Elettronica_Oggi_442

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20 - ELETTRONICA OGGI 442 - GENNAIO/FEBBRAIO 2015
COVERSTORY
permette al compilatore sottostante di
analizzare l’implementazione e forni-
re ai progettisti stime sulle risorse e la
temporizzazione specifiche per l’har-
dware SDR che desiderano sviluppare.
I progettisti non sono più costretti a
combattere con l’architettura hardwa-
re sottostante che intendono realizzare.
Non hanno più bisogno di sezionare
una progettazione per comprendere i
vantaggi e gli svantaggi delle diverse
implementazioni.
Il compilatore di LabVIEW Communica-
tions ha il ruolo, spesso complesso, di
analizzare l’impatto dello srotolamento
dei loop, di separare la memoria, modi-
ficarne gli schemi di accesso e selezionare le diverse
risorse/componenti FPGA.
Il progettista può andare avanti con l’implementazio-
ne che meglio si adatta ai requisiti di progettazione
in base ai feedback provenienti dal compilatore. Un
ulteriore vantaggio è l’ampio riutilizzo del sistema da
parte dei ricercatori, dal momento che gli algoritmi
principali vengono definiti in linguaggi di livello su-
periore e l’implementazione dipende dai requisiti di
progettazione imposti all’algoritmo.
Gli utenti, infine, possono affidarsi ai nuovi Applica-
tion Frameworks di LabVIEW Communications per
accelerare ulteriormente il ciclo di progettazione. Gli
Application Frameworks forniscono un codice sor-
1. Non“Se”, ma“Quando”
La presenza sempre più diffusa di dati wireless ha spinto i ricercatori
verso nuove tecnologie in grado di espandere significativamente le
funzionalità di rete e la capacità dei dati wireless. Gli esperti del setto-
re concordano sul fatto che, anche se si utilizzano le implementazioni
attuali e quelle future, la quantità di dati utilizzati continuerà a mettere
a dura prova le effettive capacità e il dibattito inevitabilmente si sposta
dal “se” al “quando” questo effettivamente accadrà. I provider di servizi
wireless prevedono di aggiornare rapidamente le reti a 4G LTE, LTE- A e
superiori, adottando nuove tecnologie innovative incluse MIMO (mul-
tiple input, multiple output), aggregazione carrier e roadmap 3GPP.
Per affrontare queste sfide, i ricercatori di tecnologia wireless di tutto
il mondo hanno iniziato a sviluppare nuove tecnologie wireless che fa-
ranno parte della quinta generazione 5G, in grado di ottimizzare note-
volmente la copertura, l’efficienza e l’affidabilità delle reti, diminuendo
la latenza e ottimizzando notevolmente i servizi.
2. Massive MIMO
La tecnologia Massive MIMO promette significative ottimizzazioni
in relazione alla velocità dei dati wireless e affidabilità di connettività
tramite l’utilizzo di un elevato numero di antenne (>64) sulla stazione
radio base o eNode. Con centinaia di elementi antenna, Massive MIMO
permette di ridurre la potenza nel canale concentrando l’energia wire-
less su utenti mobile che utilizzano tecniche di precoding. Indirizzando
l’energia a specifici utenti, la potenza nel canale si riduce e diminuisce
anche l’interferenza per altri utenti. Se la tecnologia Massive MIMO ri-
uscirà ad affrontare queste sfide, le reti 5G del futuro saranno notevol-
mente più veloci e inoltre offriranno agli utenti maggiore affidabilità,
consumando energia pari a 100x in meno rispetto alle reti di oggi.
3. Densificazione delle reti
Dato che il numero di utenti che utilizza la tecnologiamobile nel mondo
è ancora ridotto, i ricercatori stanno studiando nuovi metodi in grado di
aumentare la velocità dei dati incrementando il numero di eNodeB in
particolari aree geografiche. Piuttosto che disporre di un eNodeB come
punto di accesso in un’area di 3 kM2, la densificazione di rete potrebbe
incrementare notevolmente questo numero. La ricerca sulla tecnologia
5G studia le celle di piccole dimensioni, le reti eterogenee (“het-nets”),
pico celle, celle femto e relay. Queste tecnologie permettono di aumen-
tare la densità del punto di accesso per una determinata regione. Seb-
bene il concetto sia relativamente semplice, si tratta di una sfida piut-
tosto complessa. Per prima cosa, un operatore che configura multipli
punti di accesso deve posizionarli in maniera strategica, in modo che i
dispositivi non interferiscano fra di essi, inoltre, devono tenere in con-
siderazione la locazione dei dispositivi, la potenza di ogni dispositivo e
come controllarli in coordinazione con gli altri punti di accesso dell’area.
4. Nuove forme d’onda
Le reti 4G e 4G + impiegano un tipo di forma d’onda chiamata OFDM
(orthogonal frequency division multiplexing) come elemento fonda-
mentale nel PHY (physical layer). Infatti, quasi tutte le moderne reti di
Fig. 2 – LabVIEW
Communications fornisce
un ambiente di progetta-
zione hardware-aware,
completo di strumenti in
grado di convalidare la
configurazione del sistema
e sviluppare algoritmi per
l’hardware
5G IN 5 PARAGRAFI