Команда исследователей во главе с Кеничи Окада из Департамента электротехники и электроники Токийского технологического института разработала стратегию, четко ориентированную на поддержку высокоскоростного мобильного доступа к данным с использованием спектра миллиметрового диапазона для 5G, долгожданной беспроводной сети ближайшее будущее.
Предлагаемый ими приемопередатчик 28 ГГц сочетает в себе формирование луча, очень эффективный метод обработки сигналов, с возможностями двойной поляризации MIMO, что означает, что его антенный массив может одновременно реагировать как на горизонтальные, так и на вертикальные радиоволны.
Предварительное тестирование показало, что максимальная достигнутая скорость передачи данных составила 15 гигабит в секунду (Гбит / с) в формате 64-QAM.
Эта скорость передачи данных на 25 процентов выше, чем у предыдущих сопоставимых моделей.
В продолжение работы Окады и его группы по разработке приемопередатчиков верхнего уровня с использованием минимального количества компонентов, исследователи достигли конструкции, которая вписывается в область размером всего 3 мм на 4 мм, что примерно вдвое меньше, чем на сегодняшний день. Чем меньше размер чипа, тем лучше для 5G в связи с ожидаемым спросом на высокопроизводительные и эффективные по площади трансиверы для использования в крошечных и портативных датчиках и устройствах.
«По сравнению с традиционным двунаправленным подходом на основе переключателей, наш двунаправленный усилитель полностью разделяет схемы межкаскадного согласования между приемопередатчиком и приемником. Таким образом, требуемая площадь на кристалле еще больше минимизируется », – поясняет Окада.
В настоящее время Япония наращивает усилия по подготовке к 5G в преддверии Олимпийских и Паралимпийских игр в Токио в 2020 году. Есть большие надежды на то, что сервисы 5G обеспечат более высокую пропускную способность данных для таких приложений, как потоковое видео высокой четкости (HD), и потенциально для триллионов новых устройств IoT, которые могут обмениваться данными круглосуточно, а также для увеличения скорости и оперативность коммуникационных сетей в целом.
Исследование было частично поддержано SCOPE, инициативой Министерства внутренних дел и коммуникаций Японии, направленной на продвижение инноваций в области информационных и коммуникационных технологий.
Дальнейшие подробности исследования будут представлены в рамках сессии трансиверов 4G / 5G на Международной конференции по твердотельным цепям (ISSCC) 2019 года, которая состоится в Сан-Франциско с 17 по 21 февраля 2019 года.
Технические понятия
[1] Формирование луча: метод обработки сигнала, который включает "наведение" антенных решеток в оптимальных направлениях.
[2] MIMO: технология, использующая несколько антенн на обоих концах приемопередатчика (передатчик и приемник) для увеличения скорости передачи данных.