Introduzione ai sistemi UMTS

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1 Introduzione ai sistemi UMTS 1

2 L evoluzione GSM: dati a commutazione di circuito GPRS: commutazione pacchetto, rate fino a 171Kbit/s EDGE: uso modulazione 8-PSK e rate fino a 384Kbit/s Dal 2002 in Giappone e dal 2003 in Italia c è l UMTS 2

3 UMTS Velocità fino a 2Mbit/s; banda di 5MHz Traffico simmetrico e asimmetrico Diverse classi di servizio Opera nella gamma dei 2GHz: Uplink MHz Downlink MHz , in mod. TDD 3

4 UMTS Velocità fino a 2Mbit/s Traffico simmetrico e asimmetrico Diverse classi di servizio Opera nella gamma dei 2GHz: Uplink MHz Downlink MHz , in mod. TDD 4

5 Allocazione portanti nel CDMA2000 5

6 Sistemi 3G: bit-rate supportati 144Kbit/s (fino a 500Km/h) 384 Kbit/s (utenti lenti) 2 Mbit/s (indoor utenti fermi) 6

7 Confronto WCDMA e GSM 7

8 Confronto WCDMA e IS-95 8

9 Classi di QoS 9

10 UMTS Release 99 10

11 Il Radio Network Controller E l elemento centrale della rete di accesso Gestisce tutte le funzionalità dell interfaccia radio Implementa il protocollo radio Implementa handover e power control Il Node-B si occupa invece della trasmissione (Modulazione e demodulazione) 11

12 Interfaccia radio UTRA 12

13 Modalità UTRA-FDD Spaziatura uplink/downlink di 190MHz Banda 5 MHz Chip rate 3.84Mchip/s Sistema multirate con PG da 4 a 512 Uso di codici OVSF 13

14 Codici OVSF 14

15 Uso dei codici in UMTS L uso dei codici è simile all IS-95, ovvero vi è un codice per ogni utente e un codice per ogni cella. 15

16 Modulazione Modulazione QPSK su uplink e downlink Filtri SRRC con fattore di roll-off

17 Struttura della trama 17

18 Struttura della trama Trame di 10ms (38400 chip) Divise in 15 time slot di 2560 chip Ogni time slot può avere un differente livello di potenza In ogni trama si può cambiare il PG All interno del timeslot si può interrompere la trasmissione (VAD) 18

19 Mapping dei canali di trasporto sui canali fisici Sono definiti 3 livelli di canale Canali logici Canali di controllo Canali di traffico Canali di trasporto (viaggiano a livello rete) Canali dedicati (a una data MS) Canali comuni, condivisi da tutti gli utenti di una cella Canali fisici sono strutturati su trame di 10ms 19

20 Canale fisico in uplink 20

21 Canale fisico in uplink DPDCH: Dedicated physical data channel, ogni utente può averne fino a 6 in parallelo; i data rate vanno da 15Kbit/s a 960Kbit/s DPCCH: Dedicated physical control channel 21

22 Dual BPSK, una sorta di QPSK Èusato nell uplink; i bit di controllo sono trasmessi a potenza minore. Il canale dati può restare silenzioso per alcuni intervalli di tempo (DTX) 22

23 Canale di uplink Nota: le frequenze possono essere variate con una granularità di 200KHz 23

24 Canale fisico in downlink Nota ora il time-multiplexing di dati e controllo; La mod. utilizzata è il QPSK 24

25 Handover e Macrodiversità Inter-handover Esempio da UMTS a GSM Intra-handover Hard handover Soft handover Softer handover Handover interfrequenza 25

26 HSDPA High-Speed Downlink Packet Access 26

27 HSDPA Fa parte dell evoluzione dell UMTS È un po quello che EDGE è stato per il GSM Raggiunge teoricamente data-rate di 10-20Mbit/s per utenti poco mobili 27

28 Caratteristiche di HSDPA Adaptive modulation and coding (dal 16QAM al QPSK) Hybrid ARQ (combinazione di FEC e ARQ) e CDMA multicode (fino a 15 codici in parallelo) Funzioni spostate dall RNC al Node-B Enorme reattività: la link adaptation varia ogni 2 ms 28