A corrida mundial para implantar redes sem fio 5G ainda está em seus estágios iniciais, mas os pesquisadores da Carnegie Mellon University já estão olhando além do 5G. A enorme rede interconectada de IoT e dispositivos pessoais habilitados por 5G aumentará a demanda por taxas de dados mais altas e latência mais baixa. Para oferecer suporte a esta rede além de 5G do futuro, Jeyanandh Paramesh, professor associado de engenharia elétrica e da computação (ECE), ECE Ph.D. estudante Susnata Mondal, e recente ECE Ph.D. O graduado Rahul Singh apresentou um novo design de chip na Conferência Internacional do Circuito de Estado Sólido de 2019 (ISSCC).

No ISSCC, acadêmicos e engenheiros da indústria de todo o mundo se reuniram para apresentar e discutir as últimas novidades em design de circuitos integrados. O novo chip da equipe de Paramesh é um chip de frequência de onda milimétrica avançado para múltiplas entradas e saídas múltiplas (MIMO), o que significa que ele transfere vários fluxos de dados simultaneamente entre os usuários. A faixa de ondas milimétricas é um espectro de frequências atualmente sendo explorado para expandir as capacidades 5G e além-5G.

Os benefícios do design do chip da equipe são duplos. 1, o chip tem uma função altamente reconfigurável, arquitetura bidirecional; isso permite que ele transmita ou receba sinais em uma ampla faixa de frequências usando uma ampla variedade de mecanismos de sinalização. Dois, o chip suporta beamforming full-duplex.

"Tradicionalmente, a comunicação sem fio foi limitada a 'half-duplex', em que o transmissor e o receptor nunca estão ligados simultaneamente, ou eles operam simultaneamente em diferentes frequências, "diz Paramesh." Com a comunicação full-duplex, o chip pode transmitir e receber simultaneamente na mesma banda de frequência, permitindo assim até o dobro da taxa de transferência. Combinar full-duplex com MIMO é uma virada de jogo nas futuras redes móveis, e nosso chip é um passo nessa direção. "

Esses recursos se combinam para formar um chip com potencial para aumentar significativamente a quantidade de comunicações além da capacidade das redes 5G.

Este chip é o mais recente design do grupo de Paramesh, o que já resultou na criação dos primeiros chips MIMO de ondas milimétricas. Esses chips foram relatados nas conferências ISSCC e RFIC e em documentos de arquivo no IEEE Journal of Solid-State Circuits , o principal jornal na área de design de IC.