El chip propuesto, fabricado en un proceso CMOS estándar de 65 nanómetros, ocupa un área total de solo 12 mm 2 . Crédito:Atsushi Shirane
Investigadores del Instituto de Tecnología de Tokio (Tokyo Tech) han diseñado un transceptor de 28 GHz que integra la formación de haces con doble polarización, Tecnología de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO). Midiendo solo tres por cuatro milímetros, Este diminuto transceptor podría mejorar el rendimiento de los dispositivos de red celular (5G) e Internet de las cosas (IoT) de quinta generación.
Un equipo de investigadores dirigido por Kenichi Okada en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de Tokyo Tech ha ideado una estrategia con el objetivo claro de respaldar el acceso a datos móviles de alta velocidad utilizando el espectro de ondas milimétricas para las redes inalámbricas 5G de próxima generación. Su transceptor propuesto de 28 GHz combina la formación de haces, un método de procesamiento de señales altamente eficiente, con capacidades MIMO de doble polarización, lo que significa que su conjunto de antenas puede responder a ondas de radio horizontales y verticales al mismo tiempo.
Las pruebas preliminares mostraron que la velocidad máxima de datos alcanzada fue de 15 gigabits por segundo (Gb / s) en el formato 64-QAM. Esta tasa de datos es un 25 por ciento más alta que la alcanzada por modelos comparables anteriores. Como continuación del trabajo del grupo en el desarrollo de transceptores de alto nivel utilizando componentes mínimos, los investigadores lograron un diseño de aproximadamente la mitad del tamaño de la tecnología actual. Cuanto más pequeño es el chip, mejor para 5G, debido a la demanda anticipada de alto rendimiento, transceptores de área eficiente para su uso en sensores y dispositivos pequeños y portátiles.
El transceptor consta de un total de cuatro orientaciones de matriz horizontal (H1-4) y cuatro verticales (V1-4). Crédito:Atsushi Shirane
"En comparación con el enfoque bidireccional convencional basado en conmutadores, nuestro amplificador bidireccional comparte completamente las redes de adaptación entre etapas entre el transceptor y el receptor. Por lo tanto, el área requerida en el chip se minimiza aún más, "Okada explica.
Actualmente, Japón está intensificando sus esfuerzos para prepararse para 5G antes de los Juegos Olímpicos y Paralímpicos de Tokio 2020. Existen expectativas de que los servicios 5G permitan un mayor rendimiento de datos para aplicaciones como transmisión de video en vivo de alta definición y para billones de nuevos dispositivos IoT que pueden compartir datos las 24 horas del día. así como para aumentar la velocidad y la capacidad de respuesta de las redes de comunicación en general.
Se están presentando más detalles del estudio como parte de la sesión de transceptores 4G / 5G en la Conferencia Internacional de Circuitos de Estado Sólido (ISSCC) de 2019 que se celebrará en San Francisco del 17 al 21 de febrero de 2019.
(a) La estructura del transceptor convencional y (b) la estructura del transceptor bidireccional recientemente propuesta, que es mucho más compacto. Crédito:Atsushi Shirane