno može da doprinese performansama sistema, i to u smislu spektralne i energetske efikasnosti kao i u smislu pouzdanosti. U disertaciji je u cilju utvrđivanja optimalnog scenarija prijema signala, kao i određivanja optimalnih vrednosti parametara takvog prenosa, izvršena analiza karakteristika bežičnog optičkog prenosa signala u prisustvu turbulencije i efekta greške pozicioniranja, koji se odvija pod kompozitnim uticajem navedenih smetnji. Za posmatrane scenarije prenosa razmatrane su standardne mere performansi sistema, kao što su srednja verovatnoća greške po bitu, posmatrana za odgovarajuće modulacione formate, kao i verovatnoća otkaza. Predstavljena su analitička i numerička rešenja problema, a uticaji pojedinih parametara sistema na performanse bežičnog optičkog prenosa prikazani su i grafički

Hybrid Free-Space Optical and Visible Light Communication Link

V součastnosti bezdrátové optické komunikace (optical wireless communication, OWC) získávají širokou pozornost jako vhodný doplněk ke komunikačním přenosům v rádiovém pásmu. OWC nabízejí několik výhod včetně větší šířky přenosového pásma, neregulovaného frekvenčního pásma či odolnosti vůči elektromagnetickému rušení. Tato práce se zabývá návrhem OWC systémů pro připojení koncových uživatelů. Samotná realizace spojení může být provedena za pomoci různých variant bezdrátových technologií, například pomocí OWC, kombinací různých OWC technologií nebo hybridním rádio-optickým spojem. Za účelem propojení tzv. poslední míle je analyzován optický bezvláknový spoj (free space optics, FSO). Tato práce se dále zabývá analýzou přenosových vlastností celo-optického více skokového spoje s důrazem na vliv atmosférických podmínek. V dnešní době mnoho uživatelů tráví čas ve vnitřních prostorech kanceláří či doma, kde komunikace ve viditelném spektru (visible light communication, VLC) poskytuje lepší přenosové parametry pokrytí než úzce směrové FSO. V rámci této práce byla odvozena a experimentálně ověřena závislost pro bitovou chybovost přesměrovaného (relaying) spoje ve VLC. Pro propojení poskytovatele datavých služeb s koncovým uživatelem může být výhodné zkombinovat více přenosových technologií. Proto je navržen a analyzovám systém pro překonání tzv. problému poslední míle a posledního metru kombinující hybridní FSO a VLC technologie.The field of optical wireless communications (OWC) has recently attracted significant attention as a complementary technology to radio frequency (RF). OWC systems offer several advantages including higher bandwidth, an unregulated spectrum, resistance to electromagnetic interference and a high order of reusability. The thesis focuses on the deployment and analyses of end-user interconnections using the OWC systems. Interconnection can be established by many wireless technologies, for instance, by a single OWC technology, a combination of OWC technologies, or by hybrid OWC/RF links. In order to establish last mile outdoor interconnection, a free-space optical (FSO) has to be investigated. In this thesis, the performance of all-optical multi-hop scenarios is analyzed under atmospheric conditions. However, nowadays, many end users spend much time in indoor environments where visible light communication (VLC) technology can provide better transmission parameters and, significantly, better coverage. An analytical description of bit error rate for relaying VLC schemes is derived and experimentally verified. Nonetheless, for the last mile, interconnection of a provider and end users (joint outdoor and indoor connection) can be advantageous when combining multiple technologies. Therefore, a hybrid FSO/VLC system is proposed and analyzed for the interconnection of the last mile and last meter bottleneck

Analiza i načini poboljšanja performansi bežičnih optičkih telekomunikacionih sistema u uslovima atmosferske turbulencije

