इमेक का कार्यान्वयन रेंजिंग दूरी में चार गुना वृद्धि का समर्थन करता है, और घने वायरलेस और हस्तक्षेप-समृद्ध वातावरण में विश्वसनीय, स्केलेबल और ऊर्जा-कुशल यूडब्ल्यूबी तैनाती की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है।
इंपल्स-रेडियो अल्ट्रावाइडबैंड (आईआर‑यूडब्ल्यूबी) तकनीक स्मार्टफोन, वियरेबल्स, ऑटोमोटिव प्लेटफॉर्म और आईओटी उपकरणों में इसके एकीकरण से प्रेरित होकर मजबूत गति प्राप्त कर रही है।
फिर भी, रेंज, स्केलेबिलिटी और मजबूती में सीमाएं – विशेष रूप से घने वायरलेस, हस्तक्षेप-समृद्ध वातावरण में – इसकी पूरी क्षमता को बाधित करती रहती हैं।
IEEE 802.15.4ab UWB मानक, जिसके इस वर्ष के अंत में प्रकाशित होने की उम्मीद है, इन सीमाओं पर काबू पाने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है।
इस मानक में पेश की गई एक प्रमुख अवधारणा नैरोबैंड सहायता (एनबीए) है। यह डिवाइस की खोज, सिंक्रनाइज़ेशन और UWB की सटीक रेंजिंग और स्थानीयकरण के साथ समन्वय के लिए नैरोबैंड सिग्नलिंग (5-6GHz फ्रीक्वेंसी रेंज में) के संयोजन की अनुमति देता है।
नैरोबैंड लिंक का लाभ उठाते हुए, सिस्टम अधिक कुशलता से काम कर सकता है, बहु-उपयोगकर्ता स्केलेबिलिटी का बेहतर समर्थन कर सकता है, और कम सिग्नल स्तर और लंबी दूरी पर विश्वसनीय संचार बनाए रख सकता है।
एनबीए तंत्र, हालांकि, कठोर गतिशील-रेंज और अवरोधक-सहिष्णुता आवश्यकताओं का परिचय देता है: आवश्यक लिंक बजट को सक्षम करने के लिए, नैरोबैंड रिसीवर को बहुत कम शोर का आंकड़ा प्रदर्शित करना होगा, जिससे यह कमजोर संकेतों का पता लगा सके।
साथ ही, इसे ओवरलैपिंग या आसन्न फ़्रीक्वेंसी बैंड में काम करने वाले मजबूत वाई-फ़ाई इंटरफेरर्स की उपस्थिति में भी मजबूत संचालन बनाए रखना चाहिए।
22nm CMOS प्रक्रिया में कार्यान्वित, imec के डिज़ाइन में सटीक रूप से नियंत्रित फ़िल्टरिंग के साथ एक नवीन द्वितीय-क्रम ट्रांसिम्पेडेंस एम्पलीफायर (TIA) की सुविधा है।
यह वांछित सिग्नल को संरक्षित करते हुए और कम शोर का आंकड़ा बनाए रखते हुए, सिग्नल श्रृंखला के आरंभ में मजबूत आउट-ऑफ-बैंड हस्तक्षेपकर्ताओं – जैसे कि पास के वाई-फाई सिग्नल – को दबा देता है।
इसे लागू करते हुए, आर्किटेक्चर एक उच्च गतिशील-रेंज क्लिप डिटेक्टर को एकीकृत करता है जो रिसीवर की परिचालन स्थितियों की लगातार निगरानी करता है। जब मजबूत हस्तक्षेप का पता चलता है, तो सिस्टम गतिशील रूप से अधिक मजबूत मोड पर स्विच हो जाता है, अतिरिक्त फ़िल्टरिंग को सक्रिय करता है और विरूपण को रोकने के लिए नियंत्रण प्राप्त करता है। कम-हस्तक्षेप की स्थिति में, रिसीवर कम-शक्ति मोड में रहता है, जिससे ऊर्जा-कुशल संचालन सुनिश्चित होता है।
“ये नवाचार रिसीवर के प्रदर्शन में एक कदम-बदलाव प्रदान करते हैं,” ने कहा -अनूप भट्टimec में वरिष्ठ शोधकर्ता। “हमारा कम-शक्ति डिज़ाइन – 6mW से कम खपत – अत्याधुनिक कार्यान्वयन पर गतिशील रेंज में 9dB सुधार प्राप्त करता है, 3.2dB का कम शोर आंकड़ा बनाए रखता है, और -32dBm के आसपास वाई-फाई ब्लॉकर्स को सहन करता है। मजबूत हस्तक्षेप के तहत कमजोर संकेतों के प्रति संवेदनशीलता को संरक्षित करके, आरएक्स विश्वसनीय नैरोबैंड-असिस्टेड यूडब्ल्यूबी को सक्षम बनाता है, जो रेंजिंग दूरी में चार गुना वृद्धि का समर्थन करता है।”
“इस पर आगे बढ़ते हुए, हमने IEEE 802.15.4ab के अनुरूप पहला पूर्ण ट्रांसीवर आर्किटेक्चर भी प्रदर्शित किया – जो संयुक्त रिसीवर, ट्रांसमीटर और IEEE 802.15.4ab मानक नवाचारों के माध्यम से प्रदर्शन में 32 गुना तक सुधार प्रदान करता है।”
इमेक का कार्य अनुप्रयोगों की एक नई श्रेणी के लिए मार्ग प्रशस्त करता है जिसके लिए घने वायरलेस वातावरण में सुरक्षित, सटीक और कम-विलंबता सापेक्ष स्थिति और सिंक्रनाइज़ेशन की आवश्यकता होती है।
नैरोबैंड-असिस्टेड यूडब्ल्यूबी के संभावित उपयोग के मामलों में रोबोट-टू-रोबोट समन्वय, या एआर ग्लास अपने परिवेश के साथ बातचीत करना शामिल हैं।
“अगले चरण के रूप में, हम यह पता लगा रहे हैं कि इस एनबीए आर्किटेक्चर को अन्य कम-शक्ति वाले वायरलेस सिस्टम तक कैसे बढ़ाया जा सकता है, जिसमें ब्लूटूथ के भविष्य के विकास भी शामिल हैं – जैसे कि ब्लूटूथ हायर बैंड,” जोड़ा गया। मित्र गिलासगरआईएमसी में पोर्टफोलियो मैनेजर लो-पावर वायरलेस। “समानांतर में, हम आईपी हस्तांतरण और वाणिज्यिक प्लेटफार्मों में इस तकनीक के एकीकरण में तेजी लाने के लिए उद्योग भागीदारों के साथ जुड़ते हैं।”
