Sony och Tokyo Tech har tillsammans utvecklat lågffekts LSI-kretsar för bredbandig millimetervågs, trådlös kommunikation med vad som uppges uppnå världens snabbaste dataöverföringshastighet på 6,3 Gbit/s (för ett millimetervågsystem som använder ett frekvensband på 2,16 GHz definierad i 60 GHz-standarder).

Foto av RF LSI-chipet (t.h) och BB LSI-chipet (t.h)

Sony Corporation har tillkännagivit att National University Corporation, Tokyo Institute of Technology och Sony tillsammans har utvecklat ett RF LSI- och en basbands (BB) LSI-chip som möjliggör millimetervågs, trådlös dataöverföring med 6,3 Gbit/s. Den tekniska prestationen presenterades vid International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) i San Francisco den 19 februari 2012, där ytterligare detaljer om tekniken lämnades ut.

Under de senaste åren har efterfrågan på allt högre kommunikationshastigheter lett till ett ökat behov av fler frekvenser. I synnerhet har brist på frekvenser under 6 GHz blivit en allt viktigare fråga. Dessutom har mängden ”inter-device”-dataöverföring ökat snabbt på grund av förbättringar av ljud och bildkvalitet för audiodata, bilder, och de videobilder som används för TV, mobila enheter och online videosharing-tjänster. Sådana förbättringar har drivit på behovet av teknik som underlättar överöringen av stora mängder data i mycket högre hastigheter mellan enheter. För att möta den förväntade framtida utvecklingen, har Tokyo Institute of Technology och Sony tillsammans utvecklat en millimetervågs, trådlös dataöverföringsteknik som realiserar dataöverföring i både höga hastigheter och med låg energiförbrukning. Tekniken gör det möjligt för användare att både sända och ta emot data vid mycket högre hastigheter mellan mobila enheter utan att behöva kabelanslutningar. Tekniken kommer också att göra det möjligt för användare att komma i åtnjutande av okomprimerad HD-kvalitetsvideo från en mobil enhet till en display.

I det gemensamma utvecklingsprojektet fick Sony uppdraget att utforma de digitala delarna av BB LSI:n och utveckla chipet i sin helhet medan Tokyo Institute of Technology utformade RF LSI-chipet och de analoga delarna av BB LSI:n.
.
Den högeffektiva och högt integrerade ”rate-14/15” Low-Density Parity-Check (LDPC) felkorrigeringskoden som utvecklats av Sony uppges kraftigt minskar mängden redundant data som krävs för felkorrigering, och detta har möjliggjort en LDPC-avkodning med en vad som uppges vara världbäst energieffektivitet på 11,8 pJ/bit eller 74 mW vid 6,3 Gbit/s (som en LDCP-avkodare realiserad i kisel). Den här LDPC-koden föreslogs till 60 GHz-band, millimetervågs trådlös kommunikationsstandarden IEEE 802.15.3c och används nu  i standarderna.

En forskargrupp ledd av professor Akira Matsuzawa och docent Kenichi Okada vid Tokyo Institute of Technology har för första gången någonsin utvecklat en RF LSI som fungerar som en 60 GHz-bands millimetervågs direktomvandlande (från RF till basband) för 16 Quadrature Amplitude Modulation (16QAM) med hög hastighetskommunikation för alla frekvenskanaler som definieras enligt 60 GHz-bands millimetervågs trådlösa kommunikationsstandarder. (IEEE 802.15.3c, ECMA-387 and ISO/IEC 13156).

Detta genombrott uppges ha uppnåtts genom en unik ”rygg-mot-rygg” layoutstruktur för den injektionslåsta oscillatorn (En teknik för att generera en signal med önskad frekvens genom att injicera en signal med en annan frekvens till en oscillator).

BB LSI-delens analog-till-digitalomvandlare (ADC) uppges uppnå en världsbäst lägsta effektförbrukning på 12 mW vid en samplingshastighet av 2,3 GSa/s, som integrerad ADC i ett 60 GHz trådlöst chip genom utveckligen av en enkel komparator som inte ökar konverteringfelet.

En del av forskningen och utvecklingen genomfördes som en del av "R&D for Expansion of Radio Wave Resources" som sponsras av det japanska ministeriet för Internal affairs and Communikation (MIC), enligt ett pressmeddelande.

Filed under: Utländsk Teknik