Introductie van een transceiver die gebruik kan maken van de hogere frequentiebanden van 5G-netwerken PlatoBlockchain Data Intelligence. Verticaal zoeken. Ai.

Introductie van een zendontvanger die gebruik kan maken van de hogere frequentiebanden van 5G-netwerken

Tijdstempel: 15 juni 2022 1:10 uur

Introductie van een transceiver die gebruik kan maken van de hogere frequentiebanden van 5G-netwerken PlatoBlockchain Data Intelligence. Verticaal zoeken. Ai.

TOKYO, 15 juni 2022 – (JCN Newswire) – Een nieuwe phased-array beamformer voor de 5G millimetergolf (mmWave) band is onlangs ontwikkeld door onderzoekers van Tokyo Tech en NEC Corporation. Hun innovatieve ontwerp past twee bekende technieken toe - de Doherty-versterker en digitale voorvervorming - op een mmWave phased-array transceiver en overwint de problemen in conventionele ontwerpen, produceert uitzonderlijke energie- en oppervlakte-efficiëntie en presteert beter dan andere state-of-the-art 5G-transceivers .


Introductie van een transceiver die gebruik kan maken van de hogere frequentiebanden van 5G-netwerken PlatoBlockchain Data Intelligence. Verticaal zoeken. Ai.


5G-netwerken worden wereldwijd steeds gangbaarder. Veel consumentenapparaten die 5G ondersteunen profiteren al van hogere snelheden en lagere latentie. Sommige frequentiebanden die zijn toegewezen voor 5G worden echter niet effectief gebruikt vanwege technologische beperkingen. Deze frequentiebanden omvatten de New Radio (NR) 39 GHz-band, maar variëren feitelijk van 37 GHz tot 43.5 GHz, afhankelijk van het land. De NR-band biedt opmerkelijke prestatievoordelen ten opzichte van andere lagere frequentiebanden die 5G-netwerken tegenwoordig gebruiken. Het maakt bijvoorbeeld een ultralage latentie in de communicatie mogelijk, samen met datasnelheden van meer dan 10 Gb/s en een enorme capaciteit om meerdere gebruikers te huisvesten.

Deze prestaties brengen echter een prijs met zich mee. Hoogfrequente signalen worden snel verzwakt terwijl ze door de ruimte reizen. Het is daarom van cruciaal belang dat het uitgezonden vermogen wordt geconcentreerd in een smalle straal die rechtstreeks op de ontvanger is gericht. Dit kan in principe worden bereikt met behulp van phased-array beamformers, transmissieapparaten die zijn samengesteld uit een reeks zorgvuldig fasegestuurde antennes. Het werken in hoogfrequente gebieden van de NR-band vermindert echter de efficiëntie van vermogensversterkers, omdat deze de neiging hebben te lijden onder niet-lineariteitsproblemen, die het verzonden signaal vervormen.

Om deze problemen aan te pakken heeft een team van onderzoekers onder leiding van professor Kenichi Okada van het Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech), Japan, onlangs in een nieuwe studie een nieuwe phased-array beamformer voor 5G-basisstations ontwikkeld. Hun ontwerp past twee bekende technieken, namelijk de Doherty-versterker en digitale predistortion (DPD), aan in een mmWave phased-array transceiver, maar met een paar wendingen. De onderzoekers presenteren hun bevindingen op het IEEE-symposium over VLSI-technologie en circuits van 2022.

