Подложка ИС - использование GAN для реализации крупномасштабных MIMO

Gallium nitride technology plays an important role in 5G applications below 6GHz and can help achieve many goals including higher data rates.

По оценкам, до 2021 года, the number of people with mobile phones (5.5 billion) will exceed the number of water users (5.3 billion). потребление широкополосного видео увеличит спрос на мобильные сети, accounting for 78% of mobile communication traffic. 1 5G networks using massive multiple input and multiple output (MIMO) technology will become the key to supporting this growth. прогноз по Strategy Analytics, by 2023, 5G мобильное соединение, как ожидается, увеличится с 5 миллионов в 2019 году до почти 577 миллионов. 2
MIMO Basic
Each generation of wireless technology uses advances in antenna technology to increase network speed. 3G пользователь MIMO, Он использует несколько одновременных потоков данных для передачи данных от базовой станции к отдельному пользователю. The 4G system mainly adopts multi-user MIMO technology, which allocates different data streams to different users, и обеспечивает лучшую ёмкость и производительность, чем 3G. 5G будет введен в крупномасштабный MIMO для дальнейшего увеличения объема и обеспечения скорости обработки данных до 20 ГБ/s.
5G massive MIMO description
5G claims to be able to increase network capacity and data rate while reducing operating expenses as much as possible. пользователь также надеется, что качество беспроводной службы данных достигнет уровня проводной связи.
5G крупномасштабные ММО могут помочь операторам в достижении этих целей. Это позволит многим пользователям получать высокие темпы обработки данных и поможет увеличить объем данных. It does not require additional spectrum to support real-time multimedia services. Кроме того, massive MIMO utilizes beamforming (a technology that aggregates signals from multiple antennas into a single strong beam) to send signals directionally to a single user, Таким образом, сократить потребление энергии.

Advantages of spatial multiplexing and massive MIMO
Massive MIMO technology uses a large antenna array (generally composed of 64 dual-polarized array components, at least 16) to achieve spatial multiplexing. Spatial multiplexing provides multiple parallel data streams in the same resource module. увеличить количество виртуальных каналов, it can increase capacity and data rate without adding additional towers and spectrum.
в космосе, each spatial channel carries independent information. Если среда распространения дисперсии достаточно богата, many independent sub-channels will be generated in the same allocated bandwidth, Это позволит получить мультиплексное усиление без увеличения ширины полосы или стоимости мощности. коэффициент мультипликации также означает степень свободы пространственного распределения сигнала; в конфигурации MIMO, общая емкость системы управления по степени свободы.

After adopting massive MIMO, несколько антенн сконцентрируют эмиссию и приём сигналов в небольшом пространстве, Таким образом, значительно повысить пропускную способность и энергоэффективность. The more data streams and the higher the data rate, Чем выше эксплуатационная эффективность излучаемой мощности. This method also improves the reliability of the link. увеличение антенны означает большую свободу пространственного разнесения. Это может повысить избирательность потока передачи и получения данных, and enhance the ability to eliminate interference.

крупномасштабное ММО предлагает ряд преимуществ, в том числе:

предотвращать нежелательное распространение, уменьшать помехи

уменьшать задержку, добиваться более высоких темпов и надежности

• Reduce attenuation and drop, improve signal-to-noise ratio (SNR)

повышение спектральной эффективности и надежности

• Higher energy efficiency

5G крупная MIMO и развернутая ниже 6GHz

очевидно, to achieve the 5G 20Gb/Цель скорости данных, millimeter wave spectrum is needed. Однако, before millimeter waves can be used in mobile communications, необходимо решить несколько ключевых задач.

Although operators and original equipment manufacturers continue to work hard to improve millimeter wave technology, в краткосрочной перспективе, frequencies below 6GHz will be the first choice for 5G network technology. частота менее 6 ГГц применима как в сельских, так и в городских районах, because the technology supports long-distance high-speed data transmission (Figure 3). Операторы первоначально планировали разместить 5G в трех диапазонах частот,300 to 4,200 МГц и 4 МГц,400: 5,000 MHz, Поддержка до 100 МГц.
крупномасштабные MIMO ниже 6GHz решают проблемы помех, используя большое количество антенн на базовой станции, enabling the base station to provide services to a large number of users in urban areas. Большие MIMO также могут улучшить пики, average, граничная пропускная способность, and maximize cost efficiency by achieving the best balance between user coverage and capacity.

Если нет проблем системного проектирования, these technological advancements would not have occurred. технология формирования крупномасштабных MIMO - лучей ниже 6GHz будет способствовать использованию миниатюрных антенн, высокая характеристика, cost-effective power amplifiers (PA) in massive матрица MIMO. Кроме того, because 5G modulation mechanisms are becoming more and more complex (such as 256-QAM), wireless infrastructure PAs need to be very efficient under deep power output backoff conditions (up to or more than 8dB) to achieve the required linearity.