Green ICT @ FMD ReferenzdatenMessung ökobilanzrelevanter Parameter von 60 GHz 4×4 MIMO-Kommunikationssystem

Kategorien:
Copyright?
Ja
Bezugsjahr:
2024
Geographischer Bezug:
Deutschland

Technologiebeschreibung:

Der Aufbau und die Automatisierung einer Antennenmesskammer, die für die Charakterisierung und Analyse von HF-Kommunikationsgeräten optimiert ist, die im mm-Wellen- und Sub-THz-Spektrum arbeiten. Zur Validierung des Aufbaus wurde die Leistungs- und Performanceanalyse eines 60-GHz-4×4-LoS-MIMO-Systems auf Basis kommerzieller Funkmodule durchgeführt.

Bezugsgröße:

Stromverbrauch W/Gbit/s pro Funkmodul

Copyright:

IHP - Leibniz Institut für Innovative Mikroelektronik - Dieser Datensatz ist im öffentlich geförderten Projekt Green ICT @ FMD entstanden und ist zu 100% vom BMBF gefördert. mehr Informationen

Methodische Aspekte:

Der Charakterisierung der Verstärkung und der Leistung einzelner Module. Die Übertragungsparameter wurden auf 5 m Entfernung optimiert und das übertragene Signal wurde QPSK-moduliert. Ziel war es, die Signalqualität (rmsEVM) und die Bitfehlerrate (BER) für verschiedene Verstärkungseinstellungen zu messen und sie dem Stromverbrauch zuzuordnen. Die Messungen wurden für SISO-, 2×2-MIMO- und 4×4-MIMO-Verbindungen durchgeführt.

Datenqualität, -herkunft:

Die Daten wurden in der IHP-Antennenmesskammer bei der Messung erfasst.


Datenübersicht:

WertEinheit
Energieeinsparung 5 bis 50 %
Energieverbrauch 0,513 W/Gbit/s pro MIMO-Kanal (dynamisch) W/Gbit/s

In der dynamischen Leistungsaufnahme ist die statische Leistungsaufnahme von ca. 1,5 W nicht enthalten, welche sich auf die konstant bleibende Leistungsaufnahme im Trägerboard bezieht. Mit zunehmender Anzahl von Streams skaliert sowohl der aggregierte Datendurchsatz als auch der dynamische Stromverbrauch linear. Die Analyse hat gezeigt, dass für das gemessene MIMO-Setup die beste Energiesparstrategie darin besteht, eine größere Modulationsordnung zu wählen, um die Anzahl der notwendigen Streams zu minimieren. Die adaptive Steuerung der Verstärkung für das gemessene System kann zu einer moderaten Energieeinsparung von 5 % führen. Mit zusätzlicher intelligenter Steuerung aktiver MIMO-Kanäle können die Einsparungen bis zu 50 % betragen.

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