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Startup desarrolla emulador de comunicaciones 5G

La empresa neoyorquina Millilabs ha creado un equipo para simular señales mmWave (ondas milimétricas) para la siguiente generación de comunicaciones utilizando instrumentos donados por compañías como National Instruments y Keysight Technologies.

ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas

Investigadores de la Escuela de Ingeniería de Comunicaciones de NYU Tandon (Nueva York), en colaboración con ingenieros de la recién constituida empresa Millilabsdesarrollaron un equipo de emulación para señales de onda milimétrica (mmWave) con el cual se podrá estudiar el comportamiento del siguiente paradigma de comunicaciones 5G en diversos entornos.

   

En el sitio Web de la universidad, se menciona que los avances en materia de pruebas, mediciones y validaciones para comunicaciones 5G alcanzadas por los ingenieros de esta institución, se debe principalmente a la granularidad que experimenta la evolución de este sector tecnológico, algo que han visto como una oportunidad para innovar, pues debido a que las señales mmWave deben superar las pérdidas durante los procesos de transmisión al hallar frecuencias distintas incluyendo algunas más bajas, la industria está obligada a utilizar múltiples antenas y tecnologías matriciales de fase para dirigir las señales a sus respectivos destinos con mayor potencia y claridad, esto en comparación con las señales omnidireccionales de la actualidad.

Para las compañías que desarrollan sistemas electrónicos sobre estos nuevos entornos, probar tales sistemas es difícil, de tal manera que la puesta en marcha del proyecto gestado en Tandon puede hacer que la emulación de canales sea práctica y económica.

El emulador creado por Millilabs y académicos de la Universidad de Tendon emula tanto los canales como el proceso de transmisión/recepción en antenas con arreglo de fase. (Fuente Millilabs).
   

Utilizando herramientas donadas por compañías como National Instruments, que otorgó PXI y tarjetas FPGAs, así como módulos transceptores de la firma Keysight Technologies, el equipo liderado por el Dr. Aditya Dhananjay, fue capaz de crear el hardware que emula tanto las transmisiones de canal y arreglos de antenas necesarios para producir las señales MIMO.

Debido a que las señales 3G y 4G son omnidireccionales, operan en frecuencias menores a los 6 GHz y la potencia de señal es lo suficiente fuerte para superar muchas de las pérdidas durante las transmisiones, pero no así con las señales mmWave a partir de los 24 GHz.

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Funcionamiento del equipo de emulación de señales.

 

El sistema desarrollado por los emprendedores cuenta con un arreglo de convertidores analógico a digital (ADCs) que se encargan de emular las señales, mientras que el procesamiento de las mismas ocurre en los chips FPGAs, para finalmente pasar a la siguiente conversión digital a analógico (DAC), el cual emula las señales de las antenas receptoras.

Las tarjetas FPGAs pueden ser ajustadas para trabajar bajo las siguientes condiciones operativas: ruido, con n cantidad de antenas (se supone que puede trabajar con más de 1,024 antenas), espaciamiento de elementos como λ/4 y λ/2 , polarizaciones vertical, horizontal y circular, con errores en arreglos de fases, vectores multiseñal y señales parásitas, fases de ruido, y relojes de sistema (CMOS y fuentes de cristal).

Los investigadores recibieron equipo donado por las compañías National Instruments y Keysight Technologies.
   

“Con los sistemas tradicionales, el costo de construcción de un emulador se dispara linealmente con el número de elementos de la antena. Por ejemplo, la emulación de un sistema de 64 antenas requerirá 64 veces más hardware que un sistema de una sola antena. El Emulador MilliLabs admite la formación de haz con cientos de elementos de antena, que es nuestra tecnología clave”, mencionó el Dr. Dhananjay.

Con esta nueva plataforma, la startup neoyorquina, surgida de la cantera de investigación académica de la Universidad de Tendon, planea dispersar una nueva gama de herramientas de medición, pruebas y validación para tecnologías de comunicación 5G, con lo cual las empresas y emprendedores puedan emular sus respectivos proyectos en entornos que difícilmente recrearían con un presupuesto limitado.

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