ASIC maakt brede toegang tot ruimtegebaseerd mobiel netwerk mogelijk

Cellular ASIC van Ensilica zodat elke ongewijzigde handset verbinding kan maken op het in de ruimte gebaseerde mobiele breedbandnetwerk van AST SpaceMobile.

Het Britse ontwerpbureau Ensilica heeft aangekondigd dat het de mobiele ASIC ontwikkelt die het geplande, in de ruimte gebaseerde mobiele breedbandnetwerk van AST SpaceMobile mogelijk zal maken.

AST SpaceMobile is van plan om, naar eigen zeggen, het eerste wereldwijde mobiele breedbandnetwerk in de ruimte te bouwen dat rechtstreeks werkt met standaard, ongewijzigde mobiele apparaten. Het doel is om een ​​netwerk te creëren dat de dekkingskloven mist die inherent zijn aan de meeste landgebaseerde netwerken. Dat zou de connectiviteit moeten verbeteren voor de vijf miljard mensen die nu geabonneerd zijn op mobiele diensten, en vervolgens ook mobiel breedband moeten bieden aan degenen die geen verbinding hebben, bijna de helft van de wereldbevolking.

Het bedrijf ging meer dan een jaar geleden in zee met Ensilica, met de opdracht om een ​​ASIC van de volgende generatie te leveren met ultramoderne prestaties en energie-efficiëntie om de mogelijkheden van het netwerk van het bedrijf te maximaliseren. De ASIC wordt een belangrijk communicatieonderdeel van de elektronica van het ruimtevaartuig voor AST SpaceMobile.

Ensilica's bedrijfsontwikkelingsdirecteur, Paul Morris, legde de uitdaging uit aan EE Times in een interview. Hij zei:"AST plaatst een mobiel basisstation in de ruimte zodat je rechtstreeks met de mobiel kunt praten, en misschien begrijpen mensen de implicaties daarvan niet helemaal. Het belangrijkste voordeel is dat het werkt met elke bestaande mobiele telefoon en dat u alleen een abonnement hoeft te kopen om verbinding te maken met hun netwerk. En mensen zoals Vodafone en anderen werken met hen samen.”

De mogelijkheid om rechtstreeks met mobiele telefoons te praten is belangrijk voor AST SpaceMobile, omdat het de belangrijkste onderscheidende factor zal zijn van Starlink, de leverancier van breedbanddiensten in de ruimte, opgericht door Elon Musk. Starlink zal verbinding maken met torens, die vervolgens de communicatie van abonnees zouden distribueren. AST SpaceMobile is ondertussen van plan om rechtstreeks met de handsets van individuele abonnees te communiceren, waardoor de tussenverbinding via zendmasten en landgebonden netwerkinfrastructuur wordt verbroken.

Starlink heeft een voorsprong; het heeft al ongeveer 1.600 satellieten in een baan om de aarde, met plannen om er binnen een onbepaalde tijdspanne maar liefst 42.000 te lanceren. Een deel van Ensilica's taak is om AST SpaceMobile te helpen de achterstand in te halen.

Morris zei:"De grote uitdaging om dit te laten werken, is de beperkte stroomvoorziening van de zonnecellen. Als je je een satelliet voorstelt, zoals die rond de aarde gaat, met een satelliet met een lage baan om de aarde, sta je een bepaald deel van de baan in de zon en dan ben je in totale duisternis. Dus in de korte tijd dat je in de zon bent, kun je opladen en de rest van de tijd op batterijen. Dat beperkt het energiebudget. De uitdaging die ze ons brachten was om een ​​modemontwerp te bouwen dat voldeed aan al hun communicatiespecificaties, dat voldeed aan het stroombudget.

"En de enige manier om dat te doen was om met een nieuwe architectuur te komen en een zeer geavanceerd halfgeleiderprocesknooppunt te gebruiken", vervolgde Morris. "We kunnen niet zeggen welke het is, maar we kunnen wel zeggen dat het een geavanceerd knooppunt is en deze waren zelfs een klein aantal jaren geleden niet beschikbaar. Het was niet mogelijk om dit eerder te doen. Je had de signaalverwerking nooit laag genoeg kunnen krijgen om het daadwerkelijk van de zonnecellen te laten lopen. En dat is echt de doorbraak, denk ik.”

Hij voegde eraan toe dat de chip een volledig op maat gemaakt ontwerp is met een mix van geïntegreerd RF-ontwerp en signaalverwerking, op een op FinFET gebaseerd proces.

Inherent aan de uitdaging is het voldoen aan de prestatie-eisen binnen het energiebudget. Dit betekent het beheren van de afwegingen tussen bandbreedte, zendvermogen, ontvangstgevoeligheid en stroomverbruik, die allemaal op gespannen voet met elkaar staan.

Het hoofdkantoor van AST SpaceMobile in Midland, Texas, ontwikkelt een satelliet, BlueWalker 3, een gefaseerde array van 693 vierkante meter voor geplande direct-naar-mobiele telefoonconnectiviteit met 4G/5G-snelheden. Dit ondergaat de laatste integratie en tests, met een verwachte lancering in de zomer van 2022.

De chief technology officer van het bedrijf, Huiwen Yao, zei:"AST SpaceMobile's beslissing om EnSilica te selecteren was gebaseerd op hun geavanceerde digitale signaalverwerking en RFIC-werk, waardoor ze de innovatieve architectuur konden leveren om te voldoen aan onze vereisten voor onze volgende generatie halfgeleiders. We kijken ernaar uit om met EnSilica samen te werken om AST SpaceMobile te helpen mobiele breedbandconnectiviteit naar de wereld te brengen.”

Vorig jaar kondigde Ensilica aan dat het een Ka-band transceiver-IC met één chip zou ontwikkelen voor de European Space Agency. De mmWave IC zal een belangrijk onderdeel vormen van de volgende generatie, goedkope hybride communicatieterminals voor auto's, waardoor voertuigen altijd verbonden kunnen zijn. De IC wordt ontwikkeld als onderdeel van ESA's Advanced Research in Telecommunications Systems (ARTES)-project en het CASSIS-project (Connected Automotive Satellite Service Integrated System), dat wordt geleid door de UK Satellite Applications Catapult (UKSAC). De op maat gemaakte Ka-band CMOS ASIC, die werkt tot 31,5 GHz, zal deel uitmaken van een betaalbare communicatiemodule op consumentenschaal die een platpaneel elektronisch bestuurbare phased array-antenne ondersteunt. De hybride module zal communiceren met geostationaire en LEO-satellieten (Low Earth Orbit), 4G/5G-infrastructuur en Wi-Fi-communicatie om connectiviteit met hoge capaciteit te leveren aan auto's, kleine schepen en vliegtuigen.

>> Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op onze zustersite, EE Times.

---

Verwante inhoud:

• Satellietnavigatie en Software Defined Radio
• Het onbereikbare bereiken met IoT via satelliet
• Satellietconnectiviteit overbrugt kloof met achtergestelde IoT-markten
• The Internet of Things-mythe:de zoektocht naar een connectiviteitsstandaard

Abonneer u voor meer Embedded op de wekelijkse e-mailnieuwsbrief van Embedded.