Применение совместной разработки двух компаний будет способствовать скорейшему внедрению технологий связи нового поколения со сверх высокими скоростями передачи данных, необходимыми для Интернета вещей

IBM и Ericsson объявили о создании компактной кремниевой интегральной схемы для фазированных антенных решеток (ФАР), работающих в миллиметровом диапазоне на частоте 28 ГГц. Представленная разработка предназначена для использования в базовых станциях для сетей 5G. Ее применение будет способствовать скорейшему внедрению технологий связи нового поколения с очень высокими скоростями передачи данных, которые необходимы для работы Интернета вещей (IoT), подключенного транспорта и виртуальной реальности с эффектом присутствия.

О начале совместной работы над ФАР Ericsson и IBM объявили в ноябре 2014 г. Использование разработок IBM в области интегральных схем для интегрированных ФАР миллиметрового диапазона и комплексных антенных решений, а также экспертизы Ericsson в сфере проектирования систем мобильной связи позволили компаниям сейчас представить несколько важных научно-технических разработок. 

Важными характеристиками ФАР для 5G являются размер, вес, стоимость и производительность. Команда разработчиков из IBM и Ericsson создала модуль размером 70х70 мм, состоящий из четырех монолитных интегрированных схем и 64 двуполяризованных антенн. Такой компактный форм-фактор имеет ключевое значение при создании повсеместного indoor-покрытия и развертывании сети в густонаселенных городских условиях.

Другим преимуществом, заявленным командой разработчиков, является способность антенны работать одновременно с волнами двух различных поляризаций в режиме приема и передачи. Это позволяет одному модулю ФАР формировать два луча одновременно, в результате чего удваивается количество обслуживаемых пользователей, что повышает ценность технологии и экономическую целесообразность ее применения.

Основным препятствием применения миллиметрового диапазона для мобильной связи является необходимость обеспечения радиосвязи между устройствами на значительном расстоянии, чтобы обеспечить работу приложений. Что касается частоты 28 ГГц, каждая используемая антенна имеет миниатюрный размер и обеспечивает передачу сигнала на короткое расстояние. Однако одновременное использование множества таких миниатюрных антенн не только увеличивает зону покрытия, но и обеспечивает передачу сигналов в заданных направлениях. Конструкция ФАР, созданная IBM и Ericsson, имеет точность наведения луча менее 1,4 градуса.

«В прошлом году удалось добиться большого прогресса в области стандартизации 5G, и прежде всего стоит упомянуть начало тестовых испытаний в действующих сетях связи. Важную роль в этом сыграли исследования и разработки. Наше сотрудничество с IBM Research в области фазированных антенных решеток может помочь операторам эффективно развертывать инфраструктуру мобильных сетей доступа, необходимую для будущих сценариев использования 5G, в числе которых виртуальная реальность, устройства для умного дома, подключенные автомобили. Для работы всех этих сценариев и приложений необходимы инновационные технологии быстрой передачи данных, большая пропускная способность сетей и более продолжительное время работы батареи», - отметил старший советник бизнес-подразделения сетевых продуктов Ericsson Томас Норен. 

«Разработка ФАР для 5G-сетей миллиметрового диапазона является важным техническим достижением благодаря компактному размеру и низкой стоимости, обеспечивающих коммерческую привлекательность данного решения для производителей оборудования и операторов. Кроме того, потенциал этого решения является хорошей основой для инноваций и поспособствует возникновению совершенно новых идей», - сказал вице-президент по науке и решениям IBM Research Дарио Гил (Dario Gil). 

2017 год станет определяющим для внедрения сетей 5G. В течение этого года увеличится число стран, в которых для 5G станут доступны новые частотные диапазоны, включая миллиметровый. Миллиметровый частотный диапазон расположен в 10 раз выше частотных диапазонов, используемых для работы мобильных устройств в настоящее время.

Ожидается, что первый релиз спецификаций 3GPP 5G будет готов к 2017/2018 году, однако отрасль связи уже добилась значительного прогресса в тестовых испытания и демонстрациях новых вершин пользовательского опыта и возможностей, которые обеспечивает более высокая пропускная способность, низкая задержка и эффективное энергопотребление.

Планируемая скорость передачи данных в сетях 5G превышает 10 Гбит/сек в определенных сценариях развертывания. Это позволит пользователям сотовой связи скачивать полнометражные фильмы в высоком качестве за считанные секунды, обеспечить бесперебойный просмотр трансляций концертов и спортивных соревнований в прямом эфире в условиях массового скопления людей, сделает возможной телемедицину и дистанционное управление устройствами, подключенными к Интернету вещей.