Linee guida per l'introduzione delle tecnologie wireless nella ...

LINEE GUIDA PER L’INTRODUZIONE DELLE TECNOLOGIE WIRELESS NELLA PUBBLICA AMMINISTRAZIONEdel segnale è una tecnica dinamica, in virtù della quale il trasmettitore cambia la stessalegge di modulazione in dipendenza delle condizioni del canale: ciò è reso possibiledalle moderne tecnologie SDR (software-defined radio) che consentono di modificarevia software i formati di segnale in tempo reale, senza necessità di aumentare la complessitàhardware del ricetrasmettitore.Quando la qualità del collegamento è buona, si possono usare modulazioni quali la64-QAM (64-Quadrature Amplitude Modulation), ad alta efficienza spettrale (6 bit/s/Hz);se durante la trasmissione le condizioni del canale peggiorano, si può cercare di mantenereinalterata la qualità della trasmissione cambiando la legge di modulazione, adesempio passando al QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), con più bassa efficienzaspettrale (2 bit/s/Hz).Al cambiamento di formato di modulazione è associata la variazione di valore del rapportotra la potenza utile e la potenza disturbante (SNR) necessario per conseguire il richiestotasso di errore, BER (bit error rate). A parità di specifica sul BER, modulazioni con piùbassa efficienza spettrale richiedono un valore di SNR relativamente basso (ad esempio,per un sistema Wi-MAX si hanno 9 dB nel caso del QPSK per BER pari a 10 -6 ); d’altraparte, modulazioni più efficienti a parità di BER richiedono SNR anche molto più elevati(22 dB nel caso del 64-QAM, sempre assumendo BER = 10 -6 per un sistema Wi-MAX).Per aumentare la dinamica del SNR, al cambiamento delle modulazioni si affianca disolito anche una codifica adattativa, come previsto dalla più flessibile tecnica AMC(adaptive modulation and coding). Il sistema cambia quindi anche ritmo di codifica,ossia il rapporto tra numero di bit di informazione e numero di bit trasmessi in totalenell’unità di tempo. I codici più usati fanno parte delle categorie dei codici convoluzionalie dei codici a blocchi; nei casi in cui la trasmissione non sia sensibile al ritardo,questi codici possono essere sostituiti con i più efficienti codici turbo.Poiché la potenza ricevuta è generalmente decrescente con la distanza, gli utenti piùvicini alla stazione radio base (SRB) sono interessati da valori più elevati di SNR, e viceversa;da ciò discende una dipendenza del data rate dalla distanza (e dalla copertura) ela riduzione della velocità di download da Internet che si sperimenta nei sistemi wirelessall’allontanarsi dalla porta d’accesso (ciò vale sia nel Wi-Fi che nel Wi-MAX). La FiguraB.1 rappresenta questo fenomeno, con riferimento al sistema Wi-MAX (BER = 10 -6 ).B.3. TECNICHE DI DIVERSITÀ204Nei sistemi wireless, specialmente se mobili, le tecniche di diversità assumono un ruolospesso basilare: per mezzo di tali tecniche il segnale radio viene ricevuto in più replichetrasmesse in condizioni quanto più possibile indipendenti. In virtù dell’indipendenza deimodi di trasmissione, le differenti repliche non subiscono lo stesso trattamento da partedel canale, e quindi, con alta probabilità, non sono tutte soggette a condizioni diprofondo affievolimento (ossia di forte fading). In questo modo si riesce a proteggereefficacemente il segnale dal fading, sia di larga scala che di piccola scala (qualche lun-N. 36 I QUADERNI - Centro Nazionale per l’Informatica nella Pubblica Amministrazione - MARZO 2008