Добавить новость
ru24.net
News in English
Июнь
2024

A Novel 640 Gbps Chipset Paves the Way for Next Generation Wireless Systems The chipset, consisting of transmitter and receiver integrated circuits, operates in D-band and offers speeds 10 to 100 times faster than 5G systems.

0
A Novel 640 Gbps Chipset Paves the Way for Next Generation Wireless Systems The chipset, consisting of transmitter and receiver integrated circuits, operates in D-band and offers speeds 10 to 100 times faster than 5G systems.

A new D-band CMOS transceiver chipset with 56 GHz signal-chain bandwidth achieves the highest transmission speed of 640 Gbps for a wireless device realized with integrated circuits, as reported by researchers from Tokyo Tech and National Institute of Information and Communications Technology. The proposed chipset is highly promising for the next generation of wireless systems.

To achieve faster speeds and handle increasing data traffic, wireless systems are operating in higher millimeter-wave frequency bands. Current high-band 5G systems offer speeds as high as 10 Gbps and operate in frequency bands between 24–47 GHz. The next generation of mobile communication systems, is exploring even higher frequency bands.

Within this spectrum, the D-band, covering frequencies from 110 to 170 GHz, is expected to play a crucial role in the development of next generation of wireless systems. While high frequencies provide faster data speeds, they are susceptible to attenuation. Therefore, for the widespread adoption of next generation of wireless systems, cost-effective transmitters and receivers capable of maintaining signal strength are crucial.

Recently, Professor Kenichi Okada and his team at Tokyo Institute of Technology, in collaboration with National Institute of Information and Communications Technology (NICT), Japan, have developed a novel transceiver chipset for the D-band. This chipset is fabricated using the widely-used 65nm silicon Complementary Metal-Oxide-Semiconductor (CMOS) process, making it cost-effective for mass production. The research results will be presented at the 2024 IEEE Symposium on VLSI Technology & Circuits, June 16–20 in Honolulu, USA.

Okada remarks, "Notably, the world's highest wireless transmission rate of 640 Gbps is achieved using low-cost CMOS technology."

This work presents a D-band (114–170 GHz) CMOS transceiver chipset covering a 56 GHz signal-chain bandwidth. The transceiver, with a chip size of 1.87 mm x 3.30 mm for the transmitter integrated circuit (IC) and 1.65 mm x 2.60 mm for the receiver IC, uses components designed to maintain signal speed and quality across a broad frequency spectrum (refer to Figure 1). These include power amplifiers for elevating signals to suitable levels, low-noise amplifiers for boosting signal strength while minimizing noise, frequency converters (mixers) for adjusting signals to the desired frequency range, distributed amplifiers for linearity, and frequency multipliers for quadrupling the frequency.

Figure 1 Transceiver chipset micrograph and PCB photo The fabricated D-band transmitter/receiver chipset: (Top) Transmitter, (Bottom) Receiver, (Left) CMOS transmitter/receiver IC, (Middle) Flip-chip mounted IC chip, and (Right) Entire board.

Figure 1. Transceiver chipset micrograph and PCB photo

The fabricated D-band transmitter/receiver chipset: (Top) Transmitter, (Bottom) Receiver, (Left) CMOS transmitter/receiver IC, (Middle) Flip-chip mounted IC chip, and (Right) Entire board.

To assess the wireless transmission capabilities, the researchers mounted the chipset on a PCB and connected it to an external antenna with a gain of 25 dBi. The signal was converted from a transmission line format, typically used on PCBs, to a waveguide format, used for high-frequency signal transmission in wireless applications, with the conversion loss kept to 4 dB. With the new chipset, the researchers achieved high linearity for multi-level modulation schemes like 16QAM and 32QAM (QAM: Quadrature Amplitude Modulation), solving a major roadblock for IC transceivers (check Figure 2).

Figure 2 Results of wireless transmission measurement at a short distance (36 cm) Single-input single-output over-the-air measurement with 25 dBi antenna.

Figure 2. Results of wireless transmission measurement at a short distance (36 cm)

Single-input single-output over-the-air measurement with 25 dBi antenna.

In testing with a modulated signal with a symbol rate of 40 Gbaud and 32QAM modulation at a distance of 36 cm, the system achieved a transmission speed of 200 Gbps with high modulation accuracy, with a bit error rate of less than 10-3. Furthermore, using 16QAM modulation and a high-gain antenna (with a gain of 43 dBi), the researchers were able to achieve speeds of 120 Gbps over a distance of 15 m (as shown in Figure 3).

Figure 3 Wireless transmission measurement A photo depicting the single-input single-output measurement at a transmission distance of 15 m in B5G anechoic chamber building of NICT.

Figure 3. Wireless transmission measurement

A photo depicting the single-input single-output measurement at a transmission distance of 15 m in B5G anechoic chamber building of NICT.

The chipset's performance was further impressive in a multiple-input multiple-output configuration with four transmitters and four receiver modules. Here, each antenna can handle its own data stream, enabling fast communication. Using 16QAM modulation, each channel reached a speed of 160 Gbps. Overall, this resulted in a total speed of 640 Gbps.

