ASIC ermöglicht breiten Zugang zu weltraumbasierten Mobilfunknetzen

Cellular ASIC von Ensilica, damit jedes unveränderte Mobilteil eine Verbindung herstellen kann zum weltraumgestützten Mobilfunk-Breitbandnetz von AST SpaceMobile.

Das britische Custom-Design-Haus Ensilica hat angekündigt, dass es den Mobilfunk-ASIC entwickelt, der das geplante weltraumbasierte Mobilfunk-Breitbandnetzwerk von AST SpaceMobile ermöglichen wird.

AST SpaceMobile beabsichtigt, das erste globale zellulare Breitbandnetz im Weltraum aufzubauen, das direkt mit standardmäßigen, unveränderten Mobilgeräten betrieben wird. Sein Ziel ist es, ein Netz zu schaffen, das die Versorgungslücken der meisten landgestützten Netze nicht aufweist. Das sollte die Konnektivität für die fünf Milliarden Menschen verbessern, die jetzt Mobilfunkdienste abonnieren, und dann auch Mobilfunk-Breitband für diejenigen bereitstellen, die nicht verbunden sind, fast die Hälfte der Weltbevölkerung.

Das Unternehmen hat sich vor über einem Jahr mit Ensilica zusammengetan, um einen ASIC der nächsten Generation mit modernster Leistung und Energieeffizienz bereitzustellen, um die Fähigkeiten des Unternehmensnetzwerks zu maximieren. Der ASIC wird eine wichtige Kommunikationskomponente der elektronischen Nutzlast des Raumfahrzeugs für AST SpaceMobile sein.

Der Business Development Director von Ensilica, Paul Morris, erklärte der EE Times in einem Interview die Herausforderung. Er sagte:„AST stellt eine mobile Basisstation im Weltraum auf, damit Sie direkt mit dem Mobiltelefon sprechen können, und vielleicht verstehen die Leute die Auswirkungen nicht ganz. Der Hauptvorteil ist, dass es mit jedem vorhandenen Mobiltelefon funktioniert und Sie nur ein Abonnement kaufen müssen, um eine Verbindung zu ihrem Netzwerk herzustellen. Und Leute wie Vodafone und andere arbeiten mit ihnen zusammen.“

Die Möglichkeit, direkt mit Mobiltelefonen zu sprechen, ist für AST SpaceMobile wichtig, da dies das wichtigste Unterscheidungsmerkmal von Starlink sein wird, dem von Elon Musk gegründeten Anbieter von weltraumbasierten Breitbanddiensten. Starlink wird sich mit Türmen verbinden, die dann die Teilnehmerkommunikation verteilen würden. AST SpaceMobile beabsichtigt unterdessen, direkt mit den Handgeräten einzelner Teilnehmer zu kommunizieren und die Zwischenverbindung durch Mobilfunkmasten und landgestützte Netzwerkinfrastruktur zu unterbrechen.

Starlink hat einen Vorsprung; Es hat bereits ungefähr 1.600 Satelliten im Orbit, mit Plänen, bis zu 42.000 in einer unbestimmten zukünftigen Zeitspanne zu starten. Ein Teil von Ensilicas Aufgabe besteht darin, AST SpaceMobile dabei zu helfen, aufzuholen.

Morris sagte:„Die große Herausforderung, dies zu erreichen, ist die begrenzte Stromversorgung durch die Solarzellen. Wenn Sie sich einen Satelliten vorstellen, der die Erde umkreist, befinden Sie sich mit einem Satelliten mit niedriger Erdumlaufbahn für einen bestimmten Teil der Umlaufbahn in der Sonne und dann befinden Sie sich in völliger Dunkelheit. In der kurzen Zeit, in der Sie sich in der Sonne aufhalten, können Sie also aufladen und dann die restliche Zeit mit Batterien laufen. Das begrenzt das Leistungsbudget. Die Herausforderung, die sie an uns stellten, bestand darin, ein Modemdesign zu entwickeln, das alle ihre Kommunikationsspezifikationen erfüllt und das Leistungsbudget erfüllt.

„Und die einzige Möglichkeit, dies zu erreichen, bestand darin, eine neuartige Architektur zu entwickeln und einen sehr fortschrittlichen Halbleiterprozessknoten zu verwenden“, fuhr Morris fort. „Wir können nicht sagen, welcher es ist, aber wir können sagen, dass es sich um einen fortschrittlichen Knoten handelt, der vor einigen Jahren noch nicht verfügbar war. Das war vorher nicht möglich. Sie hätten die Signalverarbeitung nie so weit herunterfahren können, um sie tatsächlich von den Solarzellen zu betreiben. Und das ist wirklich der Durchbruch, denke ich.“

Er fügte hinzu, dass der Chip ein komplettes kundenspezifisches Design mit einer Mischung aus integriertem HF-Design und Signalverarbeitung auf einem FinFET-basierten Prozess ist.

Die Herausforderung besteht darin, die Leistungsanforderungen innerhalb des Leistungsbudgets zu erfüllen. Dies bedeutet, die Kompromisse zwischen Bandbreite, Sendeleistung, Empfangsempfindlichkeit und Stromverbrauch zu bewältigen, die alle im Widerspruch zueinander stehen.

AST SpaceMobile mit Hauptsitz in Midland, Texas, entwickelt einen Satelliten, BlueWalker 3, ein 693 Quadratmeter großes Phased-Array für die geplante Direkt-zu-Handy-Konnektivität bei 4G/5G-Geschwindigkeiten. Dies durchläuft die endgültige Integration und den Test, mit einer voraussichtlichen Einführung im Sommer 2022.

Der Chief Technology Officer des Unternehmens, Huiwen Yao, sagte:„Die Entscheidung von AST SpaceMobile, sich für EnSilica zu entscheiden, basiert auf der fortschrittlichen digitalen Signalverarbeitung und der RFIC-Arbeit, die es ihnen ermöglicht, die innovative Architektur bereitzustellen, die unsere Anforderungen an unsere Halbleiter der nächsten Generation erfüllt. Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit EnSilica, um AST SpaceMobile dabei zu unterstützen, der Welt Mobilfunk-Breitbandkonnektivität bereitzustellen.“

Letztes Jahr gab Ensilica bekannt, dass es einen Einchip-Ka-Band-Transceiver-IC für die Europäische Weltraumorganisation entwickelt. Der mmWave-IC wird eine Schlüsselkomponente von kostengünstigen Hybrid-Kommunikationsterminals für die Automobilindustrie der nächsten Generation bilden, mit der Fahrzeuge immer verbunden werden können. Der IC wird im Rahmen des ESA-Projekts Advanced Research in Telecommunications Systems (ARTES) und des CASSIS-Projekts (Connected Automotive Satellite Service Integrated System) entwickelt, das vom UK Satellite Applications Catapult (UKSAC) geleitet wird. Der kundenspezifische Ka-Band-CMOS-ASIC wird mit bis zu 31,5 GHz betrieben und wird Teil eines erschwinglichen Kommunikationsmoduls im Verbrauchermaßstab, das eine elektronisch steuerbare Flachbildschirm-Phased-Array-Antenne unterstützt. Das Hybridmodul kommuniziert mit geostationären und erdnahen Umlaufbahn (LEO)-Satelliten, 4G/5G-Infrastruktur und Wi-Fi-Kommunikation, um Autos, kleine Schiffe und Flugzeuge mit hoher Konnektivität zu verbinden.

>> Dieser Artikel wurde ursprünglich auf unserer Schwesterseite EE Times veröffentlicht.

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