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Progetto PATTERN Riunione stato di avanzamento

Progetto PATTERN Riunione stato di avanzamento. U.d.R. Firenze Prof. Romano Fantacci Dott. Francesco Chiti Dott. Daniele Tarchi. Sommario. Area 2 - Gestione delle risorse radio Tecniche H-ARQ Algoritmi MAC. Approcci Hybrid ARQ (H-ARQ). Soft Combining (MAC+LLC). Tipo I

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Presentation Transcript

  1. Progetto PATTERN, Firenze Progetto PATTERNRiunione stato di avanzamento U.d.R. Firenze Prof. Romano Fantacci Dott. Francesco Chiti Dott. Daniele Tarchi

  2. Sommario Progetto PATTERN, Firenze • Area 2 - Gestione delle risorse radio • Tecniche H-ARQ • Algoritmi MAC

  3. Approcci Hybrid ARQ (H-ARQ) Soft Combining (MAC+LLC) Progetto PATTERN, Firenze • Tipo I • la codifica di canale e il meccanismo di ritrasmissione sono semplicemente integrati nello stesso schema • Tipo II • gli approcci tradizionali sono armonizzati e ottimizzati congiuntamente tenendo traccia dei processi di trasmissione/ricezione (es. Chase Combining) • Tipo III • I formati di trasporto sono aggiornati dinamicamente per contrastare le variazioni della qualità del segnale (es. Incremental Redundancy)

  4. Diagramma a blocchi funzionale p DEMUX Decoder Receiver p Despreading BCJR BCJR Rake Buffer Demodulator LOGIC -1 Descrambling p Progetto PATTERN, Firenze

  5. Principi di Soft combining Progetto PATTERN, Firenze • Soft Input Combining H-ARQ • Le repliche dei pacchetti sono combinate con una metrica soft, massimizzando la distanza Euclidea fra simboli; • Gli schemi di combinazione seguono una tecnica a diversità (MRC, EGC, WGC) • Il guadagno di diversità è sfruttato • Soft Output Combining H-ARQ • L’ultima replica del pacchetto è combinata con una metrica soft all’uscita del processo di decodifica, massimizzando la distanza Euclidea fra parole di codice; • Adatto a decoder SISO (principio turbo) • Gli schemi di combinazione seguono una tecnica a diversità (MRC, EGC, WGC) • Il guadagno di diversità e di codifica sono sfruttati

  6. Analisi Teorica BERk • Soft Input Combining • Soft Output Combining Progetto PATTERN, Firenze Multipath fading channel joint pdf of kL fading coefficients (1kL)

  7. Analisi Teorica BER Progetto PATTERN, Firenze Multipath fading channel • FER

  8. Ipotesi Operative Progetto PATTERN, Firenze • UMTS uplink (3GPP complain); • Bit rate: 30 kb/s – 120 kb/s; • Turbo coder/decoder: • (1,15/13)8 ; • R=1/2; • MAP-BCJR. • Interleaver (3GPP complain); • ETSI urban channel (6 paths).

  9. Frame Error Rate Progetto PATTERN, Firenze Better FER(QoS) orreduced power wasting(lesser electromagnetic pollution)

  10. Throughput Progetto PATTERN, Firenze Better FER(QoS) orbetter throughputorreduced delay

  11. Standard IEEE 802.11 D A B C B A RTS Data CTS Ack Progetto PATTERN, Firenze E’ prevista la tecnica CSMA/CA con 4-way handshaking RTS CTS Data Ack

  12. Protocollo MAC CDMA Progetto PATTERN, Firenze • Nel protocollo di accesso proposto è previsto l’adattamento del fattore di spreading dei pacchetti RTS/CTS in base al carico di rete • Si ipotizza di iniziare la trasmissione con lo spreading factor minore (SF=8); quando avviene una collisione lo spreading factor viene raddoppiato. Questo porta a: • Una durata più lunga dei pacchetti di RTS/CTS, cioè un’occupazione in banda più alta durante la fase di contesa; • Minor interferenza da accesso multiplo; cioè un numero più alto di utenti che possono trasmettere. • Il protocollo proposto adatta lo spreading factor con l’obiettivo di massimizzare il throughput, tenendo conto della congestione del canale in base al numero di ritrasmissioni.

  13. Protocollo MAC CDMA C (RTS – CTS) RTS Cr1 (Data) CTS Data Ack Progetto PATTERN, Firenze T1 R1 T1 R1

  14. Parametri della Simulazione Progetto PATTERN, Firenze • Tempo di Chip, Tc=2.5¢10-07 s • Lunghezza pacchetti di RTS e CTS, Lc=20 Byte • Lunghezza pacchetti dati Ld=1460 Byte • Modello di traffico di con distribuzione di Pareto troncata • Numero medio di pacchetti per messaggio, N=25

  15. Probabilità di collisione Progetto PATTERN, Firenze Low Traffic Condition Collision Avoidance

  16. Risultati Numerici Progetto PATTERN, Firenze

  17. Pubblicazioni Progetto PATTERN, Firenze • Riviste • R. Fantacci, A. Ferri, and D. Tarchi, “A Medium Access Control Protocol for CDMA Ad-Hoc Networks,” IEE Electronics Letters, Vol. 40, no. 18, September 2004 • F. Chiti, R. Fantacci, F. Versaci: “Turbo Soft Combining Hybrid ARQ Techniques: Theory and Application to 3G Wireless Networks”, Annals of Telecommunications: Special Issue on Turbo Codes, accepted for publication. • Conferenze • F. Chiti, R. Fantacci, T. Pecorella, F. Versaci: “Soft Combining Hybrid ARQ Techniques Application to Packet Communications within 3G Wireless Networks”, in Proc. of IEEE WCNC 2003. • F. Chiti, R. Fantacci, T. Pecorella, F. Versaci: “Soft Combining Hybrid ARQ Techniques Application to 3G Wireless Networks”, in Proc. of IEEE ICC 2003. • F. Chiti, R. Fantacci, F. Versaci: “Turbo Soft Combining Hybrid ARQ Techniques: Theory and Application to 3G Wireless Networks”, in Proc. of IEEE ISTC 2003. • R. Fantacci, A. Ferri, and D. Tarchi, “A novel MAC technique for adhoc CDMA networks,” in Proc. of IWWAN’04, Oulu, Finland, June 2004.

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