Since contemporary radio-frequency (RF) communication systems are characterized by overcrowded and licensed spectrum, limited bandwidth and relatively low transmission data rates, the use of these technologies does not provide a series of new demands that future generations of telecommunications systems have to realize. Although optical fiber systems allow more bandwidth and higher transmission rates, they are characterized by complicated and expensive implementation. As one possible solution for the "last mile" problem, Free Space Optics (FSO) technology has gained importance since it provides simultaneously the optical fibre systems data rates and the flexibility of wireless communications. The optical signal at the reception is converted into an electrical one by photodiode after transmission via the atmospheric channel. Commercial FSO systems generally use intensity modulation (IM) with OOK scheme at the transmitting part of the system, while direct detection (DD) is performed at the reception. The FSO system employing IM/DD with OOK scheme and PIN photodiode at the receiver is analyzed in the thesis. The outage probability and error rate expressions are presented, which are used to examine the effect of atmospheric turbulence and pointing errors. The FSO systems with subcarrier intensity modulation (SIM) employing various modulations in electrical domain (phase shift keying (PSK), differential phase shift keying (DPSK) and quadrature amplitude modulation (QAM)) are analyzed in the continuation of the thesis. The error rate expressions are derived. The SIM-PSK and SIM- DPSK FSO system analysis is performed considering more general case when the hardware imperfections of the receiver electrical part are taken into account. The ergodic and outage capacity analysis is also presented, taking into consideration the probability of the optical signal blockage due to random obstacles. Based on the derived results, the FSO link optimization is done in order to achieve better system performance. Furthermore, the analysis of FSO systems with avalanche (APD) photodiode at the reception is presented. The bit error rate expressions for the FSO systems employing IM/DD with OOK scheme, SIM-PSK and SIM-BDPSK are derived. Based on the presented results, the APD gain optimization is performed in order to achieve minimal values of the error rate. The use of relaying technology is investigated as a method to improve system performance. The mixed RF/FSO systems with fixed and variable AF (Amplify and Forward) relays are analyzed. Beside the noise-limited scenario, the more general case, when the relay is affected by noise and interference, is also considered. The outage probability and error rate expressions are presented, which are utilized to determine the effects of the RF and FSO link conditions on system performance. The determination of a variable gain is performed based on instantaneous channel state information (CSI), which is happened to be outdated in practical scenario. Therefore, the analytical expressions for the outage probability and error rate are derived, considering the RF/FSO system with variable AF relay based on outdated CSI. Further improvement of the system performance is achieved by using diversity combining techniques in the RF domain by multiple parallel relaying. The analytical expressions for the system performance are derived for the RF/FSO system with partial relay selection based on outdated CSI. The RF/FSO system with fixed AF relays is considered, as well as the RF/FSO system with variable AF relays when the amplification gain is determined by the same outdated CSI used for relay selection. The effect of RF channel state is examined, as well as the influence of atmospheric conditions, pointing errors and FSO aperture design on the system performance. A developed simulation model is utilized to confirm the numerical results obtained by the analytical expressions presented in the dissertation thesis

6G wireless communications networks: a comprehensive survey

The commercial fifth-generation (5G) wireless communications networks have already been deployed with the aim of providing high data rates. However, the rapid growth in the number of smart devices and the emergence of the Internet of Everything (IoE) applications, which require an ultra-reliable and low-latency communication, will result in a substantial burden on the 5G wireless networks. As such, the data rate that could be supplied by 5G networks will unlikely sustain the enormous ongoing data traffic explosion. This has motivated research into continuing to advance the existing wireless networks toward the future generation of cellular systems, known as sixth generation (6G). Therefore, it is essential to provide a prospective vision of the 6G and the key enabling technologies for realizing future networks. To this end, this paper presents a comprehensive review/survey of the future evolution of 6G networks. Specifically, the objective of the paper is to provide a comprehensive review/survey about the key enabling technologies for 6G networks, which include a discussion about the main operation principles of each technology, envisioned potential applications, current state-of-the-art research, and the related technical challenges. Overall, this paper provides useful information for industries and academic researchers and discusses the potentials for opening up new research directions

Large space structures and systems in the space station era: A bibliography with indexes (supplement 04)

Bibliographies and abstracts are listed for 1211 reports, articles, and other documents introduced into the NASA scientific and technical information system between 1 Jul. and 30 Dec. 1991. Its purpose is to provide helpful information to the researcher, manager, and designer in technology development and mission design according to system, interactive analysis and design, structural concepts and control systems, electronics, advanced materials, assembly concepts, propulsion, and solar power satellite systems