Smart Radio Transmitters for Future Millimeter-wave Systems
- Reference number
- ID16-0069
- Start and end dates
- 170101-210331
- Amount granted
- 1 605 788 SEK
- Administrative organization
- Chalmers University of Technology
- Research area
- Information, Communication and Systems Technology
Summary
Millimeter wave (mm-wave) communication is a key enabler for improved capacity, quality of service, and speed in next generation wireless networks, such as 5G. Development of cost- and energy efficient mm-wave systems is hindered by the complexity and inefficiency of today’s radio circuit solutions. The goal of this project is to develop a new generation of self-optimizing and efficiency enhanced smart transmitter circuits. Only with such smart plug-and-play solutions can the complexity of emerging communication systems be managed. The project brings together the expertise and infrastructure at Chalmers and Gotmic, and is supported by Ericsson to guarantee the relevance and value of the results obtained. The research is therefore of strategic importance for the long-term competitiveness of Swedish wireless industry in general, and telecommunication in particular.
Popular science description
Snabb och effektiv kommunikation är en grundförutsättning för social interaktion, ekonomisk tillväxt och kunskapsutbyte i vårt moderna samhälle. En ökande del av denna kommunikation sker med trådlös teknik. För att tillgodose det ökande behovet av snabb och tillförlitlig trådlös kommunikation, så kommer nya hittills outnyttjade millimetervågsfrekvenser att tas i bruk när framtidens kommunikationssystem nu utvecklas. Genom att dessutom utrusta basstationer och andra trådlösa enheter med många individuellt styrda radiosändare kan energin riktas dit användare befinner sig. Detta innebär dramatiska energibesparingar och mångfalt effektivare utnyttjande av frekvensutrymmet jämfört med dagens system. Detta paradigmskifte skapar dock nya utmaningar. En stor utmaning för företag som utvecklar framtidens system är att de blir oerhört komplexa att bygga. Detta riskerar att fördröja utvecklingen, öka kostnaderna, och minska de möjliga förbättringarna som kan uppnås. En viktig bidragande orsak till den ökande komplexiteten kommer av de radiokretsar som används. Traditionella radiokretsar, speciellt för millimetervågsfrekvenser, är skräddarsydda för varje specifik tillämpning och är dessutom komplicerade att använda med flertalet styrsignaler som kontinuerligt måste justeras. De har dessutom väldigt låg verkningsgrad, vilket leder till onödig energiåtgång och stora värmeproblem. Detta projekt syftar till att utveckla smarta och energieffektiva millimetervågssändare, speciellt anpassade för att tillgodose behoven i framtidens komplexa millimtervågssystem. Vi kommer att utnyttja moderna halvledarprocesser för att på samma krets kombinera både energieffektiva sändarkretsar och kretsar för dynamisk korrigering av deras icke-ideala egenskaper. Därmed skapar vi en självoptimerad sändarmodul för millimetervågsfrekvenser som samtidigt är enkel att använda för att bygga komplexa system med och energieffektiv. Denna forskning sammanför den unika kompetens inom effektiva radiosändare som finns på Chalmers med Gotmic:s spetskompetens inom millimetervågsområdet. Projektet innefattar även samarbete med Ericsson, vilket säkerställer att behoven inom framtidens kommunikationssystem tillgodoses. Kunskapsuppbyggnaden inom projektet bidrar också till att ytterligare stärka Sveriges långsiktiga konkurrenskraft inom telekommunikationsområdet.