Kawałek krzemu o szerokości 7cm może przyspieszyć stworzenie mobilnej sieci 5G do najbliższych kilku lat. IBM Research i Ericsson stworzyli płytkę antenową, która może celować falami radiowymi wysokiej częstotliwości w urządzenia mobilne i dzięki temu wystrzeliwać je jeszcze dalej, niż mogłyby to zrobić normalnie, jak powiedziała firma. Zawartość krzemu sprawia, że płytka jest cienka i wydajniejsza energetycznie, dzięki czemu jest bardziej opłacalna.
Dostawcy usług mobilnych oczekują, że sieć 5G będzie pozwalała na przesył danych z prędkościami rzędu gigabitów na sekundę, a więc o wiele wyższymi, niż dziś oferuje standard LTE. Spodziewają się również korzyści takich, jak: mniejsze zużycie energii, mniejsze opóźnienia i możliwość obsłużenia o wiele większej ilości urządzeń na raz.
Choć zanim stworzą tę infrastrukturę, dostawcy potrzebować będą odpowiedniego sprzętu, który nie jest jednak aż tak drogi, żeby nie mogli na tym zarobić. IBM i Ericsson twierdzą, że dzięki ich 64-antenowym układzie, sieć 5G w komercyjnym użytku jest już o wiele bliżej.
Połączone siły
We wspólnym, dwuletnim projekcie, naukowcy z IBM i Ericssona spakowali kluczowe komponenty modułu antenowego, takie jak wzmacniacze mocy, na jednym układzie scalonym. Następnie połączyli ze sobą cztery takie układy, oraz 64 krzemowe anteny w pakiecie o bokach mierzących 7 centymetrów.
Rozmiar modułu ograniczają prawa fizyki, ponieważ anteny nie mogą być mniejsze, lecz zintegrowanie innych komponentów na układzie scalonym sprawiło, że zestaw stał się mniejszy, chłodniejszy i wydajniejszy. Zestawy takie jak ten trafią do małych, komórkowych stacji bazowych, korzystających z częstotliwości 28GHz, jednego z kilku pasm przenoszących fale milimetrowe, dzięki którym technologia 5G stanie się możliwa. Fale milimetrowe nie są użyteczne w każdych warunkach, lecz rozważa się bardziej ich użycie wewnątrz budynków i w zatłoczonych obszarach miejskich.
Sygnały o tak wysokiej częstotliwości normalnie nie podróżują daleko, lecz pojawianie się technologii takiej, jak płytka stworzona przez IBM i Ericssona, pozwala na skupienie tych sygnałów w wiązki i skierowanie jej bezpośrednio w stronę urządzenia. Twierdzą, że jest to najprecyzyjniejszy w swoim rodzaju system. Jest dość szybki, by śledzić urządzenia noszone przez użytkowników lub znajdujące się w samochodach pędzących autostradami.
Smartfony 5G i inne urządzenia mobilne prawdopodobnie nie będą miały 64-ech anten, lecz wciąż będą mogły korzystać z namierzania wiązką sygnału, mając mniejszą ich ilość.
Kiedy 5G?
Płytka antenowa od IBM i Ericssona może zmienić kierunek w 200 mikrosekund (1,0 × 10-6 sekundy) lub szybciej i korzysta z podwójnej polaryzacji, aby wysyłać sygnały we dwie strony na raz, docierając do większej liczby urządzeń. Nie ma ona żadnych ruchomych części, zmienia fazę każdej anteny elektronicznie, aby zmienić kierunek sygnału.
Jak na razie sieci komórkowe nie używały czętotliwości wyższych niż 6GHz. Kilka wyższych pasm, włączając te w okolicach 24-27GHz, 38GHz i 70GHz tak samo, jak i 28GHz ma większą przepustowość niż dzisiejsze pasma komórkowe o niższych częstotliwościach.
Technologię zaprezentowano kilka dni temu na International Solid State Circuits Conference w San Francisco. Dostarczenie sieci 5G na skalę komercyjną spodziewane jest za około 3 lata.
