Klargøring til 5G:En miniature, lavpris transceiver til hurtig, pålidelig kommunikation

Forskere ved Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) har designet en 28 GHz transceiver, der integrerer beamforming med dobbeltpolariseret, multiple-input og multiple-output (MIMO) teknologi. Måler kun tre til fire millimeter, denne lille transceiver kunne forbedre ydeevnen for femte generations mobilnetværk (5G) og Internet of Things (IoT) -enheder.

Et team af forskere ledet af Kenichi Okada ved Tokyo Tech's Department of Electrical and Electronic Engineering har udtænkt en strategi med et klart øje på at understøtte højhastigheds mobil dataadgang ved hjælp af millimeterbølgespektret til næste generations 5G trådløse netværk. Deres foreslåede 28-GHz transceiver kombinerer stråleformning, en meget effektiv signalbehandlingsmetode, med dobbeltpolariserede MIMO-funktioner, hvilket betyder, at dens række af antenner kan reagere på både vandrette og lodrette radiobølger på samme tid.

Foreløbige test viste, at den maksimale opnåede datahastighed var 15 gigabit per sekund (Gb/s) i 64-QAM-formatet. Denne datahastighed er 25 procent højere end den, der er opnået med tidligere sammenlignelige modeller. Som en fortsættelse af gruppens arbejde med at udvikle transceivere på topniveau ved hjælp af minimale komponenter, forskerne opnåede et design omkring halvdelen af ​​størrelsen af ​​den nuværende teknologi. Jo mindre chip, jo bedre for 5G, på grund af den forventede efterspørgsel efter højtydende, områdeeffektive transceivere til brug i små og bærbare sensorer og enheder.

"Sammenlignet med den konventionelle switch-baserede tovejs tilgang, vores tovejsforstærker deler fuldstændigt inter-stage matching netværk mellem transceiveren og modtageren. Dermed, det nødvendige on-chip-område minimeres yderligere, " forklarer Okada.

Japan optrapper i øjeblikket indsatsen for at forberede sig til 5G forud for De Olympiske og Paralympiske Lege i Tokyo 2020. Der er forventninger om, at 5G-tjenester muliggør højere datagennemstrømning for applikationer såsom livestreaming af high-definition video og for potentielt billioner af nye IoT-enheder, der kan dele data døgnet rundt, samt at øge kommunikationsnetværkenes hastighed og reaktionsevne generelt.

Yderligere detaljer om undersøgelsen præsenteres som en del af 4G/5G-transceiversessionen på 2019 International Solid-State Circuits Conference (ISSCC), der afholdes i San Francisco fra 17. til 21. februar 2019.