These speeds represent a significant leap, being 10 to 100 times faster than current 5G systems. Okada concludes: "The proposed chipset holds promise for the next generation of wireless systems to support automated cars, telemedicine, and advanced virtual reality experiences."

This work is partially supported by the Ministry of Internal Affairs and Communications in Japan (JPJ000254).

Reference

Conference :
The 2024 IEEE Symposium on VLSI Technology & Circuits
Session :
C9 Wireless Transceivers (June 18, 3:50PM, Honolulu, USA, local time)
Session title :
A 640-Gb/s 4×4-MIMO D-Band CMOS Transceiver Chipset
Authors :
Chenxin Liu1, Zheng Li1, Yudai Yamazaki1, Hans Herdian1, Chun Wang1, Anyi Tian1, Jun Sakamaki1, Han Nie1, Xi Fu1, Sena Kato1, Wenqian Wang1, Hongye Huang1, Shinsuke Hara2, Akifumi Kasamatsu2, Hiroyuki Sakai1, Kazuaki Kunihiro1, Atsushi Shirane1, and Kenichi Okada1*
Affiliations :

1 Tokyo Institute of Technology, Japan

2 National Institute of Information and Communications Technology, Japan

* Corresponding author's email: okada@ee.e.titech.ac.jp (Kenichi Okada)

School of Engineering

School of Engineering
—Creating New Industries and Advancing Civilization—

Information on School of Engineering inaugurated in April 2016

School of Engineering

Schools, Departments, and Institute for Liberal Artsouter

Further Information

Professor Kenichi Okada

School of Engineering, Tokyo Institute of Technology

Email okada@ee.e.titech.ac.jp
Tel +81-3-5734-3764

Contact

Public Relations Division, Tokyo Institute of Technology

Email media@jim.titech.ac.jp
Tel +81-3-5734-2975




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



Tele2 модернизировала сеть на транспортных узлах по всей России

Мытищинский форсаж: часть вторая

КАК АНТАГОНИСТ МОЖЕТ ИЗМЕНИТЬ МИР ИЛИ ИСТОРИЯ ОДНОГО МОСКОВСКОГО РЭПЕРА.

Менеджер модельных Показов для Платного участия в Дизайнерских Показах.


Помощь в организации Презентации книги для Писателей и Поэтов в Книжных магазинах и других площадках

На курорты Анапы, Новороссийска и Геленджика пришла новая напасть: туристы уже опасаются выходить на улицу

Аренда посуточного жилья для россиян резко подорожала в июле

Оливки или маслины: доктор Кутушов раскрыл их преимущества


BBC-R: Innovation and Quality in Bearing Manufacturing

Leeloo Dolls: Your Premier Destination for Realistic Sex Dolls

Sky Sports issue grovelling apology to Nottingham Forest after Gary Neville’s ‘Mafia gang’ outburst

An iconic Michael Jordan photo will be on Tyler Reddick's car as he races through Chicago


Сколько кроссоверов Xcite, которые делают в Петербурге, удалось продать? Появилась статистика

Менеджер модельных Показов для Платного участия в Дизайнерских Показах.

Новая Лада Ларгус — реальные цены у дилеров в июле 2024 года

ИИ-функции в устройствах Samsung Galaxy будут бесплатными до 2026 года


Original Fallout lead Tim Cain says the team planned for there to be 1000 Vaults, but he thinks there are actually far fewer in the setting

Dead Space x Battlefield 2042 crossover event looks fun, even if it isn't quite what Dead Space fans have been hoping for

Escape From Tarkov studio Battlestate Games has put a bounty on cheaters

Macrumors: «В iPhone 17 Slim будет 8 ГБ ОЗУ, а стоить он будет больше Pro Max»



Москва на такое не подписывается // Чем завершился сбор автографов в поддержку кандидатов в депутаты Мосгордумы

Путин встретится с премьер-министром Индии Моди 8 и 9 июля

Менеджер модельных Показов для Платного участия в Дизайнерских Показах.

СОТРУДНИКИ РОСГВАРДИИ ПО ГОРЯЧИМ СЛЕДАМ ЗАДЕРЖАЛИ ЖИТЕЛЯ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ, ПОДОЗРЕВАЕМОГО В КРАЖЕ




Совладелец «ТЕХНОНИКОЛЬ» Игорь Рыбаков запустил на Дальнем Востоке бизнес-клуб «Эквиум»

Девушка сломала шлагбаум, чтобы ее парень мог проехать на машине

Собянин: Пересадка на станцию метро «Печатники» с МЦД станет короче и удобнее

Льготная ипотека позволила приобрести жилье фельдшеру из Мытищ


В Тынде празднуют 50-летие Байкало-Амурской магистрали

МИД: мораторий на смертную казнь в РФ действует и будет соблюдаться

Путин встретится с премьер-министром Индии 8 июля

8 июля - День семьи, любви и верности.


Первую ракетку мира решили утешить после сенсации от казахстанки на Уимблдоне

ПКР поздравляет чемпионку Паралимпийских игр по настольному теннису Р. Чебанику с Юбилеем

Кудерметова и Хаочин вышли в третий круг парного разряда на Уимблдоне-2024

Энди Маррей заявил о желании стать тренером


На французских выборах победил фанат Путина. Так ли это и кто это?

