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1 Conctto d dvrstà su cnl rdo odulo d Tcnch odulo Avnzt d Informzon d Trsmsson Codfc

2 Conctto d dvrstà su cnl rdo S l rcvtor è n grdo d dscrmnr pù rplch dl sgnl trsmsso fr un md (pst) d qust (cosdtto combnng), l probbltà d dp fds dmnusc con ss l probbltà d rror, prtà d potnz trsmss o d SNR. Altrntvmnt, s possono ottnr l stss prstzon n trmn d BER dmnundo l potnz trsmss o lvorndo SNR mnor. Qust tcnc è chmt dvrstà può notvolmnt mglorr l prstzon d sstm ch lvorno su cnl crttrzzt d fdng pr cmmn multpl. Grossolnmnt: s posso trsmttr lo stsso smbolo su L cnl ndpndnt crttrzzt dll stss P llor l probbltà d rror sul smbolo srà: P < L P odulo d Tcnch odulo Avnzt d Informzon d Trsmsson Codfc

3 Conctto d dvrstà su cnl rdo Vr tp d dvrstà dsponbl n cnl rdo: Dvrstà tmporl: lo stsso sgnl è trsmsso n nstnt d tmpo dvrs, sprt d un ntrvllo mggor dl tmpo dl cornz dl cnl. Tcnch d dvrstà tmporl: codfc d cnl con ntrlvng!!!! h (t ) No ntrlvng tmpo Codword x Codword x Codword x Codword x3 Intrlvng odulo d Tcnch odulo Avnzt d Informzon d Trsmsson Codfc

4 Conctto d dvrstà su cnl rdo Esmpo d dvrstà tmporl nl GS Globl Systm for obl (GS) è uno stndrd pr comunczon dgtl cllulr svluppto n Europ ngl nn 8. E un sstm FDD (Frquncy Dvson Duplx) us du bnd d 5Hz, un pr l uplnk (mobl to bs stton) un pr l downlnk (bs stton to mobl). L bnd sono ultrormnt suddvs n sottocnl d khz ogn cnl è condvso d 8 utnt n modltà TDA I dt dgl utnt vngono mndt su tm slots d 577mcrosconds tm slots dgl 8 utnt formno un trm d 4.65ms L voc, l pplczon prncpl dl GS, è codfct d un codfctor vocl n trm d ms odulo d Tcnch odulo Avnzt d Informzon d Trsmsson Codfc

5 Conctto d dvrstà su cnl rdo Esmpo d dvrstà tmporl nl GS I bts n ogn trm vocl sono codfct d un codc convoluzonl d rt ½ l numro d bt codfct pr trm vocl è 456. Pr vr un gudgno d dvrstà tmporl, qust bt codfct vngono ntrlcct (ntrlvd) su 8 tm slots conscutv ssgnt llo spcfco utnt: l bt, 8,.., 448, vngono mss nl prmo tm slot, bt, 9,., 449 nl scondo tm slots ct. Poché tm slot sono sprt d un ntrvllo pr ll lunghzz dll trm 4,65ms pr ogn utnt, l ntrlvng ntrodurrà un rtrdo d pprossmtvmnt 4ms, ch è tollrbl pr un pplczon vocl odulo d Tcnch odulo Avnzt d Informzon d Trsmsson Codfc

6 Conctto d dvrstà su cnl rdo Esmpo d dvrstà tmporl nl GS Il mssmo gudgno d dvrstà ottnbl è 8, m l gudgno ffttvo dpnd dl cnl, n prtcolr, d qunto l cnl vr nl tmpo (oss, è slttvo nl tmpo) qusto dpnd prncplmnt dll vloctà ν dl trmnl mobl. S n è l vloctà dl trmnl, l mssmo Dopplr sprd srà: Dsfcν/c l tmpo do cornz pprossmtvmnt: /4Ds Prché s bb l mssmo gudgno d dvrstà nllo schm dscrtto dl GS, l cnl dv vrr su ogn trm qund l tmpo d cornz dovrà ssr pprossmtvmnt d 5ms (4.65ms è l durt d un trm nch l dstnz tr du tm slots conscutv). S fc9hz, llor ν dovrà ssr ALENO 3km/h. odulo d Tcnch odulo Avnzt d Informzon d Trsmsson Codfc

