Добавить новость
smi24.net
News in English
Июнь
2024

Towards Wider 5G Network Coverage: Novel Wirelessly Powered Relay Transceiver Researchers have designed a novel wirelessly powered relay transceiver that improves 5G network coverage even in areas with link blockage.

0

A novel 256-element wirelessly powered transceiver array for non-line-of-sight 5G communication, featuring efficient wireless power transmission and high-power conversion efficiency, has been designed by scientists at Tokyo Tech. The innovative design can enhance the 5G network coverage even to places with link blockage, improving flexibility and coverage area, and potentially making high-speed, low-latency communication more accessible.

Millimeter wave 5G communication, which uses extremely high-frequency radio signals (24 to 100 GHz), is a promising technology for next-generation wireless communication, exhibiting high speed, low latency, and large network capacity. However, current 5G networks face two key challenges. The first one is the low signal-to-noise ratio (SNR). A high SNR is crucial for good communication. Another challenge is link blockage, which refers to the disruption in signal between transmitter and receiver due to obstacles such as buildings.

Beamforming is a key technique for long-distance communication using millimeter waves which improves SNR. This technique uses an array of sensors to focus radio signals into a narrow beam in a specific direction, akin to focusing a flashlight beam on a single point. However, it is limited to line-of-sight communication, where transmitters and receivers must be in a straight line, and the received signal can become degraded due to obstacles. Furthermore, concrete and modern glass materials can cause high propagation losses. Hence, there is an urgent need for a non-line-of-sight (NLoS) relay system to extend the 5G network coverage, especially indoors.

To address these issues, a team of researchers led by Associate Professor Atsushi Shirane from the Laboratory for Future Interdisciplinary Research of Science and Technology at Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) designed a novel wirelessly powered relay transceiver for 28 GHz millimeter-wave 5G communication (as shown in Figure 1). Their study has been published in the Proceedings of the 2024 IEEE MTT-S International Microwave Symposium.

Figure 1. Proposed transceiver array board

The proposed transceiver design enables high power conversion efficiency and conversion gain, enhancing 5G network coverage even in areas with link blockage.

Explaining the motivation behind their study, Shirane says, "Previously, for NLoS communication, two types of 5G relays have been explored: an active type and a wireless-powered type. While the active relay can maintain a good SNR even with few rectifier arrays, it has high power consumption. The wirelessly powered type does not require a dedicated power supply but needs many rectifier arrays to maintain SNR due to low conversion gain and uses CMOS diodes with lower than ten percent power conversion efficiency. Our design addresses their issues while using commercially available semiconductor integrated circuits (ICs)."

The proposed transceiver consists of 256 rectifier arrays with 24 GHz wireless power transfer (WPT). These arrays consist of discrete ICs, including gallium arsenide diodes, and baluns, which interface between balanced and unbalanced (bal–un) signal lines, DPDT switches, and digital ICs (refer Figure 2). Notably, the transceiver is capable of simultaneous data and power transmission, converting 24 GHz WPT signal to direct current (DC) and facilitating 28 GHz bi-directional transmission and reception at the same time. The 24 GHz signal is received at each rectifier individually, while the 28 GHz signal is transmitted and received using beamforming. Both signals can be received from the same or different directions and the 28 GHz signal can be transmitted either with retro-reflecting with the 24 GHz pilot signal or in any direction.

Figure 2. Circuit structure of proposed transceiver

The board includes gallium arsenide diodes, balun ICs, DPDT switch ICs, and digital ICs. This circuit generates DC from 24 GHz WPT signal and downconverts 28 GHz RF signal to 4 GHz IF signal simultaneously.

Testing revealed that the proposed transceiver can achieve a power conversion efficiency of 54% and a conversion gain of –19 decibels, higher than conventional transceivers while maintaining SNR over long distances. Additionally, it achieves about 56 milliwatts of power generation which can be increased even further by increasing the number of arrays. This can also improve the resolution of the transmission and reception beams. "The proposed transceiver can contribute to the deployment of the millimeter-wave 5G network even to places where the link is blocked, improving installation flexibility and coverage area," remarks Shirane about the benefits of their device.

This new transceiver will make 5G networks more common, making high-speed, low-latency communication accessible to all!

