È l’ora del 6G

Si è appena conclusa la corsa al 5G, con la definizione delle normative e l’inizio dei primi servizi, che qualcuno pensa già al dopo.

È National Instruments, che ha sviluppato un sistema radio real time sub-THz con tecnologia software-defined radio (SDR) che utilizza ricetrasmettitori mmWave (MTS) di NI e “teste radio” di Virginia Diodes’ (VDI). Utilizzando le teste radio VDI, la gamma di frequenza dell’MTS si estende nella gamma sub THz.

L’MTS di NI offre banda base modulare e componenti IF che possono essere combinati con FPGA per realizzare il sistema over-the-air di base, per poi creare complessi sistemi MIMO con ampia elaborazione del segnale digitale. Le teste radio VDI coprono un vasto spettro di frequenze nelle bande inferiori al THz. La combinazione tra i componenti delle due Case consente di creare un potente banco di prova sub THz in grado di fornire  fino a 2 GHz di larghezza di banda istantanea con intervalli di frequenza compresi tra 110 e 170 GHz.

NI offre due progetti di riferimento software costruiti attorno a NI MTS, uno per il channel sounding, l’altro per un link di comunicazione single carrier con layer fisico.

Il design di riferimento del channel sounding è progettato per un singolo trasmettitore, singolo ricevitore e consente agli utenti di effettuare misurazioni di base di channel sounding, come la risposta del canale agli impulsi, il tempo di risposta e l’ammontare delle perdite.

Il design di riferimento del livello fisico a vettore singolo è progettato per sistemi di tipo SISO (singolo ingresso singola uscita) fino a 4 x 4 configurazioni MIMO, con larghezza di banda in tempo reale di 2 GHz.

Per ogni progetto di riferimento, il pannello frontale del software offre agli utenti una visualizzazione in tempo reale delle prestazioni a livello di sistema.

Tutta l’elaborazione del segnale, inclusa la codifica, avviene in tempo reale su FPGA aggiunti al sistema MTS di base. Il throughput totale del sistema dipende dalla struttura del frame e dal numero di canali utilizzati, ed è pari a 7,2 Gbps per canale, utilizzando la struttura predefinita del frame.

Poiché questo banco di prova è realizzato utilizzando SDR e FPGA, il software può essere aggiornato e personalizzato per soddisfare le diverse esigenze e applicazioni di ricerca. Gli utenti possono sfruttare i progetti di riferimento software esistenti per i protocolli di caratterizzazione dei canali o di comunicazione wireless per creare un banco di prova in tempo reale per la ricerca 6G.

Perché il 6G

Il ciclo di sviluppo di un tipico standard wireless è di circa 10 anni, quindi i ricercatori in ambito wireless stanno iniziando a studiare la tecnologia e le idee che serviranno come base per la prossima generazione 6G. Le frequenze sub THz e THz probabilmente ospiteranno numerose applicazioni di comunicazione ancora sconosciute, spingendo ricerche significative nel prossimo futuro.

“I ricercatori hanno bisogno di accedere ai banchi di prova sub THz per prototipare più casi d’uso wireless. Questi banchi di prova devono essere altamente flessibili, ma offrono anche prestazioni all’avanguardia per esplorare i confini delle prestazioni wireless a queste frequenze molto elevate “- ha dichiarato James Kimery, direttore della ricerca wireless, NI.

“Sembra che la D-Band sia ora la nuova E-Band.” afferma Gerhard Schoenthal, COO di VDI.