Trasmssone Numerca sul Canale Rado-Moble Fulvo Babch (babch@unts.t) DIA Unverstà d Treste Ret wreless Ingegnera Elettronca e Informatca
Canale Rado-moble Mezzo trasmssvo aperto (broadcast) Condvsone delle rsorse (TDM, FDM, CDMA) Dsturb Interferenze Intercettazone Mobltà Caratterstche del canale varabl nel tempo Affevolment Ombreggature Copertura e contnutà del servzo Ret wreless Ingegnera Elettronca e Informatca 2
Canale multpath Propagazone per cammn multpl (multpath channel). Rflessone Trasmetttore Rcevtore Effett della mobltà: o Effetto Doppler (rtardo varable: varazone frequenza). o Combnazone aleatora fas cammn multpl. Ret wreless Ingegnera Elettronca e Informatca 3
Rsposta del canale Defnto dalla rsposta mpulsva (nput delay spread functon): c(t,) (rsposta del canale valutata n t a un mpulso applcato n t-). Pertanto y ( t) x( t ) c( t, ) d Ret wreless Ingegnera Elettronca e Informatca 4
Funzon d Bello Trasformazon d Fourer delay Doppler spread functon S(ν,) F F F -1 F -1 c(t,) H(ν,f) F F F -1 F -1 T(t,f) Funzone d trasfermento output Doppler spread functon Ret wreless Ingegnera Elettronca e Informatca 5
Funzon d Bello (2) S(,ν): delay Doppler spread functon; fornsce un ndcazone della dspersone del canale ne confront della frequenza Doppler ν al varare del rtardo. T(f,t): funzone d trasfermento tempo varante y ( t) X ( f ) T ( f, t) + j2πft e df H(f,ν): output Doppler spread functon ; fornsce un ndcazone della dspersone del canale ne confront della frequenza Doppler ν al varare della frequenza f. Y ( f ) X ( f υ ) H ( f υ, υ ) dυ Ret wreless Ingegnera Elettronca e Informatca 6
Funzon d correlazone Φ c (t,s;,η)e[c(t,)c*(s,η)]/2; Φ T (t,s;f,m)e[t(t,f)t*(s,m)]/2; Φ H (ν,µ;f,m)e[h(ν,f)h*(µ,m)]/2; Φ S (ν,µ;,η)e[s(ν,)s*(µ,η)]/2. Sono collegate tra loro medante doppa trasformata d Fourer. Φ S j2 π ( νt µ s) ( ν, µ ;, η) Φ c ( t, s;, η) e j2π ( νt µ s) ( t, s;, η) Φ S ( ν, µ ;, η) e dtds Φ dνdµ c Ret wreless Ingegnera Elettronca e Informatca 7
Wde Sense Statonary Uncorrelated Scatterng (WSSUS) channel L attenuazone e lo sfasamento assocate al rtardo 1 sono ncorrelate con quelle assocate al rtardo 2. Lo stesso vale per le frequenze Doppler ν 1 e ν 2. Φ c (t,t+ t;,η)φ c ( t,)δ(η ); Φ T (t,t+ t;f,f+ f)φ T ( t; f); Φ H (ν,µ; f, f+ f) Φ H (ν, f)δ(ν µ); Φ S (ν,µ ;,η) Φ S (ν,) δ(η )δ(ν µ). La funzone Φ c (0,) Φ c () è detta power delay profle, e fornsce la potenza meda (medata su tutt valor del Doppler spread ν) n uscta, n funzone del rtardo. Ret wreless Ingegnera Elettronca e Informatca 8
Power delay profle (esempo ndoor) Ret wreless Ingegnera Elettronca e Informatca 9
Delay Spread Rtardo medo: 0 c µ φ 0 c φ ( ) ( ) d d Delay spread: σ 0 2 ( µ ) φ ( ) 0 φ c ( ) c d d Macrocelle: 1-10 µs Indoor (open space): 300 ns Indoor (stanze): 30-60 ns Ret wreless Ingegnera Elettronca e Informatca 10
Banda d coerenza La funzone Φ T ( t0, f) Φ T ( f) msura la correlazone n frequenza del canale. S defnsce banda d coerenza, B c, la separazone d frequenza, f, per la quale Φ T ( f) assume un valore prefssato (d solto 0.5). La banda d coerenza è proporzonale al recproco del delay spread. B c 1 σ Ret wreless Ingegnera Elettronca e Informatca 11
Tempo d coerenza La funzone Φ H (ν, f0) Φ H (ν) è fornsce l andamento della potenza n uscta n funzone della frequenza Doppler, ν. La banda, B d, entro cu tale funzone assume valor sgnfcatv è detta Doppler spread. L nverso d tale banda è detto tempo d coerenza (ntervallo d tempo n cu permane una sgnfcatva correlazone fra le caratterstche del canale). S not che B d è proporzonale alla veloctà del moble, v, B d v/λvf c /c, dove f c è la frequenza della portante e c è la veloctà della luce nel vuoto. Ret wreless Ingegnera Elettronca e Informatca 12
Replogo Φ c ( t,): assume valor vcn a Φ c (0,) per t < T c (tempo d coerenza). Doppler Spread: B d 1/T c ; banda entro cu un moble rceve contrbut sgnfcatv da un sngolo tono. Φ S (ν,) t ν f Φ S (ν,): scatterng functon: msura rsposta del canale n funzone della frequenza Doppler e della varazone temporale. Φ c ( t,) Φ H (ν, f) Φ H (ν,0): Doppler power spectrum: assume valor sgnfcatv all nterno del Doppler spread. f t ν Φ c (0,): delay power spectrum: assume valor sgnfcatv all nterno del delay spread. Φ T ( t, f) Spaced tme spaced frequency correlaton functon. Φ T (0, f): msura coerenza del canale nel domno della frequenza. Assume valor sgnfcatv all nterno della banda d coerenza (nversamente proporzonale al delay spread). Ret wreless Ingegnera Elettronca e Informatca 13
Canale a rtard dscret Supponamo d avere N cammn dstnt, cascuno de qual è caratterzzato da attenuazone α e rtardo. S ha: Peso del generco cammno: Rtardo medo e delay spread: Ret wreless Ingegnera Elettronca e Informatca 14 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) t e t t c t f j N c δ α π 2 1, N n n p 1 2 2 α α N p 1 µ ( ) N p 1 2 µ σ
Modello d canale a 6 ragg (macrocelle) (COST 207) Tpco urbano Urbano (worst case) rtardo, µs peso rtardo, µs peso 0.0 0.189 0.0 0.164 0.2 0.379 0.3 0.293 0.5 0.239 1.0 0.147 1.6 0.095 1.6 0.094 2.3 0.061 5.0 0.185 5.0 0.037 6.6 0.117 Ret wreless Ingegnera Elettronca e Informatca 15