Uutiset

Uusi 5G-lähetin on 20 kertaa edeltäjiään tehokkaampi

5G-radiolähetin on suunniteltu viidennen sukupolven pieniin tukiasemiin.

Kehitetyn integroidun tukiasemalähettimen prototyyppi. Kuva: Aalto-yliopisto

Mobiililaitteiden määrä kasvaa vauhdilla, minkä vuoksi matkaviestinjärjestelmien yhden tukiaseman kattamaa peittoaluetta on tulevaisuudessa pienennettävä. Tämä pienentää tukiasemien kokoa, mutta kasvattaa niiden lukumäärää, jolloin tukiasemien hinta-, koko- ja tehonkulutusvaatimukset lähentyvät matkapuhelimien vaatimuksia.  

Aalto-yliopiston tutkijat ovat yhdessä Tampereen teknillisen yliopiston ja Nokia Bell Labsin kanssa kehittäneet uudenlaisen 5G-radiolähettimen, jonka toimintaperiaate on mahdollisimman digitaalinen: signaali muutetaan analogiseen muotoon vasta lähettimen viimeisessä vahvistinasteessa. Puolijohdeprosessien kehitys on mahdollistanut, että signaali käsitellään radiolähettimessä digitaalisessa muodossa lähes antennille asti, missä se muunnetaan sähkömagneettiseksi säteilyksi. 

”Lähettimeen on kehitetty täysin uusi integroitu elektroniikkapiiri, joka mahdollistaa lähetettävän taajuuskaistan merkittävän kasvattamisen. Tämä lisää tukiasemien tiedonsiirtokapasiteettia jopa 20-kertaiseksi”, kertoo Aalto-yliopiston elektroniikan ja nanotekniikan laitoksen professori Jussi Ryynänen.

”Kun 4G-lähettimien tiedonsiirtokaistanleveys on noin kaksikymmentä megahertsiä, on kehitetyllä digitaalisella 5G-lähettimellä mahdollista saavuttaa jopa neljänsadan megahertsin kaistanleveys.”

Joustavaa signaalin muokkausta

Monissa tukiasemissa joustavuus on toteutettu rinnakkaisilla lähettimillä, joita voidaan laittaa päälle tai pois tukiaseman sijainnista ja tarvittavasta tiedonsiirtokapasiteetista riippuen.

”Nyt kehitetty 5G-tukiasemalähetin tuo uusia mahdollisuuksia lähetettävän signaalin muokkaukseen ja ohjelmointiin. Lähetettävän signaalin laatua voidaan parantaa ja hyvin vapaasti valita taajuudet, joilla lähetin toimii ilman rinnakkaisia radiolähettimiä”, sanoo Tampereen teknillisen yliopiston tietoliikennetekniikan professori Mikko Valkama.

Uusi lähetin mahdollistaa joustavan kantoaaltojen määrittelyn laajalla 400MHz:n taajuusalueella. Kuva: Aalto-yliopisto

Uuden sukupolven tukiasemissa operaattorit pystyvät valitsemaan parametreja säätämällä, miten ja mille laitteille he jakavat signaalia asemien kautta. Tähän asti kohdentaminen on tapahtunut kiinteällä taajuusalueella.

Aalto-yliopisto on kehittänyt tekniikkaa yhdessä Tampereen teknillisen yliopiston ja Nokia Bell Labsin kanssa. Tutkimusprojektia ovat rahoittaneet TEKES ja Nokia. Tulokset julkaistiin helmikuun alussa Yhdysvalloissa International IEEE Solid-State Circuits -konferenssissa, jossa puolijohdeteollisuus ja akateeminen tutkimusyhteisö esittelevät parhaat tuloksensa integroitujen elektroniikkapiirien alalta.

Lisätietoja:

Professori Jussi Ryynänen
Aalto-yliopisto, elektroniikan ja nanotekniikan laitos
puh. 050 384 1720
[email protected]

 

  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu

Lisää tästä aiheesta

Photo: KukkaMaria Rosenlund.
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Kaie Kubjas: On tärkeää rohkaista tyttöjä ja nuoria naisia opiskelemaan matematiikkaa

Matemaatikko Kaie Kubjas on tehnyt tutkimusta ympäri maailmaa ja havainnut paikoin vain vähäisesti naisprofessoreita, -luennoitsijoita tai -opiskelijoita. Nyt korona-aikana hän haluaa vedota naisten, perheellisten ja nuorten tutkijoiden puolesta.
Some medicine capsules and equations
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Tekoäly ennustaa luotettavasti, miten eri lääkeyhdistelmät tappavat syöpäsoluja

Suomessa kehitetyn koneoppimismenetelmän avulla syöpäsairauksia voitaisiin hoitaa nykyistä tehokkaammin.
Francis Ford Coppola.
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Mestariohjaaja Francis Ford Coppola Suomeen ELOn ja KAVIn kutsumana

Francis Ford Coppola työskentelee vierailunsa yhteydessä Aalto-yliopiston elokuvaopiskelijoiden kanssa.
Vihreällä kuvitustaustalla kuva Eeva Vilkkumaasta ja seminaarin otsikko
Yhteistyö, Tutkimus ja taide Julkaistu:

”Kun kova data ei riitä – asiantuntijalähtöiset mallit strategiatyössä”

Koronakriisin myötä strategisen ennakoinnin ja muutoskestävyyden merkitys on korostunut yrityksissä. Epävarmuuden hahmottamiseen ja strategian jatkuvaan päivittämiseen etsitään uusia menetelmiä ja lähestymistapoja.