De Doherty-versterker, ontwikkeld in 1936, heeft een opleving gezien in moderne telecommunicatieapparatuur vanwege de goede energie-efficiëntie en geschiktheid voor signalen met een hoge piek-tot-gemiddelde-verhouding (zoals 5G-signalen). Het team van Tokyo Tech heeft het conventionele ontwerp van de Doherty-versterker aangepast en een bidirectionele versterker geproduceerd. Dit betekent dat hetzelfde circuit zowel een te verzenden signaal als een ontvangen signaal met weinig ruis kan versterken. Dit vervulde de cruciale rol van versterking voor zowel transmissie als ontvangst. "Onze voorgestelde bidirectionele implementatie voor de versterker is zeer gebiedsefficiënt. Bovendien maakt het, dankzij het co-ontwerp met een wafer-level chip-scale verpakkingstechnologie, een laag invoegverlies mogelijk. Dit betekent dat er minder stroom verloren gaat terwijl het signaal doorkruist de versterker", legt professor Okada uit.

Ondanks zijn verschillende voordelen kan de Doherty-versterker echter niet-lineariteitsproblemen verergeren die voortvloeien uit mismatches in de elementen van de phased-array-antenne. Het team heeft dit probleem op twee manieren aangepakt. Ten eerste gebruikten ze de DPD-techniek, waarbij het signaal vóór verzending wordt vervormd om de door de versterker geïntroduceerde vervorming effectief teniet te doen. Hun implementatie, in tegenstelling tot de conventionele DPD-benaderingen, maakte gebruik van een gedeelde opzoektabel (LUT) voor alle antennes, waardoor de complexiteit van het circuit werd geminimaliseerd. Ten tweede introduceerden ze compensatiemogelijkheden voor mismatch tussen elementen in de phased array, waardoor de algehele lineariteit ervan werd verbeterd. "We vergeleken het voorgestelde apparaat met andere ultramoderne 5G phased-array transceivers en ontdekten dat, door het compenseren van de inter-element mismatches in de gedeelde-LUT DPD-module, het onze een lagere aangrenzende kanaallekkage en transmissiefout vertoont, " merkt professor Okada op. "Hopelijk laten het apparaat en de technieken die in dit onderzoek worden beschreven ons allemaal sneller profiteren van de voordelen van 5G NR!"

Erkenning
Dit werk werd gedeeltelijk ondersteund door het Ministerie van Binnenlandse Zaken en Communicatie in Japan (JPJ000254).

Over het Tokyo Institute of Technology

Tokyo Tech staat in de voorhoede van onderzoek en hoger onderwijs als de toonaangevende universiteit voor wetenschap en technologie in Japan. Tokyo Tech-onderzoekers blinken uit op gebieden variërend van materiaalwetenschap tot biologie, informatica en natuurkunde. Tokyo Tech, opgericht in 1881, biedt onderdak aan meer dan 10,000 niet-gegradueerde en afgestudeerde studenten per jaar, die zich ontwikkelen tot wetenschappelijke leiders en enkele van de meest gewilde ingenieurs in de industrie. De Tokyo Tech-gemeenschap belichaamt de Japanse filosofie van 'monotsukuri', wat 'technisch vernuft en innovatie' betekent, en streeft ernaar bij te dragen aan de samenleving door middel van high-impact onderzoek. https://www.titech.ac.jp/english/

Over NEC Corporation

NEC Corporation heeft zichzelf gevestigd als leider in de integratie van IT- en netwerktechnologieën en promoot tegelijkertijd het merkstatement 'Orchestrating a brighter world'. NEC stelt bedrijven en gemeenschappen in staat zich aan te passen aan snelle veranderingen die plaatsvinden in zowel de samenleving als de markt, omdat het voorziet in de sociale waarden van veiligheid, beveiliging, eerlijkheid en efficiëntie om een ​​duurzamere wereld te bevorderen waarin iedereen de kans krijgt om zijn volledige potentieel te bereiken. Ga voor meer informatie naar NEC op: https://www.nec.com.


Copyright 2022 JCN Newswire. Alle rechten voorbehouden. www.jcnnewswire.com Een nieuwe phased-array beamformer voor de 5G millimetergolf (mmWave) band is onlangs ontwikkeld door onderzoekers van Tokyo Tech en NEC Corporation.

Tijdstempel:

Meer van JCN Nieuwsdraad