Met de jaarlijkse Else Kooiprijs beloont de Nederlandse IC-onderzoekswereld het beste promotieonderzoek. Een prestigieuze toekenning, want de jury slaat net zo makkelijk een jaartje over als ze de kwaliteit van de inzendingen niet hoog genoeg acht. Onlangs ontving Mark Oude Alink van Bruco de prijs voor 2013. Aan de UT ontwikkelde hij een techniek waarmee dure spectrumanalyzers op een enkele chip uitgevoerd zouden kunnen worden en mobiele apparatuur ongebruikte frequentiebanden kan afspeuren. In dit artikel doet hij het idee uit de doeken.
Sinds de introductie van GSM rond 1990 heeft draadloze communicatie een enorme vlucht genomen. Elk jaar versturen we meer data met steeds hogere snelheden. Er zijn drie aspecten die de communicatiesnelheid en -capaciteit van onze draadloze apparatuur bepalen: de spectrale efficiëntie (bits per hertz per seconde), de toegewezen bandbreedte (het aantal hertzen dat gebruikt mag worden) en opdeling in de ruimte. Op alle drie wordt vol ingezet om de capaciteit voor draadloos verkeer te vergroten. Zo heeft LTE (4G) drie keer de spectrale efficiëntie van UMTS en vier keer (in de nabije toekomst zelfs acht keer) de bandbreedte. Spatieel hergebruik wordt veel toegepast in de telecomwereld met behulp van steeds meer, maar kleinere, zendmasten en directionele antennes.
Helaas komt met deze methodes het einde van de groei wel zo’n beetje in zicht. Het draadloze dataverkeer neemt met zo’n vijfenzeventig procent per jaar toe. Om een (nog) hogere spectrale efficiëntie te behalen, is onevenredig meer energie per bit nodig, waar in draagbare apparatuur met de toch al beperkte accuduur geen budget voor is. Ook wat betreft spatieel hergebruik is de rek eruit: de aanleg van zendmasten is duur, terwijl het maximumaantal zendmasten praktisch begrensd zal zijn. Qua bandbreedte valt er al niet veel meer te halen. Zo ongeveer het gehele spectrum onder de 6 GHz is al toegewezen, terwijl hogere frequenties niet zo zinvol zijn door hun slechte propagatie-eigenschappen voor mobiele communicatie. We lijken dus binnenkort tegen een grens aan te lopen.
This article is exclusively available to premium members of Bits&Chips. Already a premium member? Please log in. Not yet a premium member? Become one for just €20 for the first year and enjoy all the benefits.
