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EDA/SW/T&M 5G
66 - ELETTRONICA OGGI 461 - APRILE 2017
questo modo solo i risultati devono essere
salvati, consentendo un risparmio signifi-
cativo di spazio di memoria e un incremen-
to di velocità di elaborazione.
Stima dei parametri del canale
Finora la maggior parte della ricerca è
stata dedicata a sistemi a singolo canale.
I canali MIMO introducono informazione
spaziale e correlata. Il problema princi-
pale con i canali MIMO è come stimare i
parametri spaziali, tra cui l’angolo di ar-
rivo (AoA, Angle of Arrive), l’angolo di
partenza (AoD, Angle of Departure) e la di-
spersione angolare (AS, Angular Spread).
Sono disponibili molti algoritmi di stima
dei parametri di canale che possono es-
sere adottati, tra cui quelli basati sulla for-
mazione del fascio (beamforming), quelli
basati sui sottospazi e gli approcci a massima vero-
simiglianza (ML, Maximum Likelihood). Questi ultimi
offrono ottime prestazioni per la stima di consistenza
e coerenza per i canali MIMO. In particolare, l’algorit-
mo SAGE a basso onere computazionale è largamente
adottato dalla comunità di ricerca.
Taratura e sincronizzazione
La taratura e la sincronizzazione sono di fondamenta-
le importanza per ottenere risultati accurati e ripetibi-
li. La sincronizzazione dei sottosistemi di trasmissione
e ricezione può essere ottenuta impiegando due sor-
genti di clock a rubidio per garantire ad entrambi un
clock di riferimento a 10 MHz stabile e molto preciso,
come mostrato in figura 2. Inoltre, un segnale di trig-
ger deve essere impiegato per sincronizzare la gene-
razione dello stimolo di sonda e l’acquisizione della
risposta. Per il sistema di misura a onde millimetriche
mostrato in figura 2, devono essere considerati i se-
guenti passi di taratura:
• Taratura del sistema, detta anche “diretta” che richie-
de il collegamento diretto tra trasmettitore e ricevitore
per allineare le frequenze di riferimento ed i segnali
di clock. In questo modo è possibile ottenere misure
accurate di ampiezza, fase e tempi di arrivo.
• Le uscite differenziali IQ del generatore di forme
d’onda arbitrarie possono essere affette da errori di
temporizzazione, guadagno e quadratura che hanno
un impatto sulla qualità del segnale generato.
Una taratura di quadratura viene così impiegata per
correggere lo sbilanciamento dei segnali in fase e
quadratura.
• Anche il digitalizzatore multicanale a larga banda
può essere affetto da una dispersione tra i canali. Vari
metodi possono essere usati per misurare il disalline-
amento tra i canali. Un metodo consiste nella misura
delle differenze di ampiezza e fase su di un ampio in-
tervallo di frequenze per ogni canale e quindi nell’ap-
plicazione di un filtro di correzione a banda larga.
• Infine, è necessario considerare anche la taratura
dell’antenna e degli amplificatori. I dati di taratura
dell’antenna sono forniti dal produttore. In assenza di
questi dati è possibile misurarli con un array di an-
tenne a controllo di fase in una camera a microonde
e confrontando la risposta misurata con l’andamento
teorico atteso.
In sintesi, vi sono molte sfide da affrontare nella carat-
terizzazione delle nuove tecniche di trasmissione per
la tecnologia 5G a onde millimetriche. Quando si con-
siderano canali tempo-varianti con cammini multipli di
propagazione, i sistemi di misura possono diventare
molto complessi. Tali strumenti devono includere ap-
parati funzionanti a frequenze molto elevate, segnali a
larga banda e multicanale, reti di taratura e sincroniz-
zazione per ottenere misure accurate e ripetibili tra-
mite algoritmi di stima dei parametri del canale per lo
sviluppo di modelli realistici ed accurati.
Fig. 2 – Il sistema di misura include generatori di clock a rubidio per la precisa sin-
cronizzazione tra trasmettitore e ricevitore e trigger di acquisizione per allineare la
generazione con la cattura dei dati
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