Bemutatjuk azt az adó-vevőt, amely képes az 5G hálózatok magasabb frekvenciasávjaiba kapcsolódni

TOKYO, Jun 15, 2022 – (JCN Newswire) – A novel phased-array beamformer for the 5G millimeter wave (mmWave) band has been recently developed by researchers at Tokyo Tech and NEC Corporation. Their innovative design applies two well-known techniques — the Doherty amplifier and digital predistortion — to a mmWave phased-array transceiver and overcomes the issues in conventional designs, producing exceptional energy and area efficiency and outperforming other state-of-the-art 5G transceivers.

Az 5G hálózatok egyre elterjedtebbek világszerte. Sok 5G-t támogató fogyasztói eszköz már most is profitál a megnövekedett sebességből és az alacsonyabb késleltetésből. Az 5G számára kiosztott egyes frekvenciasávokat azonban technológiai korlátok miatt nem használják ki hatékonyan. Ezek a frekvenciasávok magukban foglalják a New Radio (NR) 39 GHz-es sávját, de valójában 37 GHz-től 43.5 GHz-ig terjednek, országtól függően. Az NR sáv jelentős teljesítményelőnyöket kínál az 5G hálózatok ma használt alacsonyabb frekvenciasávjaihoz képest. Például rendkívül alacsony késleltetést tesz lehetővé a kommunikációban, 10 Gb/s-ot meghaladó adatsebességgel és hatalmas kapacitással több felhasználó fogadására.

Ezeknek a bravúroknak azonban ára van. A nagyfrekvenciás jelek gyorsan csillapodnak, ahogy az űrben haladnak. Ezért kulcsfontosságú, hogy az átvitt teljesítmény egy keskeny nyalábban koncentrálódjon, amely közvetlenül a vevő felé irányul. Ezt elvileg fázissoros nyalábformátorokkal, gondosan fázisvezérelt antennákból álló átviteli eszközökkel lehet elérni. Az NR sáv nagyfrekvenciás tartományain végzett munka azonban csökkenti a teljesítményerősítők hatékonyságát, mivel azok általában nemlinearitási problémáktól szenvednek, amelyek torzítják az átvitt jelet.

E problémák megoldására Kenichi Okada professzor vezette kutatócsoport a Tokiói Technológiai Intézetből (Tokyo Tech, Japán) a közelmúltban egy új tanulmányban kifejlesztett egy új fázisú sugárformázót 5G bázisállomásokhoz. Kialakításuk két jól ismert technikát, nevezetesen a Doherty-erősítőt és a digitális előtorzítást (DPD) adaptálja egy mmWave fázissoros adó-vevőbe, de néhány csavarral. A kutatók a 2022-es IEEE szimpóziumon mutatják be eredményeiket a VLSI technológiáról és áramkörökről.

Az 1936-ban kifejlesztett Doherty-erősítő újjáéledt a modern távközlési eszközökben, köszönhetően jó energiahatékonyságának és alkalmas a magas csúcs-átlag arányú jelekre (például 5G jelekre). A Tokyo Tech csapata módosította a hagyományos Doherty-erősítőt, és kétirányú erősítőt készített. Ez azt jelenti, hogy ugyanaz az áramkör mind a továbbítandó, mind a vett jelet alacsony zajjal erősítheti. Ez betöltötte az erősítés kulcsfontosságú szerepét mind az adás, mind a vétel szempontjából. "Az erősítőhöz javasolt kétirányú megvalósításunk nagyon területhatékony. Ezenkívül a lapkaszintű chip-méretű csomagolási technológiával együtt történő tervezésének köszönhetően alacsony beillesztési veszteséget tesz lehetővé. Ez azt jelenti, hogy a jel áthaladásakor kevesebb teljesítmény veszít az erősítő” – magyarázza Okada professzor.

Számos előnye ellenére azonban a Doherty-erősítő súlyosbíthatja a nemlinearitási problémákat, amelyek a fázissoros antenna elemeinek eltéréseiből adódnak. A csapat kétféleképpen kezelte ezt a problémát. Először is a DPD technikát alkalmazták, amely magában foglalja a jel torzítását az átvitel előtt, hogy hatékonyan kiküszöböljék az erősítő által okozott torzítást. Megvalósításuk a hagyományos DPD-megközelítésekkel ellentétben megosztott keresési táblázatot (LUT) használt az összes antennához, minimalizálva az áramkör bonyolultságát. Másodszor, bevezették az elemek közötti eltérés kompenzációs képességeit a fázisos tömbbe, javítva annak általános linearitását. "Összehasonlítottuk a javasolt eszközt más korszerű 5G fázisú tömbös adó-vevőkkel, és megállapítottuk, hogy a megosztott LUT DPD modulban lévő elemek közötti eltérések kompenzálásával a miénk kisebb szomszédos csatorna szivárgást és átviteli hibát mutat. – jegyzi meg Okada professzor. "Remélhetőleg a tanulmányban ismertetett eszköz és technikák lehetővé teszik, hogy mindannyian hamarabb kihasználhassuk az 5G NR előnyeit!"

Köszönetnyilvánítás
Ezt a munkát részben a japán Belügy- és Kommunikációs Minisztérium támogatta (JPJ000254).

A Tokiói Technológiai Intézetről

A Tokyo Tech a kutatás és a felsőoktatás élvonalában áll, mint a tudomány és technológia vezető egyeteme Japánban. A Tokyo Tech kutatói az anyagtudománytól a biológiáig, számítástechnikáig és fizikáig terjedő területeken jeleskednek. Az 1881-ben alapított Tokyo Tech évente több mint 10,000 XNUMX egyetemi és posztgraduális hallgatót fogad, akik tudományos vezetőkké és az ipar legkeresettebb mérnökeivé válnak. A "monotsukuri" japán filozófiáját megtestesítő, azaz "műszaki találékonyság és innováció", a Tokyo Tech közösség arra törekszik, hogy nagy hatású kutatásokkal hozzájáruljon a társadalomhoz. https://www.titech.ac.jp/english/

A NEC Corporationről

A NEC Corporation vezető szerepet tölt be az informatikai és hálózati technológiák integrációjában, miközben népszerűsíti a „Bizonyosabb világ megszervezése” márkajelzést. A NEC lehetővé teszi a vállalkozások és közösségek számára, hogy alkalmazkodjanak a társadalomban és a piacon végbemenő gyors változásokhoz, mivel biztosítja a biztonság, a biztonság, a méltányosság és a hatékonyság társadalmi értékeit egy fenntarthatóbb világ előmozdítása érdekében, ahol mindenkinek lehetősége van a benne rejlő lehetőségek kiaknázására. További információért látogasson el a NEC weboldalára a következő címen: https://www.nec.com.


Copyright 2022 JCN Newswire. Minden jog fenntartva. www.jcnnewswire.comA Tokyo Tech és a NEC Corporation kutatói nemrégiben fejlesztettek ki egy új fázisú sugárformázót az 5G milliméteres hullám (mmWave) sávhoz.

• Coinsmart. Európa legjobb Bitcoin- és kriptográfiai tőzsdéje.
• Platoblockchain. Web3 metaverzum intelligencia. Felerősített tudás. SZABAD HOZZÁFÉRÉS.
• CryptoHawk. Altcoin radar. Ingyenes próbaverzió.
• Forrás: https://www.jcnnewswire.com/pressrelease/75849/3/