Всероссийский центр для одаренных незрячих детей в Москве принял новых учеников

Праздничный поезд из Хабаровска прибыл в Тынду на 50-летие БАМа

Путин встретится с премьер-министром Индии 8 июля


Музыкальные новости

В Перми откроется кофейня репера Тимати, которая замещает в России Starbucks

«С детства знаю рецепт от любви с первого взгляда – посмотреть второй раз». Юрий Лоза рассказал о личном в шоу «Вкусно с Анфисой Чеховой»     

«Улыбка папина»: вдова Юрия Шатунова опубликовала фото с выпускного сына

На Улан-Удэнском ЛВРЗ начали тестирование промышленных экзоскелетов



Путин встретится с премьер-министром Индии Моди 8 и 9 июля

Менеджер модельных Показов для Платного участия в Дизайнерских Показах.

СОТРУДНИКИ РОСГВАРДИИ ПО ГОРЯЧИМ СЛЕДАМ ЗАДЕРЖАЛИ ЖИТЕЛЯ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ, ПОДОЗРЕВАЕМОГО В КРАЖЕ

Москва на такое не подписывается // Чем завершился сбор автографов в поддержку кандидатов в депутаты Мосгордумы


В Пулково из-за непогоды временно остановили вылеты самолетов

Помощь в организации Презентации книги для Писателей и Поэтов в Книжных магазинах и других площадках

Водитель Hyundai столкнулся со столбом на Ленинградском шоссе и погиб

«Спартак» в товарищеском матче обыграл «Уфу»


С шутками на БАМ: группа "Чайф" оценила логотип РЖД в небе

Водитель врезался в столб и разбился насмерть на севере Москвы

Московские производитель разработал устройство для идентификации объектов на расстоянии до 15 метров

Водитель Hyundai столкнулся со столбом на Ленинградском шоссе и погиб


Путин встретится с премьер-министром Индии Моди 8 и 9 июля

The Economic Times: Путин и Моди обсудят быстрый перевод денег между странами

«Динамичное и позитивное движение»: какие темы обсудят Путин и Моди на переговорах в Москве

Путин встретится с премьер-министром Индии 8 июля





В Ростове стартовал зумба-тур против рака груди

В Москве врачи борются за жизнь младенца, выпавшего из окна 11-го этажа

Врач Тяжельников: Быть на улице более 15 минут без одежды опасно из-за солнца

Источник 360.ru: пожар в историческом здании больницы Пирогова локализовали



Трое мигрантов задержаны по подозрению в изнасиловании сотрудницы «Матч-ТВ»

В Москве мигранты изнасиловали сотрудницу «Матч ТВ» у телецентра «Останкино»

Мытищинский форсаж: часть вторая

Бастрыкин потребовал доклад об изнасиловании сотрудницы «Матч ТВ» в Москве




Сергей Собянин назвал ключевые меры поддержки семей в Москве

Собянин: Детский Черкизовский парк стал отличным местом для спорта и отдыха

Собянин: москвичи активно помогают жителям новых регионов

Собянин: В Москве пройдет Всемирный фестиваль циркового искусства


Биолог Мейнцер: из-за жары в Москве могут появиться медузы

Активная и любознательная: в Московском зоопарке поселилась самка муравьеда

Живших в «марсианских» условиях добровольцев NASA выпустят сегодня

Клумба Забайкальского края завоевала гран-при на фестивале «Будущее в цветах» в Москве


8 июля - День семьи, любви и верности.

В СВАО приступили к капитальному ремонту дома 1977 года постройки

Девушка сломала шлагбаум, чтобы ее парень мог проехать на машине

В Тынде празднуют 50-летие Байкало-Амурской магистрали


Собянин: Утвержден проект участка метро от «Липовой рощи» до «Ильинской»

В Архангельской области появились станции зарядки электротранспорта

Сергей Собянин утвердил проект нового участка Рублево-Архангельской линии метро

Зачем россияне вживляют чипы себе под кожу


Выставка-настроение «Семья, согретая любовью, всегда надежна и крепка»

Глава Симферополя ходит на работу в рубашке polo итальянского дизайнера

Люська ВЦЕПИЛАСЬ во Влада мертвой хваткой и поехала СОБИРАТЬ ШЕЛКОВИЦУ!

В День семьи, любви и верности телевизионная мачта в Оренбурге озарится праздничными огнями


8 июля - День семьи, любви и верности.

Путин встретится с премьер-министром Индии 8 июля

Моди заявил, что с нетерпением ждет встречи с "другом Владимиром Путиным"

Аренда посуточного жилья для россиян резко подорожала в июле












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Уимблдон

Медведев прошел в четвертьфинал Уимблдона благодаря травме Димитрова






В Тынде празднуют 50-летие Байкало-Амурской магистрали

8 июля - День семьи, любви и верности.

Всероссийский центр для одаренных незрячих детей в Москве принял новых учеников

Девушка сломала шлагбаум, чтобы ее парень мог проехать на машине