Добавить новость
smi24.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 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.

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.

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.

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
—Creating New Industries and Advancing Civilization—

Information on School of Engineering inaugurated in April 2016

School of Engineering

Schools, Departments, and Institute for Liberal Arts

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








KENGURU GAMES в Звенигороде звенели на всю страну

Звезды тогда и сейчас: как выглядят самые красивые женщины Голливуда

Почему новостройки на Северном Кипре — это лучшее решение для жизни и инвестиций

Летняя школа Русского дома приняла детей из Карабаха


The Best Story Of Chicago Bulls’ Offseason Just Got A Happy Ending

Tourism is increasing over prepandemic levels, overwhelming popular destinations

Félix Auger-Aliassime

Why Juventus spent 111m this summer for only one new player


В МГУ создали ИИ-алгоритм для поиска скрытых форм молекул

В Курской области мужчина напал на полицейского

«Газинформсервис» подтвердил соответствие системы менеджмента качества стандартам ISO и ГОСТ

Пьяный курянин избил супругу и чуть не задушил её штанами из-за ревности


Настройки GameHub и Winlator для игры в Prey (2017) на Android

The dairy industry would like Gen Z to drink more milk, so they made a Fortnite diner tycoon game

Bungie promises to fix Destiny 2's new metroid-style morph ball as it makes players sick and glitches out on ultrawide monitors

Microsoft warns of 'active attacks' on its government and business server tech, with one cybersecurity expert claiming that they should 'assume that you have been compromised'



Акция «Каникулы с Росгвардией» продолжается в Чеченской Республике

Молодежь Подмосковья приглашают принять участие в конкурсе к 295-летию русского полководца Александра Суворова

Мебель, которой доверяют профессионалы — в "Аверсе"

Движение к победе: в России стартует премия «Мы верим твердо в героев спорта»


Инсайдер Карпов: "Спартак" предложил "Динамо" Мх за Пальцева 250 млн рублей

Губернатор исполнил мечту ребенка из Брянки

Нам есть чем гордиться: каким будет Национальный центр «Россия» на Краснопресненской набережной

Аранжировка Песен. Аранжировка Музыки. Создание Аранжировок.


Акция «Каникулы с Росгвардией» продолжается в Чеченской Республике

Парк Юрия Лужкова 19 июля стал площадкой фестиваля The BOWL

2 августа Россия поздравит своих десантников с их Днем уже в 95-й раз Не забывайте, Ильин день - это день десантника

В столичном метро начали тестировать нейросеть-диктора


Кудерметова: раньше думала, что Сафина из Казани, её с Маратом все связывают с Татарстаном

Пегула: Свентек всегда недооценивает свою игру на траве

Буассон завоевала свой первый титул в WTA

«Саша забрал корону». ATP отреагировал на триумф Александра Бублика


Инсайдер Карпов: "Спартак" предложил "Динамо" Мх за Пальцева 250 млн рублей

В столичном метро начали тестировать нейросеть-диктора

Москвичей предупредили о задержках наземного транспорта из-за ливня

2 августа Россия поздравит своих десантников с их Днем уже в 95-й раз Не забывайте, Ильин день - это день десантника


Музыкальные новости

Продюсер рассказал о причинах замены Shaman в этно-опере "Князь Владимир".

Рэпер Баста открыл свой ресторан в Marins Park Hotel Екатеринбург

Элджей во время выступления на VK Fest поцеловал свою девушку Anikv: видео Super

Элджей во время выступления на VK Fest поцеловал свою девушку: видео Super


Акция «Каникулы с Росгвардией» продолжается в Чеченской Республике

Молодежь Подмосковья приглашают принять участие в конкурсе к 295-летию русского полководца Александра Суворова

Мебель, которой доверяют профессионалы — в "Аверсе"

Движение к победе: в России стартует премия «Мы верим твердо в героев спорта»


Полина Гагарина открыла официальную часть VK Fest в Москве

ЦСКА и "Оренбург" сыграли со счетом 0:0 в первом туре РПЛ

Брянские спортсмены победили на Чемпионате России по сверхлегкой авиации

Чемпионат по служебно-боевой стрельбе Сибирского округа Росгвардии завершился победой кузбасских стрелков


