Пятое поколение стандарта связи (5G) работает на частотах 24-47 ГГц и поддерживает скорость до 10 Гбит/с. Шестое станет использовать еще более высокие частоты от 110 до 170 ГГц, но чипсеты под них еще предстоит разработать. Причем таким образом, чтобы каким-то образом предотвратить затухание сигнала, присущее этому диапазону.
Специалисты из Технологического института Токио и Национального института информации и связи использовали 65-нанометровую кремниевую архитектуру для создания чипсета с полосой пропускания 56 ГГц. Этот чип состоит из принимающих и передающих интегральных схем. Размеры передающего компонента всего 1,87×3,3 мм, принимающего — 1,65×2,6 мм, сообщает IE.
Кроме того, чипсет оснащен большим ассортиментом усилителей, повышающих качество сигнала. К примеру, усилитель с низким уровнем шума повышает силу сигнала, сводя к минимуму помехи, а распределенные усилители улучшают линейность сигнала. Для настройки частоты имеется встроенный преобразователь частот. С внешней антенной чип соединен при помощи волновода, а не линии передачи.
В испытаниях чипсет показал высокую линейность для многоуровневой модуляции: с сигналом 32 QAM (квадратурная модуляция) и символьной скоростью 40 Гбод была достигнута скорость в 200 Гбит/с. Коэффициент ошибок: менее 10 в минус третьей степени. При использовании модуляции 16 QAM скорость на расстоянии почти 15 м составила 120 Гбит/с.
Для испытаний чипа в конфигурации со многими входами и выходами ученые соединили его с четырьмя передатчиками и четырьмя приемниками, каждая антенна которых отвечала за свой поток данных. В модуляции 16 QAM скорость каждой антенны достигла 160 Гбит/с, а общая скорость передачи — 640 Гбит/с. Это в сто раз быстрее, чем современные системы 5G.
«Предложенный чипсет обладает большим потенциалом для беспроводных систем следующего поколения, для автономных автомобилей, телемедицины, передового опыта виртуальной реальности», — сказал в пресс-релизе профессор Кеничи Окада, глава научной группы.
В прошлом году японские ученые нашли способ повысить скорость беспроводной связи, снизив уровень шума в системе при помощи лазеров. В результате они добились скорости передачи данных в одном цифровом канале 240 Гбит/с и уверены, что смогут поднять ее в перспективе до 1 Тбит/с.
