Det världsomspännande loppet för att distribuera 5G trådlösa nätverk är fortfarande i ett tidigt skede, men forskare vid Carnegie Mellon University ser redan bortom 5G. Den massiva sammankopplade webben av IoT och personliga enheter som möjliggörs av 5G kommer att öka efterfrågan på högre datahastigheter och lägre latens. För att stödja detta framtidens 5G-nätverk, Jeyanandh Paramesh, docent i el- och datateknik (ECE), ECE Ph.D. student Susnata Mondal, och senaste ECE -doktorsexamen examen Rahul Singh presenterade en ny chipdesign vid 2019 International Solid-State Circuit's Conference (ISSCC).

På ISSCC, akademiker och branschingenjörer från hela världen samlades för att presentera och diskutera det senaste inom integrerad kretsdesign. Parameshs teams nya chip är ett avancerat millimeter-vågfrekvenschip för multipel-input multipel-output (MIMO), vilket innebär att det överför flera dataströmmar samtidigt mellan användare. Millimetervågsområdet är ett spektrum av frekvenser som för närvarande undersöks för att utöka 5G och bortom 5G-kapacitet.

Fördelarna med teamets chipdesign är tvåfaldiga. Ett, chipet har en mycket omkonfigurerbar, dubbelriktad arkitektur; detta gör det möjligt att sända eller ta emot signaler över ett brett frekvensområde med hjälp av en mängd olika signalmekanismer. Två, chipet stöder full duplex strålformning.

"Traditionellt, trådlös kommunikation har begränsats till "halv duplex" där sändaren och mottagaren aldrig är på samtidigt, eller de fungerar samtidigt vid olika frekvenser, "säger Paramesh." Med full duplex-kommunikation kan chipet sända och ta emot samtidigt i samma frekvensband, därigenom möjliggör upp till en fördubbling i genomströmningen. Att kombinera full duplex med MIMO är en spelväxlare i framtida mobilnät, och vårt chip är ett steg i den riktningen. "

Dessa funktioner kombineras för att göra ett chip med potential att avsevärt öka mängden kommunikation bortom 5G-nät kan stödja.

Detta chip är den senaste designen från Parameshs grupp, vilket redan har resulterat i skapandet av de första millimetervågiga MIMO-chipsen. Dessa marker har rapporterats vid ISSCC- och RFIC -konferenser och i arkivpapper i IEEE Journal of Solid-State Circuits , den främsta tidskriften inom IC -design.