Рискнул на 100 тысяч рублей: инженер из Смоленска купил более 1,7 тысячи лотерейных билетов и выиграл автомобиль от «Национальной Лотереи» и РОЛЬФ на VK Fest

25 июля пилотажная группа "Звезда" пролетит над пробками на шоссе под Москвой

Зарядки для электромобилей «Энергия Москвы» станут платными

Сильный ливень заблокировал людей в авто в центре Москвы


В Москве скончалась подруга Путина, которая рассказывала о его молодости: «Нам он как мужчина не нравился»

Путин отметил победу синхрониста Мальцева на чемпионате мира в Сингапуре.

Путин выразил соболезнования семье председателя Верховного суда Подносовой

Министр юстиции поделился информацией о роли адвокатов в специальной военной операции.




Собянин: создание 5 центров женского здоровья завершат в этом году

Уже не крепкий орешек: как Брюс Уиллис живет с неизлечимой болезнью

Врач-гигиенист клиники «Мегастом» Инна Гришина: сколько нужно чистить зубы

Трихолог Мадина Осман: типы алопеции и методы борьбы с ними


В центре Киева митингуют против реформ Зеленского

«СТРАНА.ua»: Зеленский раскритиковал ЕС за непредоставление обещанной помощи


Кайрат Бермуканов поддержал Петра Яна перед боем в Абу‑Даби

Парк Юрия Лужкова 19 июля стал территорией мастеров экстремального спорта на фестивале The BOWL

В Москве впервые пройдет фестиваль экстремальных видов спорта

Росгвардия обеспечила безопасность финиша международного ралли «Шелковый путь»


Лукашенко призвал белорусских нефтяников «не раскачиваться, а бурить и бурить»

Посланник Трампа рассказал, как «неформально» договаривался с Лукашенко: после нескольких тостов Минск освободил политзаключенных

Куда Лукашенко хочет пристроить лишних дипломатов


Более 800 спортивных площадок обновят и обустроят в Москве - Сергей Собянин

Собянин: Модернизация двух корпусов ГКБ имени Вересаева завершится в этом году

Собянин рассказал, как город заботится о природе при строительстве метро

Более 800 спортивных площадок обновят и обустроят в Москве — Сергей Собянин


Уже 59 орловчан решили побороться за просветительскую награду «Знание. Премия»

Россияне рассказали, по каким критериям выбирают квартиру для покупки в 2025 году

Фестиваль «Сады и цветы»: как Москву превращают в городской оазис

Экономист оценил экологический и финансовый ущерб от пластиковых пакетов


Москвичей предупредили о задержках наземного транспорта из-за ливня

Мария Литовко: Севастопольское высокотехнологичное предприятие «Т-Молд» наращивает производство

Около 180 человек из Псковской области заявились на участие в проекте «Флагманы образования»

В Алуште завершены работы по благоустройству трех детских площадок


В Башкирии ревнивец ранил жену шампуром и сдался полиции

Девочка упала при посадке на теплоход в порту Архангельска

Центр подготовки личного состава Северо-Западного округа Росгвардии пополнили призывники

В Нарьян-Маре из-за холодов возобновили подачу отопления в дома


Поезда "Таврия" по-прежнему задерживаются из-за ЧП в Ростовской области

В Симферополе наградили юных крымчан за отвагу и решительность

Актуальная информация о задержке поездов в Крым и обратно

В Симферополе на базе «Клинического госпиталя для ветеранов войн» функционирует гериатрический центр для пожилых людей с возрастными нарушениями


Акция «Каникулы с Росгвардией» продолжается в Чеченской Республике

Кризис спроса: как выбрать надёжного застройщика в 2025 году

Бесплатный курс и бесплатное обучение дизайну с личным наставником. Веб дизайн, UX дизайн, графический дизайн, дизайн для маркетплейсов

Молодежь Подмосковья приглашают принять участие в конкурсе к 295-летию русского полководца Александра Суворова














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *