Approfondire numero di sottogruppi. Per ottenere una diversità frequenziale e, quindi, una maggiore immunità al multipath, l’allocazione delle sottoportanti relative a ciascun sottocanale avviene mediante un processo pseudo-casuale. Nella tecnologia 802.16 - 2004 il numero totale di sottoportanti è 2048, il numero di sottocanali è 32 e il numero di sottogruppi è 48 in down link e 53 in up link. TDMA: l’accesso multiplo è esteso anche alla dimensione temporale, in quanto l’utente può trasmettere esclusivamente nel time slot che gli è stato assegnato e può usare solo le sottoportanti assegnate. L’approccio OFDMA/TDMA permette di supportare un maggior numero di utenti con ritardo minore rispetto all’approccio OFDM/TDMA. Grazie alla sottocanalizzazione introdotta dalla modulazione OFDMA, inoltre, si ha una gestione più efficiente delle risorse, in funzione delle esigenze degli utenti e delle condizioni del canale. In particolar modo, in uplink la sottocanalizzazione consente sia di ridurre la massima potenza trasmessa da ciascun utente, poiché può trasmettere solo nel sottocanale assegnato, sia di allocare la potenza all’utente a seconda le condizioni del canale, ossia un livello elevato di potenza è allocato agli utenti più svantaggiati (posti ad una distanza maggiore dalla BS oppure dotati di SU indoor). Il principale neo dell’approccio OFDMA/TDMA sono i costi elevati dei dispositivi dovuti ad una maggiore complessità realizzativa. La tecnologia 802.16e, in aggiunta alle tecniche di trasmissione/ accesso multiplo previste per la tecnologia 802.16-2004, introduce la Scalable OFDMA (SOFDMA), che consente di supportare meglio l’accesso mobile, con ottime prestazioni in diversi scenari operativi 3. La modulazione SOFDMA è una variante della modulazione OFDMA: essa, infatti, implementa tutte le funzionalità della modulazione OFDMA e aggiunge la scalabilità, in quanto il numero delle sottoportanti non è costante, come nel caso della OFDMA, 32 Sistemi Integrati - Tv Digitale Volume 1 - 2012 ma varia a seconda dell’ampiezza di banda del canale considerato, in modo tale da mantenere costante la spaziatura tra le sottoportanti stesse 1, 7, come illustrato nella Figura 2. Questo da un lato consente di migliorare l’efficienza spettrale nei canali con una elevata ampiezza di banda, poiché si ha un numero di sottoportanti maggiore; dall’altro lato permette di ridurre i costi dei dispositivi nel caso di deployment in canali con una piccola ampiezza di banda, in quanto il numero di sottoportanti è minore. E’ bene osservare che le modulazioni OFDMA e SOFDMA non sono compatibili e, quindi, due terminali, uno basato sulla modulazione OFDMA e l’altro sulla SOFDMA, non possono comunicare tra loro. La Tabella 2, 8, e la Tabella 3, 9, indicano le velocità di trasmissione supportate dalla OFDM, con 256 sottoportanti, e dalla OFDMA, con 2048 sottoportanti, al variare dell’ampiezza di banda del canale, della modulazione e del rate del codice. In entrambi i casi, si è considerato un rapporto di guardia, definito come il rapporto tra l’intervallo di guardia e l’intervallo utile, pari a 1/32. Come si evince dalla Tabella 2 e dalla Tabella 3, la velocità di trasmissione aumenta all’aumentare dell’ampiezza del canale o del livello della modulazione, ovvero fissata la canalizzazione, a modulazioni di ordine maggiore corrispondono data rate più elevati; mentre fissata la modulazione, ad ampiezze di banda maggiori corrispondono data rate più elevati. Si prenda in esame il caso della tecnica di trasmissione OFDM (Tabella 2): considerata un’ampiezza di banda di 7 MHz, alla modulazione High 64QAM corrisponde una velocià di trasmissione di 26,18 Mbps, mentre alla Low QPSK corrisponde una velocità di trasmissione di 4,15 Mbps. Se, invece, si considera la modulazione Low QPSK, alla canalizzazione di 3,5 MHz corrisponde un data rate di 2,08 Mbps mentre alla canalizzazione di 7 MHz corrisponde un data rate di 4,15 Mbps. Tutte le tecnologie 802.16 utilizzano l’AMC (Adaptive Modulation and Coding). Questa funzionalità permette di migliorare le prestazioni, ottimizzando sia il throughput sia il range di copertura. L’AMC, infatti, prevede una scelta dinamica della modulazione e del rate del codice per ogni utente, a seconda delle condizioni del link radio. Quando il livello del segnale ricevuto è basso, come nel caso di utenti molto distanti dalla BS, il sistema sceglie automaticamente una modulazione più robusta ma meno efficiente in FIGURA 2. SCHEMA DELLA SOFDMA Channel Bandwidth (MHz)
Sistemi Integrati TV Digitale 01 2012
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