Transceiver pengalih berkas cepat yang baru membawa 5G ke tingkat berikutnya
Internet

Transceiver pengalih berkas cepat yang baru membawa 5G ke tingkat berikutnya


SRAM volume besar dan tabel pencarian digunakan untuk mendukung 256 pengaturan sinar. Mekanisme ini mendukung peralihan cepat dalam mode transmisi (TX) dan terima (RX) dengan pin aktif TX/RX eksternal langsung. Kredit: Simposium 2021 tentang Teknologi dan Sirkuit VLSI

Para ilmuwan di Institut Teknologi Tokyo (Tokyo Tech) dan NEC Corporation telah bersama-sama mengembangkan transceiver array bertahap 28-GHz yang mendukung komunikasi 5G yang efisien dan andal. Transceiver yang diusulkan mengungguli desain sebelumnya dalam berbagai hal dengan mengadaptasi pengalihan sinar cepat dan mekanisme pembatalan kebocoran.

Dengan munculnya teknologi inovatif baru-baru ini, seperti Internet of Things, kota pintar, kendaraan otonom, dan mobilitas cerdas, dunia kita berada di ambang era baru. Ini merangsang penggunaan pita gelombang milimeter, yang memiliki bandwidth sinyal jauh lebih banyak, untuk mengakomodasi ide-ide baru ini. 5G dapat menawarkan kecepatan data lebih dari 10 Gbit/dtk melalui penggunaan gelombang milimeter ini dan teknologi multiple-in-multiple-out (MIMO), yang menggunakan beberapa pemancar dan penerima untuk mentransfer lebih banyak data secara bersamaan.

Transceiver array bertahap skala besar sangat penting untuk implementasi sistem MIMO ini. Sementara sistem MIMO meningkatkan kinerja spektral, sistem array bertahap skala besar menghadapi beberapa tantangan, seperti peningkatan disipasi daya dan biaya implementasi. Salah satu tantangan kritis tersebut adalah latency yang disebabkan oleh waktu beam switching. Perpindahan sinar adalah fitur penting yang memungkinkan pemilihan sinar paling optimal untuk setiap terminal. Oleh karena itu, desain yang mengoptimalkan waktu perpindahan sinar dan biaya perangkat sangat diinginkan.

Termotivasi oleh hal ini, para ilmuwan dari Tokyo Institute of Technology dan NEC Corporation di Jepang berkolaborasi untuk mengembangkan transceiver array bertahap 28-GHz yang mendukung pengalihan berkas cepat dan komunikasi data berkecepatan tinggi. Temuan mereka akan dibahas pada Simposium 2021 tentang Teknologi dan Sirkuit VLSI, sebuah konferensi internasional yang mengeksplorasi tren yang muncul dan konsep inovatif dalam teknologi dan sirkuit semikonduktor.

Transceiver pengalih berkas cepat yang baru membawa 5G ke tingkat berikutnya

Transceiver array bertahap yang diusulkan dibuat menggunakan proses CMOS 65-nm dan dikemas dengan paket skala chip tingkat wafer. Ini dikonfigurasi di area sekecil 5 × 4,5 mm. Kredit: Simposium 2021 tentang Teknologi dan Sirkuit VLSI

Desain yang diusulkan memfasilitasi operasi terpolarisasi ganda, di mana data ditransmisikan secara bersamaan melalui gelombang terpolarisasi horizontal dan vertikal. Namun, satu masalah dengan sistem ini adalah kebocoran polarisasi silang, yang mengakibatkan degradasi sinyal, terutama pada pita gelombang milimeter. Tim peneliti menyelidiki masalah ini dan mengembangkan solusi. Prof. Kenichi Okada, yang memimpin tim peneliti, mengatakan, “Untungnya, kami dapat merancang metodologi deteksi dan pembatalan polarisasi silang, yang dengannya kami dapat menekan kebocoran dalam mode transmisi dan penerimaan.”

Salah satu fitur penting dari mekanisme yang diusulkan adalah kemampuan untuk mencapai peralihan berkas latensi rendah dan kontrol berkas sinar dengan akurasi tinggi. Elemen statis mengontrol blok bangunan mekanisme, sementara SRAM on-chip digunakan untuk menyimpan pengaturan untuk balok yang berbeda. Mekanisme ini mengarah pada peralihan sinar yang cepat dengan latensi ultra-rendah yang dicapai. Ini juga memungkinkan peralihan cepat dalam mode kirim dan terima karena penggunaan register terpisah untuk setiap mode.

Aspek lain dari transceiver yang diusulkan adalah biaya rendah dan ukurannya yang kecil. Transceiver memiliki arsitektur dua arah, yang memungkinkan ukuran chip yang lebih kecil 5 × 4,5 mm2. Untuk total 256 pengaturan pancaran pola yang disimpan dalam SRAM on-chip, waktu peralihan berkas hanya 4 nanodetik tercapai! Besaran vektor kesalahan (EVM)—ukuran untuk mengukur efisiensi sinyal yang dimodulasi secara digital seperti modulasi amplitudo kuadratur (QAM)—dihitung untuk transceiver yang diusulkan. Transceiver didukung dengan EVM 5,5% di 64QAM dan 3,5% di 256QAM.

Jika dibandingkan dengan transceiver array bertahap 5G yang canggih, sistem ini memiliki waktu perpindahan sinar yang lebih cepat dan efisiensi MIMO yang sangat baik. Okada optimis tentang masa depan transceiver array bertahap 5G 28-GHz. Ia menyimpulkan bahwa “teknologi yang kami kembangkan untuk jaringan 5G NR mendukung streaming data volume tinggi dengan latensi rendah. Berkat kemampuan beam switching yang cepat, teknologi ini dapat digunakan dalam skenario di mana diperlukan persepsi multi-pengguna yang ditingkatkan. Perangkat ini menetapkan panggung untuk berbagai aplikasi, termasuk konektivitas mesin dan pembangunan kota dan pabrik pintar.”


Para peneliti mengembangkan transceiver 28 GHz kompak yang mendukung MIMO terpolarisasi ganda dual


Disediakan oleh Institut Teknologi Tokyo

Kutipan: Transceiver fast-beam-switching novel membawa 5G ke tingkat berikutnya (2021, 11 Juni) diambil 11 Juni 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-06-fast-beam-switching-transceiver-5g.html

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari transaksi wajar apa pun untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel Singapore