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- ELETTRONICA OGGI 442 - GENNAIO/FEBBRAIO 2015
gente documentato, modificabile e basa-
to sugli standard sia per LTE sia 802.11.
I progettisti possono concentrare i loro
sforzi nella ricerca di componenti specifi-
ci in grado di migliorare lo standard LTE
e le progettazioni 802.11 esistenti, invece
di dedicarsi alla realizzazione dell’infra-
struttura necessaria per testare corretta-
mente nuovi algoritmi.
Oggi i progettisti di sistemi necessita-
no un flusso di progettazione in grado
di comprendere il vero potenziale delle
piattaforme SDR nella prototipazione ra-
pida. LabVIEW Communications fornisce
un percorso semplice dall’algoritmo al
prototipo, che permette ai progettisti di introdurre
novità in modo più veloce.
I ricercatori hanno accesso a linguaggi avanzati,
intuitivi, che consentono una progettazione efficace
degli algoritmi e l’astrazione del sistema. La natu-
ra hardware-aware del software con hardware SDR
rende possibile un’integrazione di I/O accurata e
reale. Grazie a LabVIEW Communications i proget-
tisti supereranno i competitor nella corsa per la
definizione degli standard alla base del 5G e degli
altri sistemi di comunicazione futuri. Con LabVIEW
Communications i progettisti saranno in grado di re-
alizzare più rapidamente le soluzioni che inaugure-
ranno l’era dell’Internet delle Cose.
Q
NATIONAL INSTRUMENTS
comunicazione sono sviluppate su OFDM in quanto, rispetto agli sche-
mi a singola portante, esso consente di comunicare anche in condizioni
pessime di canale. L’ortogonalità degli OFDM significa un’elevata effi-
cienza spettrale, che a parità di bitrate, consente di utilizzare pienamen-
te la banda disponibile, di contro però richiede una sincronizzazione
estremamente elevata tra le frequenze locali del ricevitore e del tra-
smettitore perché una deviazione di frequenza causerebbe un’interfe-
renza inter-portante. In altre parole, gli operatori di rete non sono in
grado di utilizzare in modo efficiente lo spettro che hanno a disposizio-
ne in quanto due utenti su canali adiacenti potrebbero interferire tra
di essi. OFDM presenta anche svantaggi in termini di rapporto picco-
media elevato dell’amplificatore di potenza, risultante in una minore
durata della batteria del dispositivo mobile. Per affrontare le carenze di
OFDM, i ricercatori stanno studiando metodi alternativi inclusi GFDM
(generalized frequency division multiplexing), FBMC (filter bank multi-
carrier) e UFMC (universal filter multi-carrier). I ricercatori ipotizzano che
utilizzare uno di questi approcci oltre a OFDM potrebbe migliorare la
capacità della rete del 30 per cento o più, migliorando la durata della
batteria per tutti i dispositivi mobile.
5. Comunicazioni mmWave
La disponibilità di spettro è una questione sempre più delicata. La te-
oria di Shannon ipotizza che la capacità del canale è una funzione di
larghezza di banda e rapporto segnale rumore. Con le attuali tecniche
di elaborazione del segnale che già si approcciano al limite di Shannon
in termini di rapporto segnale rumore, è necessaria una maggiore lar-
ghezza di banda per aumentare in modo significativo la capacità della
rete. Fino a poco tempo fa, i ricercatori si sono concentrati sulla disponi-
bilità dello spettro nelle bande di frequenza inferiori a 6 GHz soprattutto
perché la comunicazione a frequenze superiori di 6 GHz era considerata
irraggiungibile. Tuttavia, recenti studi hanno dimostrato che è possibile
la comunicazione a frequenze nella gamma di frequenza mmWave, in
particolare a 28 GHz, 38 GHz , 60 GHz e 72 GHz. Sebbene la trasmis-
sione a queste frequenze sia in grado di resistere a maggiori perdite di
percorso, i ricercatori stanno compensando questa perdita di percor-
so utilizzando un alto guadagno, antenne Phased Array sulla stazione
di base e tecniche avanzate di elaborazione del segnale. Il potenziale
della comunicazione mmWave è notevole e lo spettro disponibile nelle
bande mmWave è molto ampio. A determinate frequenze, gli operatori
del settore sono in grado di realizzare fino a 2 GHz di spettro continuo,
rispetto ai 20 MHz disponibili oggi. Avendo a disposizione un maggiore
spettro, l’aumento della capacità di rete fino a 1000x ed è oggettiva-
mente raggiungibile.
Le tecnologie dei dati wireless e 5G sono in continua evoluzione, ma
una cosa è certa: a meno che l’industria e i governi non raggiungano
un accordo su come e quando riallocare lo spettro, non esiste spettro
disponibile al di sotto dei 6 GHz. Riallocare lo spettro non è un task sem-
plice da realizzare, dato che gli operatori del settore hanno già investito
miliardi di dollari per acquisire lo spettro già in uso, e le transizioni sono
molto costose e complicate. NI fornisce soluzioni hardware e software
complete per lo sviluppo di nuovi metodi per affrontare queste sfide.
Per saperne di più:
ni.com/5g
Fig. 3 – Le Application Frameworks di LabVIEW Communications forniscono implementazioni del codice
sorgente basate su standard sia LTE che 802.11 così da accelerare ulteriormente le progettazioni