Vi introduserer en transceiver som kan benytte seg av de høyere frekvensbåndene til 5G-nettverk

TOKYO, 15. juni 2022 – (JCN Newswire) – En ny faset-array beamformer for 5G millimeter wave (mmWave)-båndet er nylig utviklet av forskere ved Tokyo Tech og NEC Corporation. Deres innovative design bruker to velkjente teknikker – Doherty-forsterkeren og digital forvrengning – på en mmWave phased-array-sendermottaker og overvinner problemene i konvensjonelle design, produserer eksepsjonell energi- og arealeffektivitet og overgår andre toppmoderne 5G-transceivere. .

5G-nettverk blir mer utbredt over hele verden. Mange forbrukerenheter som støtter 5G drar allerede nytte av økte hastigheter og lavere ventetid. Noen frekvensbånd tildelt for 5G blir imidlertid ikke utnyttet effektivt på grunn av teknologiske begrensninger. Disse frekvensbåndene inkluderer New Radio (NR) 39 GHz-båndet, men spenner faktisk fra 37 GHz til 43.5 GHz, avhengig av land. NR-båndet tilbyr bemerkelsesverdige fordeler i ytelse i forhold til andre lavere frekvensbånd som 5G-nettverk bruker i dag. For eksempel muliggjør den ultralav ventetid i kommunikasjon sammen med datahastigheter på over 10 Gb/s og en enorm kapasitet til å romme flere brukere.

Disse bragdene har imidlertid en pris. Høyfrekvente signaler dempes raskt når de beveger seg gjennom verdensrommet. Det er derfor avgjørende at den overførte kraften konsentreres i en smal stråle rettet direkte mot mottakeren. Dette kan i prinsippet oppnås ved å bruke phased-array beamformers, overføringsenheter som består av en rekke nøye fasekontrollerte antenner. Arbeid i høyfrekvente områder av NR-båndet reduserer imidlertid effektiviteten til effektforsterkere ettersom de har en tendens til å lide av ikke-linearitetsproblemer, som forvrenger det overførte signalet.

For å løse disse problemene har et team av forskere ledet av professor Kenichi Okada fra Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech), Japan, nylig utviklet, i en ny studie, en ny faset-array-stråleformer for 5G-basestasjoner. Designet deres tilpasser to kjente teknikker, nemlig Doherty-forsterkeren og digital predistortion (DPD), til en mmWave phased-array transceiver, men med noen få vendinger. Forskerne presenterer funnene sine i 2022 IEEE Symposium on VLSI Technology and Circuits.

Doherty-forsterkeren, utviklet i 1936, har sett en gjenoppblomstring i moderne telekommunikasjonsenheter på grunn av sin gode strømeffektivitet og egnethet for signaler med et høyt topp-til-gjennomsnitt-forhold (som 5G-signaler). Teamet ved Tokyo Tech modifiserte den konvensjonelle Doherty-forsterkerdesignen og produserte en toveis forsterker. Hva dette betyr er at den samme kretsen både kan forsterke et signal som skal sendes og et mottatt signal med lav støy. Dette oppfylte den avgjørende rollen som forsterkning for både overføring og mottak. "Vår foreslåtte toveisimplementering for forsterkeren er svært arealeffektiv. I tillegg, takket være dens co-design med en chip-skala emballasjeteknologi på wafer-nivå, muliggjør den lavt innsettingstap. Dette betyr at mindre strøm går tapt når signalet går gjennom forsterkeren," forklarer professor Okada.

Til tross for sine flere fordeler, kan imidlertid Doherty-forsterkeren forverre ikke-linearitetsproblemer som oppstår fra feiltilpasninger i elementene i fase-array-antennen. Teamet adresserte dette problemet på to måter. For det første brukte de DPD-teknikken, som involverer forvrengning av signalet før overføring for effektivt å kansellere forvrengningen introdusert av forsterkeren. Implementeringen deres, i motsetning til de konvensjonelle DPD-tilnærmingene, brukte en delt oppslagstabell (LUT) for alle antenner, noe som minimerte kompleksiteten til kretsen. For det andre introduserte de inter-element mismatch kompensasjonsevner til den fasede arrayen, og forbedret dens generelle linearitet. "Vi sammenlignet den foreslåtte enheten med andre toppmoderne 5G phased-array transceivere og fant ut at ved å kompensere inter-element misforhold i den delte LUT DPD-modulen, demonstrerer vår en lavere tilstøtende kanallekkasje og overføringsfeil, " bemerker professor Okada. "Forhåpentligvis vil enheten og teknikkene som er beskrevet i denne studien la oss alle høste fordelene av 5G NR tidligere!"

Bekreftelse
Dette arbeidet ble delvis støttet av departementet for innenrikssaker og kommunikasjon i Japan (JPJ000254).

Om Tokyo Institute of Technology

Tokyo Tech står i forkant av forskning og høyere utdanning som det ledende universitetet for vitenskap og teknologi i Japan. Tokyo Tech-forskere utmerker seg på felt som spenner fra materialvitenskap til biologi, informatikk og fysikk. Tokyo Tech ble grunnlagt i 1881 og er vertskap for over 10,000 XNUMX studenter per år, som utvikler seg til vitenskapelige ledere og noen av de mest ettertraktede ingeniørene i industrien. Ved å legemliggjøre den japanske filosofien «monotsukuri», som betyr «teknisk oppfinnsomhet og innovasjon», streber Tokyo Tech-samfunnet etter å bidra til samfunnet gjennom forskning med høy effekt. https://www.titech.ac.jp/english/

Om NEC Corporation

NEC Corporation har etablert seg som ledende innen integrasjon av IT- og nettverksteknologier, samtidig som de fremmer merkevareerklæringen om "Orchestrating a brighter world." NEC gjør det mulig for bedrifter og lokalsamfunn å tilpasse seg raske endringer som finner sted i både samfunnet og markedet, da det sørger for sosiale verdier som sikkerhet, sikkerhet, rettferdighet og effektivitet for å fremme en mer bærekraftig verden der alle har sjansen til å nå sitt fulle potensial. For mer informasjon, besøk NEC på https://www.nec.com.


Copyright 2022 JCN Newswire. Alle rettigheter forbeholdt. www.jcnnewswire.comEn ny faset-array-stråleformer for 5G millimeterbølge (mmWave)-båndet er nylig utviklet av forskere ved Tokyo Tech og NEC Corporation.

• Myntsmart. Europas beste Bitcoin og Crypto Exchange.
• Platoblokkkjede. Web3 Metaverse Intelligence. Kunnskap forsterket. FRI TILGANG.
• CryptoHawk. Altcoin Radar. Gratis prøveperiode.
• Kilde: https://www.jcnnewswire.com/pressrelease/75849/3/