Meistens muss sich niemand Gedanken darüber machen, wie die Mobilfunknetze funktionieren, auf die wir alle angewiesen sind. Aber viele werden nicht überrascht sein zu hören, dass, wie es bei der Infrastruktur oft der Fall ist, einige Teile Spitzentechnologie sind und andere sich seit Jahrzehnten nicht geändert haben. Eridan ist ein gut finanziertes Startup, das darauf abzielt, eines der letzteren durch einen völlig anderen Hardwareansatz zu ersetzen, der Mobilfunknetze effizienter machen könnte.
Überall, wo Sie hinschauen – oder eher darüber, wo Sie hinschauen – gibt es Mobilfunkmasten, die Ihr Telefon mit dem breiteren Internet verbinden. Sie können sich vorstellen, dass es aus drei großen Teilen besteht: dem Modem, das Daten mit dem Rest des Netzwerks austauscht; Antenne, die ein Funksignal in Verbindung mit Dutzenden oder Hunderten von Geräten in der Nähe aussendet; und dem Transceiver, der sich dazwischen befindet und die digitalen Daten des Modems in das eigentliche HF-Signal der Antenne umwandelt.
Es ist klar, dass sich das Modem mit der Zeit weiterentwickeln und die Kapazität erhöhen muss, und es ist passiert. Ebenso muss die Antenne geändert werden, um neue und wiederverwendete Spektrumsegmente für mobile Datenzwecke zu reflektieren. Aber der Transceiver ähnelt in gewisser Weise einem Digital-Analog-Wandler, da sich seine Funktion nicht wesentlich geändert hat – Dateneingabe und Signalausgabe.
Allerdings haben wir erst vor kurzem damit begonnen, die Grenzen dieses zentralen Segments zu untersuchen, das aus technologischer Sicht ein Dinosaurier ist.
„Die Funktionsweise des Antennen-Transceivers hat sich in den letzten 70 Jahren nicht geändert“, sagte Doug Kirkpatrick, Mitbegründer von Eridan. „Es heißt Linearverstärker, und dieses Gerät, dieser schaltungstechnische Ansatz, steht buchstäblich am Rande dessen, was 5G heute ist.“
Diese Verstärker sind im Wesentlichen analoge Geräte, und aufgrund ihrer grundlegenden Natur werden sie umso weniger effizient sein, je mehr Leistung Sie in sie stecken. Und im Laufe der Jahre nahm die verbrauchte Leistung nur zu, als die Anzahl und Komplexität der Signale zunahm; 5G-Transceiver sind fast halb so effizient wie Transceiver der vierten Generation, die halb so effizient waren wie die der dritten Generation – aber aufgrund von Spektrumsbeschränkungen und wachsender Nachfrage werden wir mehr 5G-Zellen benötigen. Auch wenn der Unterschied nur wenige Watt beträgt, baut er sich sehr schnell auf, wenn Sie planen, alle besiedelten Gebiete sowie Autobahnen abzudecken.
„Wenn Sie irgendwohin wollen, ist es ungefähr das 20-fache der Radios, und mit der ebenfalls geringeren Effizienz sprechen Sie davon, 50 Prozent des Stroms aus den USA zu beziehen“, sagte Kirkpatrick. “Dieser Hund jagt nicht.”
“Was wir getan haben, ist etwas, wonach die Branche seit vielleicht 30 Jahren sucht, etwas, wonach jedes Mobilfunkunternehmen gestrebt und Milliarden ausgegeben hat. Wenn Sie möchten, dass jeder 5G hat, ohne den Planeten zum Schmelzen zu bringen, sind wir der absolut einzige Weg dazu mach es möglich.”
Polare Standardzellengröße und Zellengröße mit Eridan-Technologie.
Und was genau hat Eridanos getan? Ich deutete meinen Verdacht an, dass ein Startup mit begrenzten Ressourcen Jahrzehnte der Forschung einiger der reichsten Unternehmen der Welt umgehen könnte.