7 Conctto d dvrstà su cnl rdo Esmpo d dvrstà tmporl nl GS Pr pdon, ch hnno un vloctà md d 3km/h, l gudgno d dvrstà tmporl è molto PICCOLO In tl cso l GS v nll modltà frquncy hoppng dov trm conscutv sltno (hop n ngls) d un cnl d khz ll ltro cos crcndo d ottnr un gudgno d dvrstà n frqunz. S l dly sprd è d µs, l bnd d cornz è crc 5kHz l bnd totl ssgnt ll uplnk o downlnk, su cu s puo fr hoppng, è 5Hz >> 5kHz odulo d Tcnch odulo Avnzt d Informzon d Trsmsson Codfc

8 Conctto d dvrstà su cnl rdo Vr tp d dvrstà dsponbl n cnl rdo: Dvrstà n frqunz: l sgnl è trsmsso n sottobnd d frqunz dvrs, lrgh lmno qunto l bnd d cornz dl cnl. Tcnch d dvrstà n frqunz: rcvtor RAKE, OFD, qulzzzon Effcc n cnl slttv n frqunz (lto dly sprd!) ch sono smpr pù comun n futur sstm d comunczon pr l lvt dt rt convolt. Pr qusto motvo qust tcnch (s pns ll OFD), hnno ssunto grnd mportnz d rcnt odulo d Tcnch odulo Avnzt d Informzon d Trsmsson Codfc

9 Conctto d dvrstà su cnl rdo Dvrstà d polrzzzon: s usno du ntnn con dffrnt polrzzzon pr trsmttr /o rcvr Dvrstà spzl: ntnn multpl, spzt tr loro n modo ch l gudgno d cnl su ogn ntnn s ndpndnt (dstnz d cornz), vngono ust pr trsmttr /o rcvr. Not: l sprzon tr gl lmnt d ntnn prché l cnl tr du dvrs copp d ntnn d poss consdrr ndpndnt dpnd dll frqunz dll portnt m nch dll crttrstch propgtv dll mbnt crcostnt. Pr un trmnl mobl posto d ltzz uomo con molt scttrrs ttorno, tl dstnz dv ssr d mzz lunghzz d ond. Pr l stzon bs, post su lt torr, l sprzon spzl dgl lmnt d ntnn dv ssr mggor pr dvrs dcn d lunghzz d ond. odulo d Tcnch odulo Avnzt d Informzon d Trsmsson Codfc

10 Conctto d dvrstà su cnl rdo Esmpo ntroduttvo: dvrstà n rczon L dvrs ntnn dl rcvtor (opportunmnt spzt), rcvono dll rplch ndpndnt dl sgnl trsmsso. Il rcvtor l rfs combn n modo opportuno (cohrnt combnng). A j θ s t) + n ( t) ( α α α jθ A j θ s t) + n ( t) A (... s( t) n ( t) jθ + α combnr Schm d un gnrco combntor lnr odulo d Tcnch odulo Avnzt d Informzon d Trsmsson Codfc

11 Conctto d dvrstà su cnl rdo Esmpo ntroduttvo: dvrstà n rczon Con ntnn multpl n rczon, opportunmnt spzt, è possbl ottnr du tp d gudgno: - Gudgno d rry dfnto com l umnto dl vlor mdo dl SNR combnto rsptto ll md dll SNR sul sngolo rmo: G rry Qusto gudgno drv dll combnzon COERENTE d pù sgnl s h nch s non è prsnt multpth! odulo d Tcnch odulo Avnzt d Informzon d Trsmsson Codfc

12 Conctto d dvrstà su cnl rdo Esmpo ntroduttvo: dvrstà n rczon - Gudgno d rry Indchmo con l numro d ntnn n rczon. Cso d non prsnz d fdng: A dov è l nrg or E S E S smbolo dl sgnl trsmsso. Assumndo l stss dnstà spttrl d potnz d rumor N / su ogn rmo, llor su ogn rmo d rczon ossrvo lo stsso SNR E S / N Scglndo (stsso pso tutt rm), l SNR totl: A E S ( ) E S / N N N -volt mggor dll SNR sul sngolo rmo Con ntnn n rczon, l mssmo gudgno d rry è odulo d Tcnch odulo Avnzt d Informzon d Trsmsson Codfc

