“超5G”無線收發器問世,速度是5G的4倍_風聞
Science_北京-不惧过往,不畏将来!2019-07-22 09:36
編譯/德克斯特 審稿/alone 責編/張夢
研究人員開發了一種具有獨特架構的無線收發器,該設備的數據處理速度甚至超過了5G標準,並且能耗還較低。
“端-端收發器”芯片擁有獨特架構,其單一平台集成了數字和模擬組件,既能超高速處理數據,又能降低功耗。
techxplore.com網站7月16日載文稱,美國加州大學歐文分校(簡稱UCI)的電氣工程師們發明了一種新型無線收發器,將無線電頻率提高到了100千兆赫,幾乎是即將推出的5G無線通信標準的4倍。
UCI納米級通信集成電路實驗室(NCIC)的研究人員在IEEE《固態電路學報》中報道了相關成果。這塊4.4×4.4毫米見方的硅芯片被稱作“端-端收發器”,它具有獨特的數字-模擬架構,能夠以更快的速度和更高的能源效率處理數字信號。
NCIC實驗室主任、UCI電子工程與計算機科學教授、論文作者Payam Heydari説:“我們將芯片稱作‘超越5G’,它的速度比新無線標準高出若干數量級。更高的頻率意味着人們可以獲得運營商提供的更大帶寬。”
一直以來,研究人員都有這樣的疑問:無線系統是否能夠達到光纖網絡的性能?Heydari認為,如果這個問題的答案是肯定的,那麼它將可能改變電信行業——無線基礎設施比有線系統更具優勢。
論文作者Hossein Mohammadnezhad説:“聯邦通信委員會(FCC)最近開通了超過100千兆赫的新頻段。我們設計的新型收發器是首個能在這部分頻段中提供端-端功能的設備。”
擁有能處理高頻通信數據的收發器,對於開創由物聯網、自動駕駛汽車和高清流媒體等主導的新無線時代至關重要。長久以來,這個數字夢想一直在推動研究人員前赴後繼投身該領域的研究,但在前進之路上已有絆腳石出現。
Heydari説,從傳統技術角度來講,調製和解調改變收發器信號頻率是通過數字處理完成的,但這種方法的物理侷限性已經越發凸顯。他説:“摩爾定律認為通過減小晶體管尺寸可以提高其速度,但現在的情況已經有所不同了。你不能再將已經很小的電子器件繼續一分為二,人類已經接近了半導體器件物理學的極限。”
為了解決這個問題,NCIC的研究人員設計了一種新芯片架構,通過調製模擬和射頻域中的數字位,大大降低了數字處理的要求。Heydari説:“除能在100千兆赫左右傳輸信號外,新收發器獨特的結構還使其具有比現有系統更低的能耗和成本。這對消費電子市場來説是一大福音。”
論文作者、NCIC成員Huan Wang表示,將新收發器技術與相控陣系統結合起來,有助於在無線數據傳輸和通信領域催生顛覆性應用。他説:“我們的創新性成果消除了數據中心對長距離光纖電纜的需求。由此,數據場運營商可以實現超高速無線傳輸,並在硬件、冷卻和電力等方面節約大量資金。”
期刊來源:《固態電路學報》
期刊編號:0018-9200
原文鏈接:
https://techxplore.com/news/2019-07-electrical-team-5g-wireless-transceiver.html
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