„Nun, wir haben geschummelt“, gab Kirkpatrick zu. Einer der Gründer des Unternehmens, Earl McKeown, der leider vor zwei Jahren während des Entwicklungsprozesses verstarb, gehörte zu denen, die bei diesen großen Telekommunikationsunternehmen forschten, wo sein Ansatz nie aufging. Um nicht zu sagen, dass er natürlich keine Geschäftsgeheimnisse mitnahm – sie fanden einen Weg, die Theorie außerhalb der Unternehmensstruktur umzusetzen.
Nachdem sie sich während des gescheiterten Einstellungsverfahrens getroffen hatten, um ähnliche Arbeiten für ein großes Unternehmen zu erledigen, beschlossen die Gründer, dass sie sich genug mochten, um das Konzept unabhängig zu verfolgen.
„Wir haben getan, was Sie tun wollten, wir haben uns mit einer Serviette und einem Bier hingesetzt“, erinnert er sich, und nachdem er die Fokusgruppen ein wenig ausgefüllt hatte, „war es eine dieser Manifestationen.“ Alle hoben die Augenbrauen und sagten: ‚Das ist eine verrückte Idee … aber es könnte funktionieren.‘“ Als wir es dann buchstäblich zum ersten Mal einschalteten, war es das beste Signal, das ich je gesehen habe. Wir sagten: „Wie sollen wir das erklären? jeder?”
Wie würde die Eridan-Einheit auf einem strukturlosen Schacht in der Leere aussehen?
Der Fortschritt ist in gewisser Weise einfach, wie der Übergang von Vakuumröhren zu Transistoren.
“Ein linearer Verstärker ist ein analoger Verstärker. Weil sie sich um Kosten und Effizienz kümmern, machen sie das beste schlechte Geschäft: wie schlampig sie sind. [i.e. how noisy] Können Sie das Signal geben, während Sie noch aktiv sind? Er erklärte, dass dies von grundlegender Bedeutung für die Leistung von Linearverstärkern sei. “Wir sind ein digitaler Schalter – wir senden ein ultrareines Signal aus. Wir haben die Switch-Mode-Architektur mit Gallium-Silizium-Nitrid gepaart, und der Wirkungsgrad stieg von 60 % auf über 99 %. Er ist hundertmal kleiner und hundertmal kleiner.” billiger.
„Diese Art von geradliniger Polararchitektur, Earl hat Bücher darüber geschrieben – er war ein Kenner dieser Art von Herangehensweise“, sagte Kirkpatrick. Sein anderer Gründungspartner, Dubravko Babic, ist ein Materialexperte, der sich auf Galliumnitrid konzentriert, das, ohne zu sehr ins Detail zu gehen, mit Silizium verwendet wird, um leistungsstarke Chipstrukturen zu erzeugen. Sie haben zunächst einen 5-Millionen-Dollar-Vertrag von DARPA erhalten, weil sie glaubten, dass er zur Verkleinerung von Militärfunkgeräten verwendet werden könnte, erkannten jedoch bald, dass die Technologie über die Verteidigungsklasse hinausgegangen war und sie in die Telekommunikation gebracht hatte.
Das resultierende „Miracle“-Gerät (das übrigens wie eine normale Leiterplatte aussieht) unterscheidet sich so sehr von der bestehenden Infrastruktur, dass sie Schwierigkeiten hatten, potenzielle Unternehmen von seinen Qualitäten zu überzeugen. “Aber vor etwas mehr als einem Jahr bekamen die Skeptiker alles, was sie brauchten – wir zeigten es an der Spitze des Mastes. Sie können an der Technologie zweifeln, wie Sie wollen, aber wenn Sie sie auf einem Mast betreiben, ist das Spiel vorbei”, sagte Kirkpatrick .