13 Conctto d dvrstà su cnl rdo Esmpo ntroduttvo: dvrstà n rczon Gudgno d rry gudgno d dvrstà odulo d Tcnch odulo Avnzt d Informzon d Trsmsson Codfc

14 Conctto d dvrstà su cnl rdo Esmpo ntroduttvo: dvrstà n rczon - Gudgno d dvrstà ch drv dl ftto ch l SNR ll usct dl combntor h un dstrbuzon sttstc pù fvorvol rsptto l cso d un sngolo cmmno qusto d trduc n un pndnz dll curv d BER rsptto ll SNR mggor dl cso n cu non c s un gudgno d dvrstà. Snz gudgno d dvrstà, tpcmnt l BER dcrsc molto lntmnt l crscr dll SNR, con un vloctà d /SNR. Pr smpo: schm BPSK cornt QPSK cornt 6QA cornt BER pr lt SNR /4SNR /SNR 5/SNR Qusto gudgno rchd ch s prsnt multpth ch cmmn tr l trsmtttor l dvrs ntnn n rczon possno consdrrs ndpndnt. odulo d Tcnch odulo Avnzt d Informzon d Trsmsson Codfc

15 Conctto d dvrstà su cnl rdo Esmpo ntroduttvo: dvrstà n rczon Dnotmo con l rpporto sgnl rumor ll usct dl combntor l rczon Esprsson gnrc dll probbltà d rror md n prsnz d dvrstà P p ( ) p ( ) p ( ) p ( ) d È l probbltà d rror n funzon dll SNR stntno pr lo spcfco schm d modulzon. Es. BPSK p ( ) Q( ) È l funzon dnstà d probbltà rltv ll dstrbuzon sttstc dl SNR dopo l combnzon odulo d Tcnch odulo Avnzt d Informzon d Trsmsson Codfc

16 Rchm: Conctto d dvrstà su cnl rdo Esmpo ntroduttvo: dvrstà n rczon P ( ) p( λ ) È l funzon d dstrbuzon cumultv (CDF, Cumultv Dstrbuton Functon) dl rpporto sgnl rumor ll usct dl combntor n rczon, ch bbmo dnotto con. L CDF è lgt ll funzon d dnstà d probbltà dll sgunt rlzon: p ) dp ( d ( ) odulo d Tcnch odulo Avnzt d Informzon d Trsmsson Codfc

17 Conctto d dvrstà su cnl rdo Esmpo ntroduttvo: dvrstà n rczon Pr lcun schm d dvrstà l probbltà d rror md h, pr lt vlor d SNR, un sprsson dl tpo: P c L costnt c è rltv llo spcfco schm d modulzon codfc è l SNR mdo pr rmo. d lm è dtto ordn d dvrstà d ftto ndc l pndnz dll curv d BER n funzon dll SNR. d log P ( ) log odulo d Tcnch odulo Avnzt d Informzon d Trsmsson Codfc

18 Conctto d dvrstà su cnl rdo Esmpo ntroduttvo: dvrstà n rczon Slcton Combnng: dgl sgnl rcvut, s slzon l pù fort. P < ) p(mx[,,..., ] < ) p( < ) ( ) p( S ssumno rm scorrlt con fdng ll Rylgh L SNR stntno sul rmo è (con stss potnz d rumor N su ogn rmo) A N Funzon d dstrbuzon cumultv (cdf) d p( ) / Dstrbuzon sponnzl odulo d Tcnch odulo Avnzt d Informzon d Trsmsson Codfc

19 Conctto d dvrstà su cnl rdo Conctto d dvrstà su cnl rdo Esmpo ntroduttvo: dvrstà n rczon Slcton Combnng odulo d Informzon Codfc odulo d Tcnch Avnzt d Trsmsson P / ) ( < S l SNR mdo è lo stsso su tutt rm [ ] P / ) ( E dffrnzndo rsptto s ottn l dstrbuzon d [ ] λ / / ) ( p

