Leti's LPWA utilizza la sua forma d'onda Turbo-FSK che è un approccio flessibile al livello fisico. Si basa anche sul legame dei canali, la capacità di aggregare canali di comunicazione non contigui per aumentare copertura e velocità dei dati.

I risultati indicano che la nuova tecnologia è particolarmente adatta per i massicci sistemi di comunicazione a macchina (mMTC) a lungo raggio. Questi sistemi, in cui decine di miliardi di terminali di tipo macchina comunicano in modalità wireless, dovrebbero proliferare dopo l'implementazione delle reti 5G, a partire dal 2020.

I sistemi cellulari progettati per l'uomo non trasmettono adeguatamente i pacchetti di dati molto brevi che definiscono i sistemi mMTC.

Figura 1: confronto grafico delle prestazioni

Progettati per dimostrare le prestazioni e la flessibilità della nuova forma d'onda, i risultati delle prove sul campo derivano principalmente dall'approccio flessibile del sistema del livello fisico. La flessibilità consente il ridimensionamento della velocità dati da 3 Mbit / s fino a 4 kbit / s, quando le condizioni di trasmissione non sono particolarmente favorevoli e / o è richiesto un intervallo di trasmissione lungo.

In condizioni di trasmissione favorevoli, ad es. un raggio più breve e una linea di mira, il sistema Leti può selezionare alte velocità di trasmissione dati utilizzando strati fisici a multi-frequenza (SC-FDM) a portante singolo ampiamente utilizzati per sfruttare il basso consumo energetico della modalità di trasmissione.

Condizioni di trasmissione

In condizioni di trasmissione più severe, il sistema passa a multiplexing di divisione di frequenza ortogonale (OFDM) ad alte prestazioni più elastico.

Quando sono richieste sia la trasmissione a lungo raggio che l'efficienza energetica, il sistema seleziona Turbo-FSK, che combina una modulazione ortogonale con una concatenazione parallela di codici convoluzionali e rende la forma d'onda adatta all'elaborazione del turbo.

La selezione viene effettuata automaticamente tramite un approccio MAC (Medium Access Control) ottimizzato per le applicazioni IoT.

"Il ricevitore Turbo-FSK di Leti si avvicina al limite di Shannon, che è la frequenza massima che i dati possono essere trasmessi su un determinato canale rumoroso senza errori, ed è orientato per una bassa efficienza spettrale", afferma Vincent Berg di Leti.

"Inoltre, la forma d'onda mostra un inviluppo costante, cioè ha un rapporto di potenza da picco a medio (PAPR) uguale a 0 dB, che è particolarmente vantaggioso per il consumo di energia. Turbo-FSK è quindi ben adattato ai futuri sistemi LPWA, specialmente nei sistemi cellulari 5G ".

Diverse forme d'onda

Nel nuovo sistema, il livello MAC sfrutta i vantaggi delle diverse forme d'onda ed è progettato per auto-adattarsi al contesto, vale a dire lo scenario di utilizzo e l'applicazione.

Seleziona in modo ottimale la configurazione più appropriata in base ai requisiti dell'applicazione, come mobilità del dispositivo, alta velocità di trasmissione dati, efficienza energetica o quando la rete è affollata ed è accoppiato con un modulo decisionale che adatta la comunicazione in base all'ambiente radio.

L'ottimizzazione dei requisiti di trasmissione delle applicazioni è realizzata mediante l'adattamento dinamico del protocollo MAC e il modulo decisionale controlla la qualità del collegamento.