Reference

Conference :
Session :
Session Time :
June 18, 8:20 to 8:40 AM, Washington, D.C., USA (EDT local time)
Session Title :
A 256-Elements Phased-Array Relay Transceiver for 5G Network Using 24GHz Wireless Power Transfer with Discrete ICs
Authors :
Michihiro Ide1, Keito Yuasa1, Sena Kato1, Takashi Tomura1, Kenichi Okada1, and Atsushi Shirane1*
Affiliations :

1 Department of Electrical and Electronic Engineering, Tokyo Institute of Technology, Japan

* Corresponding author's email: shirane@ee.e.titech.ac.jp

Further Information

Associate Professor Atsushi Shirane

Laboratory for Future Interdisciplinary Research of Science and Technology,
Institute of Innovative Research,
Tokyo Institute of Technology

Email shirane@ee.e.titech.ac.jp

Contact

Public Relations Division, Tokyo Institute of Technology

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








Marins Park Hotel Ростов – это больше, чем просто отель

Ольга Романив: как вести себя с мужчиной, который нравится

Косметолог Наталья Рябинова: в чем разница между эстетическим и медицинским трихологом

Анимационная программа нового пляжа «Изумрудный»


Dow futures sink as Trump keeps pushing tariffs while White House suggests Powell’s job could be at risk

Son Of British Boxing Legend Retires From The Sport Aged Just 24: “Won’t Be Fighting Again”

Trump's cuts force Texas food banks to ration supplies for flood survivors

ICE is 'supercharging detention' with 'flagrantly unlawful' policy: lawyers


Победили лучшие – выиграли все! В Санкт-Петербурге состоялся Международный конкурс «Мастер — Золотые руки 2025»

Клинический психолог Юлия Тарибо: каким типам личностей сложно было вместе

В Курской области установился 3-й класс пожарной опасности

Портативный сканер штрих-кодов Heroje C1271 промышленного класса


Гайд на Fuqiu из Etheria Restart: навыки, PvE-билд, расклад в PvP и дубликаты

MMORPG Lord Nine: Infinite Class выпустят в Юго-Восточной Азии 31 июля

I've swapped modern live service games for a browser game that's been running since 2009

The Expanse RPG's developers are 'humbled' by comparisons to BioWare's heyday, but don't expect it to be a straight Mass Effect clone: 'We make our story a little bit differently'



Вот билет на контент, на эксплойт билетов нет

Косметолог Наталья Рябинова: в чем разница между эстетическим и медицинским трихологом

Росгвардейцы из Чеченской Республики стали победителями и призерами чемпионата Северо-Кавказского округа Росгвардии по комплексному единоборству

Пора пригласить певца A.SERGIO для участия в теле- и радиопрограммах, подкастах и шоу!


Врач-офтальмолог Элина Санторо: как выбрать идеальные солнцезащитные очки

Вторичное жилье начало дешеветь

Росгвардейцы из Чеченской Республики стали победителями и призерами чемпионата Северо-Кавказского округа Росгвардии по комплексному единоборству

«Сила в команде»: судебные приставы Кузбасса приняли участие во всероссийских хоккейных соревнованиях среди силовиков


Эквадор передаст России гражданина, похитившего миллионы из Социального фонда

«Союз-Аполлон» — вторая встреча над Эльбой. А можем повторить?

«Динамо» ведёт переговоры о переходе Рубенса из «Атлетико Минейро»

Андрей Воробьев рассказал об открытии новых школ в Подмосковье к 1 сентября


Кудерметова стала первой россиянкой, выигравшей парный разряд Уимблдона с 2017 года

Мирра Андреева вошла в топ-5 мирового рейтинга WTA.

Кудерметова завоевала свой первый титул Уимблдона в парном разряде.

Синнер завоевал титул на Уимблдоне, победив Алькараса.


Раскрыто расписание Олимпийских игр 2028 года в Лос-Анджелесе.

Γpуɜинcκий пοлитиκ: Βce ɜдpaвοмыcлящиe xοтят вepнутьcя в eдинοe пpοcтpaнcтвο c Ροccиeй

Замоскворецкая линия метро: отсутствие движения между «Белорусской» и «Театральной»

Аллерголог предупредила о подушках, которые могут вызывать отек Квинке


Музыкальные новости

«У нее есть компания». Юрий Лоза раскрыл подноготную Орбакайте

Концерт на День города в Нижнем Новгороде обойдется в 31 млн рублей

Певцам. Музыкантам. Артистам.

