Un facilitador de coexistencia entre dispositivos para las futuras redes 5G
Para cumplir su promesa de multiplicar por mil las velocidades de datos, las futuras redes 5G deben utilizar una amplia variedad de bandas espectrales. Sin embargo, según el rango aumenta, la competencia entre los sistemas que utilizan la red también se agudiza y la coexistencias se convierte en un problema. «Es una necesidad de la evolución 5G. Para seguir mejorando la utilización del espectro espacial, los sistemas 5G deben desplegar más densamente la infraestructura inalámbrica y allanar el camino para el uso de la banda de frecuencia de 27 GHz y otras superiores. Esto inevitablemente aumentará la interferencia entre usuarios y entre sistemas, por lo que debemos encontrar nuevos modos de facilitar su coexistencia», explica la doctora Mirjana Videnovic-Misic, coordinadora del proyecto FUDACT. La doctora Videnovic-Misic está bastante familiarizada con esta cuestión. En particular, dedicó tres años a diseñar un receptor de picoceldas resistente a los bloqueadores de banda ancha en la tecnología de SOI carcasa ultrafina de 28 nm con óxido enterrado y completamente agotado (UTBB-FD-SOI) de STMicroelectronics. «Dado que la mayoría de tecnologías de posicionamiento submicrométrico profundo se ven afectadas por considerables variaciones de los procesos, he desarrollado un procedimiento de optimización capaz de aprovechar las características únicas del proceso UTBB FD-SOI CMOS de 28 nm a la vez que se mantiene un diseño de sistema/circuito robusto», afirma. FUDACT es un mezclador-primer receptor que posee una gran resistencia natural a los bloqueadores fuera de banda (OOB) potentes y, además, incluye un filtro bicuadrático como segunda fase del receptor de banda base. Cuando se diseña cuidadosamente, puede suprimir la señal OOB mientras que las señales débiles deseadas se muestrean y multiplican con los factores de ponderación adecuados para obtener información sobre ellas en la banda base. El receptor también dispone de un rango de tensión de polarización de carcasa ampliado y una alta eficiencia de carcasa específicos de la tecnología UTBB FDSOI CMOS de 28 nm. Al aplicarlo, «es posible compensar las variaciones de los procesos y cumplir los requisitos de ruido, linealidad y consumo en un margen de +/- 10 % de los valores objetivo para el amplificador de banda base, el núcleo del receptor diseñado», explica la doctora Videnovic-Misic. El diseño de FUDACT todavía está en desarrollo y la próxima fase será la validación en laboratorio (tras lo cual alcanzará el nivel de preparación tecnológica TRL4). La doctora Videnovic-Misic espera avanzar con este desarrollo gracias al nuevo puesto que acaba de obtener en Silicon Austria Labs (SAL), un centro de investigación de reciente creación para sistemas de base electrónica que tiene por objetivo establecerse como uno de los centros europeos de excelencia. «Como científica titular, me encargaré de la contratación, formación, dirección del equipo y diseño de circuitos integrados. Esto me dará la oportunidad de poner en práctica las habilidades que he obtenido en FUDACT. Me permitirá contribuir directamente al desarrollo sostenible de ingenieros competentes en RFIC en Europa y respaldarles. Existe la posibilidad de continuar desde allí, de alguna manera, con este proyecto, mediante una especie de cooperación entre la industria y SAL». No hay duda de que la coexistencia seguirá siendo, durante los próximos años, un tema candente entre las partes interesadas del sector 5G. Tal como destaca la doctora Videnovic-Misic, incluso la Comisión federal de comunicaciones de los Estados Unidos ha decidido imponer nuevas normas y reglamentos diseñados para acelerar el despliegue de celdas pequeñas, a fin de que los Estados Unidos puedan «ganar» la carrera mundial en materia de 5G. Continuar la investigación de FUDACT puede ser esencial para que Europa no se quede rezagada.
Palabras clave
FUDACT, 5G, coexistencia, UTBB FD-SOI, STMicroelectronics, mezclador-primer receptor
