UCI エンジニアチームが「Beyond 5G」のワイヤレストランシーバーを開発

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2019/7/16 アメリカ合衆国・カリフォルニア大学校アーバイン校(UCI)

 (UCI electrical engineering team develops ‘beyond 5G’ wireless transceiver)

・ UCI が、無線通信周波数 100GHz 帯域まで拡張した新しいワイヤレストランシーバーを開発。伝達速度は、5G の 4 倍。IoT への普及拡充にむけた超高速無線データ通信の実現化が期待されている。
・ エンド・ツー・エンド送受信機 と命名されたトランシーバーの 4.4 ㎟のシリコンチップは、独特なデジタル-アナログアーキテクチャで、超速度かつ高エネルギー効率でデジタル信号を処理可能。
・ 通信速度とデータ通信容量が、新しいワイヤレス標準より 2 桁も高いので、研究者たちはこれを、「Beyond 5G」と呼ぶ。また、高周波数で動作し、キャリアの帯域幅の大部分が得られる。無線システムは光ファイバーネットワークの高性能や高速度を実現できるか、長年課題となっていたが、これが実現するとなると、無線システムは有線システムより多くの利点があるため、電気通信産業界に変革がもたらされるだろうとのこと。
・ 研究グループでは、周波数 28 から 38GHz 帯域で動作するように設計された米国の 5G 規格を超越した、100GHz 帯域以上で動作することが期待される新しい 6G 規格のトランシーバーの作製に成功。最近、米連邦通信委員会(FCC)が 100GHz 超の新しい周波数帯域を開設したので、この帯域で動作する最初のエンド・ツー・エンドのトランシーバーとしての性能が期待されている。
・ 高周波データ通信を処理できる送信機や受信機の実現は、IoT、自律走行車、高精細ビデオコンテンツストリーミング用の大容量ブロードバンドなど、新しいワイヤレス時代には必須。研究グループは、トランジスターの高速化にはサイズの縮小が必要、というムーアの法則は適用せずに、半導体デバイスの物理でこのレベルに到達。アナログと無線周波数ドメインのデジタル・ビットを変調して、デジタル処理要件を大幅に緩和するチップ・アーキテクチャを利用。
・ 新技術では 100GHz の通信帯域が可能であるだけでなく、トランシーバーの独特な設計により低エネルギー通信が可能、エレクトロニクス市場での販路拡大も見込める。
・ 多数のアンテナ素子を使用して電波の送信をビーム状にして送信する多段的なアレイシステムと組み合わせた本技術は、データセンターに長い光ファイバーケーブルを必要とせず、データファームオペレーターが超高速な無線データ転送を行うので、ハードウェア、冷却や電力のコストを大幅に削減できる。
・ 本研究は、TowerJazz 社と STMicroelectronics 社が、半導体製造サービスを提供した。
URL: https://news.uci.edu/2019/07/16/uci-electrical-engineering-team-develops-beyond-5gwireless-transceiver/

(関連情報)
IEEE Journal of Solid-State Circuits 掲載論文(アブストラクトのみ:全文は有料)
A 115-135-GHz 8PSK Receiver Using Multi-Phase RF-Correlation-Based Direct-Demodulation Method URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/8758316

<NEDO海外技術情報より>

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