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1111_Agilent_Guy_Sene

Il vice presidente e direttore generale della divisione Microwave & Communication di Agilent Technologies illustra le tecnologie wireless di nuova generazione e il loro impatto sulla strumentazione di misura.

Secondo Guy Séné, siamo di fronte a una serie di nuove sfide tecnologiche derivanti della rapida proliferazione degli smartphone e dalla prossima introduzione dei nuovi sistemi WiFi a banda larga.

Quali sono i principali nuovi problemi di misura da risolvere nel settore wireless?

Evoluzione traffico dati mobile
Evoluzione traffico dati mobile
Andiamo verso un mondo dove si vuole essere connessi ovunque ci si trovi. Ma non solo, si vuole essere connessi a banda larga. La velocità di adozione di smartphone e altri dispositivi mobili sta superando anche le previsioni più ottimistiche. La conseguenza è che per supportare questa crescita, e delle relative applicazioni gradite a consumatori e imprese, è indispensabile potenziare l’infrastruttura di comunicazione.

E siamo sono all’inizio. Basti pensare che la penetrazione della telefonia mobile continua a crescere. Oggi ci sono più di 5 miliardi di cellulari attivi, un numero pari al 70% della popolazione mondiale, ma la domanda di banda ha l’aspetto di una curva esponenziale.

Quindi, in tutto il mondo si è o si sta allocando una maggiore porzione di spettro per far fronte a questa enorme richiesta che sarà supportato installando le reti di nuova generazione, come LTE e la sua evoluzione LTE-Advanced.

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La tecnologia radiomobile non è il solo ingrediente necessario per far fronte questa domanda di comunicazione: l’altro è l’evoluzione del WiFi, necessario per le comunicazioni a breve raggio, con velocità di picco ancora maggiore, sfruttabili in casa o in azienda per favorire l’interscambio di enormi moli di dati tra le varie apparecchiature intelligenti che utilizziamo, dalla telecamera al proiettore, dalla console multimediale alla tavoletta e così via.

Con quali tecnologie si soddisferà un così significativo aumento della capacità di trasmissione?

Nel settore del mobile con LTE, che garantisce potenzialmente velocità di picco fino a 150-300 Mbps e successivamente con al sua evoluzione LTE Advanced, che offrirà velocità di picco dell’ordine di 1 Gbps.

Nel campo del corto raggio, il nuovi WiFi 802.11ac sulla banda a 5 GHz può offrire velocità di picco da 1 a quasi 7 Gbps, con lo standard 802.11ad nella banda dei 60 GHz si punta a velocità di 7 Gbps.

Cosa cambierà del punto di vista degli strumenti di misura?

Ovviamente tutte le nuove tecnologie di trasmissione sono intrinsecamente più complicate, in quanto l’obiettivo rimane sempre quello di sfruttare al massimo la risorsa più scarsa disponibile: lo spettro radioelettrico.

Segnale WiFi 802.11ac
Segnale WiFi 802.11ac
Per trasmettere più dati serve più banda e tutti i nuovi sistemi utilizzano questa leva fondamentale. Ad esempio, nello standard 802.11ac è prevista la possibilità di utilizzare fino a 160 MHz per trasmettere con modulazione di ordine elevato, come la QAM a 256 livelli e più antenne in configurazione MIMO.

Inoltre, non è detto che la banda disponibile sia allocata su porzioni contigue dello spettro. Il sistema LTE e LTE Advanced è molto flessibile su quest’aspetto e le ‘porzioni’ di banda disponibili possono essere combinate in vari modi per ottenere la capacità di trasmissione che serve.

Quindi, gli strumenti di analisi del segnale devono non solo avere una maggiore larghezza di banda e supportare la demodulazione di segnali con modulazioni digitali sempre più complesse, ma anche essere flessibili per dare una visione completa di un sistema che può addirittura sfruttare banda diverse e/o percorsi multipli tra sorgente e destinazione.

Soprattutto nel caso delle reti radiomobili, che per loro natura funzionano in un ambiente molto dinamico, con molti utenti che interagiscono con la stazione base, assistiamo anche a una sempre maggiore interazione tra i livelli fisici della trasmissione a radiofrequenza con i livelli logici superiori legati ai protocolli.

Stazione base e terminali mobili si scambiano in tempo reale sempre più informazioni proprio per adattarsi al meglio alle condizioni radioelettriche e di traffico. La conseguenza per la strumentazione è che l’analisi di un segnale a radiofrequenza non è più sufficiente per caratterizzare un sistema radio di quarta generazione, bisogna tener conto in tempo reale anche dei relativi protocolli. Gli analizzatori di segnale devono pertanto evolversi per tenere conto non più solamente di potenza e qualità di modulazione, ma anche della correttezza del protocollo.

Cosa sta facendo Agilent per supportare questa evoluzione delle tecniche di misura?

In una parola: innovazione. Più nel dettaglio, partecipiamo a tutte le iniziative tecnologicamente più avanzate nel settore wireless, sia per applicazioni radiomobili che per applicazioni a corto raggio.

Il risultato è che siamo già in grado di supportare i nostri clienti con quanto serve per progettare e per validare i progetti anche più innovativi.

Segnale LTE Advanced
Segnale LTE Advanced

Ad esempio, recentemente abbiamo potenziato con un semplice upgrade la linea dei nostri analizzatori di segnale serie PXA, l’analizzatore di segnali VSA e il software di generazione segnali Signal Studio per poter creare e analizzare segnali con larghezza di banda di modulazione fino a 160 MHz, così da supportare il collaudo dei più avanzati sistemi di tipo 802.11ac.

Per facilitare la valutazione dei segnali LTE abbiamo invece presentato l’innovativo software WLA, che consente di abbinare l’analisi di protocollo con l’analisi del segnale a radiofrequenza.

Infine, abbiamo realizzati primi pacchetti per il software di analisi VSA e il software di generazione Signal Studio che consentono di sviluppare i sistemi radiomobili di nuova generazione a standard LTE Advanced.

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