20 Conctto d dvrstà su cnl rdo Esmpo ntroduttvo: dvrstà n rczon Slcton Combnng Gudgno d dvrstà non è fclmnt clcolbl n form chus. S mostrno dll curv ottnut con dll smulzon odulo d Tcnch odulo Avnzt d Informzon d Trsmsson Codfc

21 Conctto d dvrstà su cnl rdo Gudgno d rry Esmpo ntroduttvo: dvrstà n rczon Slcton Combnng p ( ) d [ Crsc con, m NON LINEARENTE Il mggor gudgno s ottn tr l cso Crscr ultrormnt non dà un sgnfc crsct d gudgno d rry / / odulo d Tcnch odulo Avnzt d Informzon d Trsmsson Codfc ]

22 A j θ s t) + n ( t) ( Conctto d dvrstà su cnl rdo Esmpo ntroduttvo: dvrstà n rczon Lnr Combnng α α A j θ s t) + n ( t) A (... s( t) n ( t) jθ + α jθ α combnr Schm d un gnrco combntor lnr N A odulo d Tcnch odulo Avnzt d Informzon d Trsmsson Codfc

23 A j θ s t) + n ( t) ( Conctto d dvrstà su cnl rdo Esmpo ntroduttvo: dvrstà n rczon xmum Rto Combnng (RC) α α A j θ s t) + n ( t) (... α combnr A s( t) n ( t) jθ + α jθ vngono sclt pr mssmzzr odulo d Tcnch odulo Avnzt d Informzon d Trsmsson Codfc

24 Conctto d dvrstà su cnl rdo Conctto d dvrstà su cnl rdo Esmpo ntroduttvo: dvrstà n rczon xmum Rto Combnng (RC) Pr trovr I coffcnt ottm s us l dsugulnz d Cuchy-Schwrtz: d c d c / N A d N c : L uguglnz d h pr c d odulo d Informzon Codfc odulo d Tcnch Avnzt d Trsmsson d c tl ch N N A N N A N A / / mx / N A d N c S dfnsco: Scglndo N A N A N A N A / / / N A

25 p Conctto d dvrstà su cnl rdo Esmpo ntroduttvo: dvrstà n rczon S l SNR dopo l combntor s potss scrvr com: l α ( h ) l α è l somm d v.. Gussn rl ndpndnt d h un dstrbuzon Ch-qudro con grd d lbrtà l cu dnstà è dt d: ( ) ( )! odulo d Tcnch odulo Avnzt d Informzon d Trsmsson Codfc

26 Conctto d dvrstà su cnl rdo Esmpo ntroduttvo: dvrstà n rczon xmum Rto Combnng (RC) Com è ntutvo, l crtro RC dà mggor pso rm con mggor SNR sul gudgno d dvrstà L dstrbuzon sttstc, pr..d fdng ll Rylgh è un con grd d lbrtà χ sul gudgno d rry Somm dgl SNR su sngol rm Il gudgno d rry crsc LINEARENTE con odulo d Tcnch odulo Avnzt d Informzon d Trsmsson Codfc

27 Conctto d dvrstà su cnl rdo Esmpo ntroduttvo: dvrstà n rczon xmum Rto Combnng (RC) L probbltà d rror md è dffcl d clcolr n form chus Un lmt supror s può ottnr utlzzndo: ) l sgunt pprossmzon dll p pr modulzon cornt p ( ) α Q ( β ) α Dov β dpndono dl tpo d modulzon pprossmzon α β Pr smpo, pr l BPSK non è un pprossmzon,m sprsson stt ) Il Chrnoff-bound Q( x) x / odulo d Tcnch odulo Avnzt d Informzon d Trsmsson Codfc

28 Conctto d dvrstà su cnl rdo Esmpo ntroduttvo: dvrstà n rczon xmum Rto Combnng (RC) p β ( ) α Q( β ) α / Intgrndo sull dstrbuzon χ s ottn: P α β + / Pr lt SNR, ssumndo P α β Lo schm RC ottn l ordn d dvrstà PIENO (full dvrsty ordr), pr odulo d Tcnch odulo Avnzt d Informzon d Trsmsson Codfc

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