Инженеры ТГУ разрабатывают передовые алгоритмы для систем 5G

2 Декабря 2020

Инженеры НОЦ «Инжиниринговый центр СВЧ-техники и технологии» ТГУ создают передовые алгоритмы цифровой обработки радиосигнала для систем связи нового поколения. Применение этих алгоритмов позволит, с одной стороны, снизить стоимость услуги, с другой – обеспечить её высокое качество даже в экстремальных условиях, например, при очень низких или высоких температурах. Проект реализуется при поддержке Научного фонда ТГУ им. Д.И. Менделеева.  

Современная цифровая система связи должна обладать высокой скоростью передачи данных на большие расстояния с высокой достоверностью, низким энергопотреблением, хорошей помехозащищенностью и низкой стоимостью. Это довольно противоречивые, порой взаимоисключающие требования, – объясняет заместитель директора НОЦ «Инжиниринговый центр СВЧ техники и технологии» ТГУ Валерий Кагадей. – Увеличение скорости передачи данных напрямую связано с ростом ширины полосы радиосигнала, это требует большей производительности вычислительных ресурсов, увеличения потребляемой мощности, что приводит к увеличению себестоимости модема.


Команда НОЦ решает эту задачу за счёт оптимизации архитектуры приёмо-передающего устройства и создания новых, более эффективных алгоритмов обработки сигнала. В частности, программисты центра работают над улучшением функционала систем синхронизации, многоканальной обработки, модуляции, коррекции искажений, помехоустойчивого кодирования.

Для отработки полученных результатов уже создан полнофункциональный макет модема с использованием самой современной элементной базы российского и зарубежного производства. В настоящее время команда НОЦ тестирует новое приёмно-передающее устройство и проверяет его работоспособность в различных каналах связи. Наряду с этим производится проверка защищённости приёма-передачи сигнала в условиях преднамеренных помех, что позволит определить диапазон параметров и классы кодов, оптимальные для нового модема.

Совокупные результаты, полученные в рамках проекта, позволят создать гибкую модульную платформу для реализации систем связи нового поколения. Научный задел, сформированный учеными ТГУ, будет полезен для решения задачи по созданию отечественной базовой станции 5G и её компонентов (без применения импортных комплектующих), поставленной правительством РФ. С этой целью создан консорциум «Телекоммуникационные технологии» (АНО ТТ), резидентом которого является ТГУ. Консорциум объединяет опыт российских исследовательских университетов, R&D центров и ведущих российских производителей радиоэлектроники в области современных видов связи.