Представляємо трансивер, який може підключатися до вищих діапазонів частот мереж 5G

Мітка часу: 15 червня 2022 1:10
Вихідний вузол: 1380515

ТОКІО, 15 червня 2022 р. – (JCN Newswire) – Дослідники Tokyo Tech і NEC Corporation нещодавно розробили новий формувач променя з фазованою решіткою для діапазону 5G міліметрових хвиль (mmWave). Їх інноваційний дизайн застосовує дві добре відомі методи — підсилювач Догерті та цифрове попереднє спотворення — до трансивера з фазованою решіткою mmWave і долає проблеми звичайних конструкцій, створюючи виняткову енергоефективність і ефективність площі та перевершуючи інші сучасні трансивери 5G. .


Мережі 5G стають все більш поширеними у всьому світі. Багато споживчих пристроїв, які підтримують 5G, вже отримують вигоду від збільшення швидкості та меншої затримки. Однак деякі діапазони частот, виділені для 5G, не використовуються ефективно через технологічні обмеження. Ці діапазони частот включають діапазон New Radio (NR) 39 ГГц, але фактично охоплюють діапазон від 37 ГГц до 43.5 ГГц, залежно від країни. Діапазон NR пропонує помітні переваги в продуктивності перед іншими нижчими діапазонами частот, які використовуються сьогодні мережами 5G. Наприклад, він забезпечує наднизьку затримку зв’язку, а також швидкість передачі даних понад 10 Гбіт/с і величезну ємність для розміщення кількох користувачів.

Однак ці подвиги коштують. Високочастотні сигнали швидко гаснуть, коли вони проходять у просторі. Тому дуже важливо, щоб потужність, що передається, була зосереджена у вузькому промені, спрямованому безпосередньо на приймач. Це, в принципі, можна досягти за допомогою фазованих решіток, що формують промінь, пристроїв передачі, що складаються з решітки антен з ретельним фазовим керуванням. Однак робота в високочастотних областях діапазону NR знижує ефективність підсилювачів потужності, оскільки вони, як правило, страждають від проблем нелінійності, які спотворюють переданий сигнал.

Щоб вирішити ці проблеми, група дослідників на чолі з професором Кенічі Окада з Токійського технологічного інституту (Токійський технік), Японія, нещодавно розробила в новому дослідженні новий фазований формувач променя для базових станцій 5G. Їхня конструкція адаптує дві добре відомі методики, а саме підсилювач Доерті та цифрове спотворення (DPD), у приймач із фазованою решіткою mmWave, але з кількома поворотами. Дослідники презентують свої висновки на симпозіумі IEEE 2022 року про технологію та схеми VLSI.

Підсилювач Doherty, розроблений у 1936 році, пережив відродження в сучасних телекомунікаційних пристроях завдяки своїй високій енергоефективності та придатності для сигналів із високим відношенням пікового до середнього (таких як сигнали 5G). Команда Tokyo Tech модифікувала звичайний дизайн підсилювача Doherty та створила двонаправлений підсилювач. Це означає, що одна і та ж сама схема може посилювати сигнал, що передається, і отриманий сигнал з низьким рівнем шуму. Це виконало вирішальну роль підсилення як для передачі, так і для прийому. «Запропонована нами двонаправлена ​​реалізація підсилювача є дуже ефективною за площею. Крім того, завдяки сумісній конструкції з технологією упаковки мікросхеми на рівні пластини, вона забезпечує низькі внесені втрати. Це означає, що менше енергії втрачається під час проходження сигналу. підсилювач", - пояснює професор Окада.

Однак, незважаючи на ряд переваг, підсилювач Догерті може посилити проблеми нелінійності, які виникають через неузгодженість елементів фазованої антенної решітки. Команда вирішила цю проблему двома способами. По-перше, вони застосували техніку DPD, яка передбачає спотворення сигналу перед передачею, щоб ефективно компенсувати спотворення, внесені підсилювачем. Їхня реалізація, на відміну від звичайних підходів DPD, використовувала спільну таблицю перегляду (LUT) для всіх антен, мінімізуючи складність схеми. По-друге, вони запровадили можливості компенсації міжелементної невідповідності для фазованої решітки, покращивши її загальну лінійність. «Ми порівняли запропонований пристрій з іншими сучасними трансиверами з фазованою решіткою 5G і виявили, що завдяки компенсації міжелементних неузгодженостей у спільно використовуваному модулі LUT DPD наші демонструють менший витік суміжних каналів і помилку передачі, – зауважує професор Окада. «Сподіваюся, пристрій і методи, описані в цьому дослідженні, дозволять нам усім швидше скористатися перевагами 5G NR!»

Підтвердження
Ця робота була частково підтримана Міністерством внутрішніх справ і комунікацій Японії (JPJ000254).

Про Токійський технологічний інститут

Tokyo Tech стоїть на передовій досліджень і вищої освіти як провідний університет науки і техніки в Японії. Дослідники Tokyo Tech досягли успіху в різних сферах: від матеріалознавства до біології, інформатики та фізики. Заснована в 1881 році, Tokyo Tech щорічно приймає понад 10,000 XNUMX студентів і аспірантів, які стають науковими лідерами та одними з найбільш затребуваних інженерів у галузі. Втілюючи японську філософію «моноцукурі», що означає «технічна винахідливість та інновації», спільнота Tokyo Tech прагне зробити внесок у суспільство за допомогою результативних досліджень. https://www.titech.ac.jp/english/

Про корпорацію NEC

Корпорація NEC зарекомендувала себе як лідер в інтеграції ІТ та мережевих технологій, одночасно просуваючи заяву про бренд «Оркестування світлішого світу». NEC дає змогу бізнесу та громадам адаптуватися до швидких змін, що відбуваються як у суспільстві, так і на ринку, оскільки він забезпечує соціальні цінності безпеки, безпеки, справедливості та ефективності для просування більш стійкого світу, де кожен має шанс повністю розкрити свій потенціал. Для отримання додаткової інформації відвідайте NEC за адресою https://www.nec.com.


Авторське право 2022 JCN Newswire. Всі права захищені. www.jcnnewswire.comДослідники Tokyo Tech і NEC Corporation нещодавно розробили новий формувач променя з фазованою решіткою для діапазону міліметрових хвиль (mmWave) 5G.

Часова мітка:

Більше від JCN Newswire