Il calore estivo e la pioggia influenzano diversamente le proprietà di propagazione delle frequenze e pertanto incidono anche sulla trasmissione dei dati. Grazie a una nuova tecnologia – la cosiddetta modulazione adattiva – gli impianti ponte radio possono adeguarsi alla situazione ed essere pertanto utilizzati in modo più efficiente.
Gottfried Wirth, Divisione Gestione delle frequenze
La modulazione adattiva (ACM, Adaptive Coded Modulation) è l'ultimo traguardo tecnologico in materia di ponti radio digitali. L'ACM permette infatti a questi impianti di adeguare il formato di modulazione alle specifiche condizioni di diffusione. Ciò consente di ottenere una migliore utilizzazione della porzione di spettro disponibile, una velocità di trasmissione dati più elevata, di impiegare antenne più piccole o addirittura di combinare questi tre vantaggi. Modificando il formato di modulazione viene modificata la quantità dei dati trasmessi.
Più dati con il bel tempo
In caso di bel tempo viene utilizzato un formato di modulazione più efficiente che permette un'elevata velocità di trasmissione pari ad esempio a 200 Mbit al secondo tramite un canale di trasmissione di 28 MHz. In caso di pioggia intensa l'ACM adotta un formato di modulazione molto robusto, riducendo la velocità di trasmissione fino a circa soli 44 Mbit al secondo.
Pianificazione delle frequenze
L'ACM viene principalmente utilizzata nelle bande di frequenza (da 13 fino a 42 GHz) caratterizzate da effetti di propagazione, come ad esempio l'attenuazione da pioggia. Il fine della pianificazione è di realizzare collegamenti in ponte radio disponibili in almeno 99,99 per cento dei casi, ossia soggetti a un'interruzione di soli 52 minuti all'anno. Per i collegamenti in ponte radio questo comporta un'efficienza notevolmente più elevata sull'arco di un anno. Grazie all'ACM è quindi possibile trasmettere durante un tempo di servizio superiore alle 8700 ore all'anno, segnali vocali e dati (non-real time, "best effort traffic", per es. e-mail), mentre nel resto del tempo (alcune ore al massimo) esclusivamente segnali vocali (real-time).
Assegnazione delle frequenze per impianti ponte radio con ACM
Per l'assegnazione di frequenze per l'esercizio di impianti ponte radio sono determinanti i parametri seguenti:
la larghezza di banda del canale (come in passato, per l'ACM si applicano solo determinati valori precisati nelle disposizioni d'interfaccia RIR0302),
il formato di modulazione che determina la modalità di riferimento (16-, 64- nonché 128-QAM),
l'ATPC (Automatic Transmitter Power Control) è sempre attivo con il formato di modulazione più elevato,
modalità di riferimento.
La modalità di riferimento
è determinata in modo unitario in relazione a una disponibilità del 99,99 per cento,
definisce il formato di modulazione e della maschera di invio,
è definita dall'UFCOM nell'ambito delle disposizioni d'interfaccia RIR0302,
è alla base del calcolo della potenza delle interferenze in vista dell'assegnazione e del coordinamento a livello internazionale (secondo l'HCM Agreement, Harmonised Calculation Method) di una frequenza, con una soglia di degradazione del segnale (TD, Threshold Degradation) non superiore a 1 dB.
Dettagli sulla modalità di referenza (sorgente: UFCOM)
Fondamenti tecnici
La tecnica della modulazione adattiva è nata dall'introduzione di processi di modulazione in quadratura a più livelli (n-QAM, Quadratur-Amplituden-Modulation) per la trasmissione di segnali digitali. Il numero di simboli disponibili è espresso dalla lettera n e, nel caso di una trasmissione binaria, esso corrisponde a una potenza di due affinché ad ogni simbolo venga associato un determinato numero (k) di bits, ossia
n = 2k,
se k = 10 bits/simbolo, allora n = 1024.
Con l'aumento del numero di simboli il segnale modulato acquista efficienza dal punto di vista della larghezza di banda, ma diventa anche più sensibile al rumore e all'intermodulazione, in altre parole più n aumenta, più grande sarà il rapporto segnale/rumore S/N necessario per un tasso di errore (bit error rate, BER) di 10-6 (secondo ITU-R Rec. F.1101). Le cifre indcate sono riportate nella tabella sottostante.
k: bits/simboli
n-QAM: formate di modulazione
Tasso di simbolo
S/N [dB]: per 10-6 BER
2
4
1/2 * velocità di trasmissione
13.5
3
8
1/3 * velocità di trasmissione
17.4
4
16
1/4 * velocità di trasmissione
20.5
5
32
1/5 * velocità di trasmissione
23.5
6
64
1/6 * velocità di trasmissione
26.5
7
128
1/7 * velocità di trasmissione
29.5
8
256
1/8 * velocità di trasmissione
32.6
9
512
1/9 * velocità di trasmissione
35.5
10
1024
1/10 * velocità di trasmissione
38.7
11
2048
1/11 * velocità di trasmissione
41.9
Siccome il traffico dati richiede velocità di trasmissione sempre maggiore, è consigliabile scegliere una modalità di riferimento con valori per k non troppo elevati. Sembra che con k = 4 bits/simbolo (16-QAM) si ottengano migliori risultati che con k = 7 bits/simbolo (128-QAM), in quanto si raggiunge una velocità di trasmissione relativamente più elevata.
Scelta della modalità di riferimento (sorgente: UFCOM)
