Onderzoekers van het Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) hebben een 28 GHz-zendontvanger ontworpen die beamforming integreert met dubbel gepolariseerde, meervoudige invoer en meervoudige uitvoer (MIMO) technologie. Met afmetingen van slechts drie bij vier millimeter, deze kleine transceiver zou de prestaties van mobiele netwerken van de vijfde generatie (5G) en Internet of Things (IoT)-apparaten kunnen verbeteren.

Een team van onderzoekers onder leiding van Kenichi Okada van de afdeling Electrical and Electronic Engineering van Tokyo Tech heeft een strategie bedacht met een duidelijk oog voor het ondersteunen van snelle mobiele gegevenstoegang met behulp van het millimetergolfspectrum voor de volgende generatie 5G draadloze netwerken. Hun voorgestelde 28-GHz transceiver combineert beamforming, een zeer efficiënte signaalverwerkingsmethode, met dual-gepolariseerde MIMO-mogelijkheden, wat betekent dat de reeks antennes tegelijkertijd op zowel horizontale als verticale radiogolven kan reageren.

Uit voorlopige tests bleek dat de maximale datasnelheid 15 gigabit per seconde (Gb/s) in het 64-QAM-formaat was. Deze datasnelheid is 25 procent hoger dan die van eerdere vergelijkbare modellen. Als voortzetting van het werk van de groep aan de ontwikkeling van transceivers van het hoogste niveau met gebruikmaking van minimale componenten, de onderzoekers kwamen tot een ontwerp dat ongeveer half zo groot is als de huidige technologie. Hoe kleiner de chip, hoe beter voor 5G, vanwege de verwachte vraag naar hoogwaardige, ruimtebesparende transceivers voor gebruik in kleine en draagbare sensoren en apparaten.

"Vergeleken met de conventionele op schakelaars gebaseerde bidirectionele benadering, onze bidirectionele versterker deelt de inter-stage matching-netwerken tussen de zendontvanger en de ontvanger volledig. Dus, het benodigde oppervlak op de chip wordt verder geminimaliseerd, ' legt Okada uit.

Japan voert momenteel zijn inspanningen op om zich voor te bereiden op 5G in de aanloop naar de Olympische en Paralympische Spelen van Tokyo 2020. Er zijn verwachtingen dat 5G-services een hogere gegevensdoorvoer mogelijk maken voor toepassingen zoals livestreaming van high-definition video en voor mogelijk biljoenen nieuwe IoT-apparaten die de klok rond gegevens kunnen delen, en om de snelheid en het reactievermogen van communicatienetwerken in het algemeen te vergroten.

Verdere details van het onderzoek worden gepresenteerd als onderdeel van de 4G/5G Transceivers-sessie op de 2019 International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) die van 17 tot 21 februari 2019 in San Francisco wordt gehouden.