ASIC обеспечивает широкий доступ к космической мобильной сети

Cellular ASIC от Ensilica для подключения любого немодифицированного телефона к космической сети широкополосной сотовой связи AST SpaceMobile.

Британский дизайнерский дом Ensilica объявил о разработке ASIC для сотовой связи, который позволит AST SpaceMobile создать планируемую космическую широкополосную сотовую сеть.

AST SpaceMobile намеревается построить первую глобальную широкополосную сотовую сеть в космосе, которая будет напрямую работать со стандартными немодифицированными мобильными устройствами. Его цель - создать сеть, в которой отсутствуют пробелы в покрытии, присущие большинству наземных сетей. Это должно улучшить возможности подключения для пяти миллиардов человек, которые сейчас подписаны на услуги мобильной связи, а также предоставить сотовую широкополосную связь для тех, кто остается неподключенным, то есть почти для половины населения мира.

Компания сотрудничала с Ensilica более года назад с заданием по выпуску ASIC следующего поколения с новейшей производительностью и энергоэффективностью, чтобы максимально использовать возможности сети компании. ASIC станет ключевым коммуникационным компонентом полезной нагрузки электроники космического корабля для AST SpaceMobile.

Директор по развитию бизнеса Ensilica Пол Моррис объяснил задачу EE Times в интервью. Он сказал:«AST размещает мобильную базовую станцию ​​в космосе, чтобы вы могли напрямую разговаривать с мобильным телефоном, и, возможно, люди не совсем понимают последствия этого. Ключевым преимуществом является то, что он работает с любым существующим мобильным телефоном, и вам просто нужно купить подписку, чтобы подключиться к их сети. И такие люди, как Vodafone и другие, сотрудничают с ними ».

Возможность напрямую разговаривать с мобильными телефонами важна для AST SpaceMobile, потому что она будет самым значительным отличием от Starlink, поставщика услуг космического широкополосного доступа, основанного Илоном Маском. Starlink будет соединяться с вышками, которые затем будут распределять абонентскую связь. Между тем AST SpaceMobile намеревается напрямую связываться с мобильными телефонами отдельных абонентов, отключая промежуточную связь через вышки сотовой связи и наземную сетевую инфраструктуру.

У Starlink есть преимущество; около 1600 спутников уже находятся на орбите, и в какой-то неопределенный период в будущем планируется вывести на орбиту до 42000 спутников. Часть работы Ensilica - помочь AST SpaceMobile наверстать упущенное.

Моррис сказал:«Большой проблемой при выполнении этой работы является ограниченное энергоснабжение от солнечных батарей. Если вы представите себе спутник, который вращается вокруг Земли со спутником на низкой околоземной орбите, вы находитесь на Солнце определенную часть орбиты, а затем находитесь в полной темноте. Таким образом, если вы находитесь на солнце, вы можете заряжать, а в остальное время - от батарей. Это ограничивает бюджет мощности. Задача, которую они поставили перед нами, заключалась в том, чтобы создать модем, который отвечал бы всем их коммуникационным характеристикам и соответствовал бюджету на электроэнергию.

«И единственный способ сделать это - придумать новую архитектуру и использовать очень продвинутый полупроводниковый технологический узел», - продолжил Моррис. «Мы не можем сказать, что это за узел, но мы можем сказать, что это продвинутый узел, и они не были доступны даже небольшое количество лет назад. Раньше это было невозможно сделать. Вы никогда не смогли бы получить достаточно низкий уровень обработки сигнала, чтобы фактически запустить его от солнечных батарей. Думаю, это настоящий прорыв ».

Он добавил, что микросхема представляет собой полностью индивидуальную конструкцию, включающую сочетание интегрированной ВЧ-конструкции и обработки сигналов на основе процесса FinFET.

Неотъемлемой задачей является соблюдение требований к производительности в рамках бюджета мощности. Это означает управление компромиссами между полосой пропускания, мощностью передачи, чувствительностью приема и потребляемой мощностью, которые противоречат друг другу.

AST SpaceMobile со штаб-квартирой в Мидленде, штат Техас, разрабатывает спутник BlueWalker 3, который представляет собой фазированную решетку площадью 693 квадратных фута для запланированного прямого подключения к сотовому телефону на скоростях 4G / 5G. Он проходит окончательную интеграцию и тестирование, запуск которых ожидается летом 2022 года.

Главный технический директор компании Хуэйвен Яо сказал:«Решение AST SpaceMobile выбрать EnSilica было основано на их продвинутой цифровой обработке сигналов и работе с RFIC, что позволило им разработать инновационную архитектуру, отвечающую нашим требованиям к полупроводникам следующего поколения. Мы надеемся на сотрудничество с EnSilica, чтобы помочь AST SpaceMobile обеспечить мир сотовой широкополосной связи ».

В прошлом году Ensilica объявила о разработке однокристальной ИС приемопередатчика Ka-диапазона для Европейского космического агентства. ИС mmWave станет ключевым компонентом недорогих гибридных автомобильных коммуникационных терминалов следующего поколения, позволяя автомобилям всегда быть на связи. IC разрабатывается в рамках проекта ESA Advanced Research in Telecommunication Systems (ARTES) и проекта CASSIS (Connected Automotive Satellite Service Integrated System), который возглавляет британская компания Catapult спутниковых приложений (UKSAC). Специальная КМОП-микросхема Ka-диапазона, работающая на частоте до 31,5 ГГц, станет частью доступного потребительского коммуникационного модуля, поддерживающего плоскую фазированную антенную решетку с электронным управлением. Гибридный модуль будет обмениваться данными со спутниками на геостационарной орбите и низкой околоземной орбите (LEO), инфраструктурой 4G / 5G и Wi-Fi для обеспечения высокопроизводительной связи для автомобилей, малых судов и самолетов.

>> Эта статья изначально была опубликована на нашем дочернем сайте EE Times.

Связанное содержание:

• Спутниковая навигация и радио с программным управлением.
• Доступ к недоступным с помощью спутникового Интернета вещей
• Спутниковая связь сокращает разрыв с недостаточно обслуживаемыми рынками Интернета вещей
• Миф об Интернете вещей:поиск стандарта связи

Чтобы получить больше информации о Embedded, подпишитесь на еженедельную рассылку Embedded по электронной почте.