O LPWA do Leti usa sua forma de onda Turbo-FSK, que é uma abordagem flexível para a camada física. Ele também depende da ligação de canais, da capacidade de agregar canais de comunicação não contíguos para aumentar a cobertura e as taxas de dados.

Os resultados indicam que a nova tecnologia é especialmente adequada para sistemas de comunicação de tipo de máquina maciça de longo alcance (mMTC). Esses sistemas, nos quais dezenas de bilhões de terminais do tipo máquina se comunicam sem fio, devem proliferar depois que as redes 5G forem implantadas, a partir de 2020.

Os sistemas celulares projetados para humanos não transmitem adequadamente os pacotes de dados muito curtos que definem os sistemas mMTC.

Figura 1: Comparação do gráfico de desempenho

Projetado para demonstrar o desempenho e a flexibilidade da nova forma de onda, os resultados da avaliação de campo derivam principalmente da abordagem flexível do sistema da camada física. A flexibilidade permite escalonamento de taxa de dados de 3Mbit / s para 4kbit / s, quando as condições de transmissão não são particularmente favoráveis ​​e / ou um longo alcance de transmissão é necessário.

Sob condições de transmissão favoráveis, por ex. Com um alcance e uma linha de visão mais curtos, o sistema Leti pode selecionar altas taxas de dados usando camadas físicas de multiplexação por divisão de frequência de única portadora amplamente distribuídas (SC-FDM) para aproveitar o baixo consumo de energia do modo de transmissão.

Condições de transmissão

Sob condições de transmissão mais severas, o sistema alterna para multiplexação de divisão de frequência ortogonal de alto desempenho (OFDM) mais resiliente.

Quando a transmissão de longo alcance e a eficiência de energia são necessárias, o sistema seleciona o Turbo-FSK, que combina uma modulação ortogonal com uma concatenação paralela de códigos convolucionais e torna a forma de onda adequada ao turbo processamento.

A seleção é feita automaticamente por meio de uma abordagem de controle de acesso (MAC) otimizada para aplicativos IoT.

"O receptor Turbo-FSK da Leti tem um desempenho próximo ao limite de Shannon, que é a taxa máxima que os dados podem ser transmitidos por um canal barulhento sem erros, e é voltado para baixa eficiência espectral", diz Vincent Berg da Leti.

“Além disso, a forma de onda exibe um envelope constante, isto é, tem uma relação entre pico e potência média (PAPR) igual a 0dB, o que é especialmente benéfico para o consumo de energia. O Turbo-FSK é, portanto, bem adaptado a futuros sistemas LPWA, especialmente em sistemas celulares 5G. ”

Formas de onda diferentes

No novo sistema, a camada MAC explora as vantagens das diferentes formas de onda e é projetada para se auto-adaptar ao contexto, ou seja, o cenário de uso e a aplicação.

Ele seleciona de forma ideal a configuração mais apropriada de acordo com os requisitos do aplicativo, como mobilidade do dispositivo, alta taxa de dados, eficiência de energia ou quando a rede fica lotada e é acoplada a um módulo de decisão que adapta a comunicação dependendo do ambiente de rádio.

A otimização dos requisitos de transmissão do aplicativo é realizada pela adaptação dinâmica do protocolo MAC e o módulo de decisão controla a qualidade do link.