Сотрудники Росгвардии обеспечили безопасность на мероприятии «Ночь П.И. Чайковского»


Врач-офтальмолог Элина Санторо: как выбрать идеальные солнцезащитные очки

Косметолог Наталья Рябинова: в чем разница между эстетическим и медицинским трихологом

Пора пригласить певца A.SERGIO для участия в теле- и радиопрограммах, подкастах и шоу!

Вот билет на контент, на эксплойт билетов нет


"Пока Путин не заметит это безобразие": Пономарев резко высказался о легионерах в РПЛ

Чемпионат по мини-футболу среди подразделений Росгвардии прошёл в Грозном

ФК «Спартак» продлил контракт с полузащитником Мартинсом

Росгвардейцы из Чеченской Республики стали победителями и призерами чемпионата Северо-Кавказского округа Росгвардии по комплексному единоборству


В Москве мужчина ограбил магазин на АЗС, угрожая пистолетом

КАМАЗ-4280 начал тестовую эксплуатацию на маршруте в Подмосковье

Красные арки, синяя подсветка. В Москве строят новые пешеходные мосты

Вскрытие без последствий – сервис «Спас-замков»


В РФ раскрыли замысел Трампа после его попыток шантажировать Путина

"Пока Путин не заметит это безобразие": Пономарев резко высказался о легионерах в РПЛ

В США сделали смелое заявление в отношении Путина.

Путин отметил успех школьников на Международной химической олимпиаде.




Травмированного на репетиции в цирке Москвы акробата выписали из больницы

Клинический психолог Юлия Тарибо: каким типам личностей сложно было вместе

Врач-трихолог Мадина Осман: как часто можно делать пересадку волос

Косметолог Наталья Рябинова: в чем разница между эстетическим и медицинским трихологом


ВСУ атаковали дронами женщин под Сумами: Били за надпись "Мы русские"


«Турбозавры» поучаствовали в Дне московского транспорта

"Пока Путин не заметит это безобразие": Пономарев резко высказался о легионерах в РПЛ

Травмированного на репетиции в цирке Москвы акробата выписали из больницы

Росгвардейцы из Чеченской Республики стали победителями и призерами чемпионата Северо-Кавказского округа Росгвардии по комплексному единоборству


Лукашенко встретился в Минске с делегацией Петербурга для обсуждения сотрудничества

Петербургская делегация провела переговоры с президентом Беларуси в Минске

Лукашенко предложил Петербургу ремонтировать всю белорусскую технику

Лукашенко заявил о необходимости проверки чиновников за манипуляции с ценами.


Сергей Собянин: В Москве появятся три новых пешеходных моста к 2027 году

Сергей Собянин: роботы и электромашины на страже московских улиц


ГК «АСНА» внедрила систему продвинутой аналитики «Дельта BI»

РЭО запускает акселератор для экологических центров на базе Плехановского университета

РЭО проведет акселератор для экоцентров на базе Плехановского университета

Позднякова: температура в Москве останется выше климатической нормы


Раскрыто расписание Олимпийских игр 2028 года в Лос-Анджелесе.

Проверить стыковку и показать «разрядку»: полвека назад началась советско-американская миссия «Союз» — «Аполлон»

ЛДПР предложила установить минимальные закупочные цены на говядину и баранину

Москвичам сообщили о надвигающейся грозе с порывистым ветром.


Фестиваль духовых оркестров пройдет в трех городах Поморья по случаю Дня ВМФ

Защищённый планшет Saotron RT-W11J на базе ОС Windows10

Алтайский край оказался в числе регионов-аутсайдеров по доступности вторичного жилья

Беспроводной сканер штрих-кодов SAOTRON P05i промышленного класса


Симферополь частично остался без света утром 14 июля

Под Симферополем горят десятки гектаров леса

Десятки улиц Симферополя остались без света 14 июля

Феодосия получила 150 миллионов на ремонты дворов - где начнут работы


Эту одежду многие уже давно выкинули, а зря: топ-7 стильных в 2025 году вещей, которые и через 100 лет будут в моде

Посол Акира Муто: Япония будет приветствовать возможную встречу Путина и Трампа

Аллерголог предупредила о подушках, которые могут вызывать отек Квинке

(НЕ)СЕКРЕТНУЮ СЛУЖБУ США ПОДОЗРЕВАЮТ В ПОСТАНОВКЕ СЦЕНЫ ПОКУШЕНИЯ НА ТРАМПА. СЕНСАЦИЯ! Новости. В.В. Путин, Дональд Трамп. Россия, США, Европа могут улучшить отношения и здоровье общества!














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