Er räumte jedoch ein, dass der Infrastrukturmarkt konservativ sei. Dies sind die Unternehmen, die riesige Summen zahlen, um Millionen von Einrichtungen zu bauen, um Hunderte Millionen Menschen zu versorgen – sie neigen dazu, sich für das zu entscheiden, von dem sie wissen, dass es funktioniert, selbst wenn es einen besseren Newcomer gibt. Und Billiger. Ein Beta-Test in Fort Hood sollte jedoch die Fähigkeiten der Small Cells von Eridan 5G demonstrieren, was, vorausgesetzt, alles läuft gut, später in diesem Jahr zu kommerziellen Einsätzen führen sollte.
Uraidan und sein Team. CEO Doug Kirkpatrick steht in einem rosa Trikot im Mittelpunkt.
Was sie wahrscheinlich überzeugt hat, abgesehen von der existenziellen Gefahr, dass lineare Verstärker die theoretischen Grenzen der Datenmenge erreichen, die sie verarbeiten können, war die zusätzliche Skalierbarkeit von Eridans Technologie. Das würde ausreichen, um 5G-Bereitstellungen günstiger und besser zu machen – aber was ist mit dem nächsten Upgrade?
Die neuesten Signalisierungsprotokolle von Behörden für mobile Daten und Standardsetzern umfassen 8-Bit-Signale, die 256 QAM pushen – wir werden hier auch nicht auf technische Details eingehen, aber Sie können es sich als das Äquivalent Ihrer Internetbandbreite zu Hause vorstellen. Je mehr Bits Sie in einen bestimmten Teil eines Signals komprimieren können, desto mehr Daten können Sie im Wesentlichen kommunizieren, obwohl wie immer bei drahtlosen Verbindungen das Risiko steigt, dass dieses Signal nicht immer komplexer und zerbrechlicher wirkt.
Wie Sie sich vorstellen können, hat der Übergang von der analogen zur digitalen Produktion dieses Signals einen erheblichen Einfluss auf die Übertragungseffizienz. „Was glauben Sie, bewegt sich weiter, ein sauberes oder ein schmutziges Signal?”, fragte Kirkpatrick, offensichtlich rhetorisch. Die Verwendung von GaN ermöglicht es dem System, mit höheren Spannungen zu arbeiten, wodurch die Notwendigkeit eines Verstärkers vollständig entfällt, wodurch das Signal weiter verbessert wird, da die ‘ insgesamt mit den guten Lautsprechern schwoll ein schlampiges Signal an.
Eridan hatte ein experimentelles 10-Bit, 1024-QAM, das von 3GPP veröffentlicht wurde und innerhalb weniger Stunden nach der Veröffentlichung lief, und zeigte später im Labor, dass sie ein 16-Bit, 64K (dh 65536)-QAM-Signal übertragen konnten. (Seien Sie sicher, dass Menschen, die drahtlose Protokolle lieben, diese Zahl beeindruckend finden werden.)
Das Versprechen, ein wichtiger Teil der Infrastruktur zu sein, die für ein Jahrzehnt und länger aufgebaut werden muss, hat die Check-Editing-Bits in den Gehirnen der Anleger eindeutig wiederbelebt. Nach 5 Millionen US-Dollar von DARPA sammelte Eridan zwischen der heutigen Ankündigung der zweiten Runde und einer geheimen Runde von 8 Millionen US-Dollar insgesamt 46 Millionen US-Dollar. führte die letzte Runde Capricorn Investment Group, Monta Vista Capital und Social Capital.
Das Geld wird für die Einstellung und Herstellung verwendet – „Wir bereiten uns darauf vor, Dutzende oder Hunderte Millionen dieser Dinge herzustellen“, sagte Kirkpatrick. Potenzielle Kunden kann er zwar nicht benennen, aber es ist unschwer vorstellbar, wer von diesem Material profitieren würde. Wenn Sie sie in den letzten fünf Jahren irgendwann über 5G schreien gehört haben, stehen sie wahrscheinlich auf der Liste.
Kommerzielle Einsätze werden voraussichtlich Anfang nächsten Jahres nach offiziellen Demonstrationen in Ft Hood und anderswo erscheinen. Sie werden wahrscheinlich nichts bemerken – aber das ist ja auch der Punkt.