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Lezione 22 – Sistemi Cellulari UMTS

Lezione 22 – Sistemi Cellulari UMTS. Pico-Cell. Micro-Cell. Macro-Cell. Mega-Cell. Pico-celle d<100 m Micro-celle d<1 Km Macro-celle d~20/30 km Megacelle. voce. Interference. Sms multimediali E-mail. Immagini in movimento videoconferenza. WWW accesso a reti intranet.

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Lezione 22 – Sistemi Cellulari UMTS

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Presentation Transcript

  1. Lezione 22 – Sistemi CellulariUMTS Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

  2. Pico-Cell Micro-Cell Macro-Cell Mega-Cell Pico-celle d<100 m Micro-celle d<1 Km Macro-celle d~20/30 km Megacelle Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

  3. voce Interference Sms multimediali E-mail Immagini in movimento videoconferenza WWW accesso a reti intranet Perché passare a UMTS? Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

  4. Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

  5. Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

  6. Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

  7. UMTS- caratteristiche f=2 GHz (International Telecommunications Union) Banda =5 MHz (up-link e down-link) Chip rate= 3.84 Mchip/s Tchip=0.26µs Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

  8. Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

  9. FrequencyDivisionDuplex / TimeDivisionDuplex f1 Up-link FDD f2 Down-link TDD f1 Up-link f1 Tdown Tup Down-link Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

  10. Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

  11. Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

  12. B node B node B node B node RNC PST/ ISDN 3G MSC/VLR Iucs B node B node HLR Gs Packet data networks RNC Gn 3G SGSN GGSN Iups CORE NETWORK UTRAN Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

  13. Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

  14. Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

  15. Si utilizza in caso di soft handover Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

  16. Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

  17. CDMA: concetti di base • Tutti gli utenti hanno a disposizione simultaneamente l’intera banda • In ricezione, la separabilità tra i singoli segnali è basata sull’impiego da parte di ciascun utente di un proprio “codice” per il quale viene moltiplicata in trasmissione l’informazione d’utente (operazione di espansione dello spettro o “spreading”) • Se i codici impiegati sono ortogonali tra loro, il ricevitore è in grado di isolare e ricostruire nuovamente i flussi informativi dei diversi utenti, con operazioni semplici. • A causa del rumore, delle distorsioni introdotte nel canale di propagazione e delle proprietà non ideali dei codici, il numero massimo di segnali che si possono sovrapporre è limitato. Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

  18. Nell’operazione di espansione, la sequenza d’informazione con intervallo di ripetizione dei simboli Tbviene modulata sui livelli antipodali +1 e –1 e moltiplicata per una sequenza binaria con valori {-1,1}, con intervallo di ripetizione Tc tra i simboli elementari detti chip. • Il rapporto Gs=Tb/Tc è definito come guadagno del processo, in assenza di codifica, o fattore d’espansione (spreading factor). Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

  19. Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

  20. Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

  21. Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

  22. Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

  23. Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

  24. 1010 1010 ● ● ● ● OVSF • Chip rate 3.84 Mchip/s Data rate SF Multi-SF code 960 kb/s 4 480 kb/s 8 1111 0000 1111 0000 240 kb/s 16 1111 1111 0000 0000 960 kb/s 480 kb/s 240 kb/s Tempo di simbolo Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

  25. Numero complessivo 218-1 = 262,143 (numerati da 0 a 262,142) Impiegabili 512 insiemi composti da 1 codice primario [n=16i (con i=0…511)]. 15 codici secondari [n=16 i+k, ( k=1…15)]. A ciascuna cella è allocato uno ed un solo codice primario. Scrambling code • Non modifica il chip rate, serve per: • separare gli utenti in up-link • separare le celle in down-link Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

  26. S Ch1 Ch2 ChM G1 G2 GM S P-SCH GP S-SCH GS UMTS: Down Link • I canali fisici trasmessi contemporaneamente trasportano sia i canali logici relativi alle informazioni d’utente (dati) sia i canali di per adattare il ricevitore alle caratteristiche del canale (Common Pilot Channel) I canali di sincronizzazione vengono aggiunti al flusso dati in down link senza essere codificati perché essendo i primi canali letti dal terminale, quest’ultimo non può conoscere il codice di codifica prima di sincronizzarsi Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

  27. Power control Tutti gli utenti sono sovrapposti in frequenza e nel tempo può accadere che per la diversa distanza dalla BS (near-far) o per effetto del fading un utente sia ricevuto con una potenza molto maggiore degli altri e disturbi tutti gli altri. POWER CONTROL La BS effettua quindi una misura della potenza ricevuta dal mobile e comanda l’incremento o la riduzione di potenza trasmessa per mantenere P1 e P2 uguali P1 P2 Corso di Telematica A.A. 2003-2004 Prof. Salvatore Marano

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