Tecniche avanzate di trasmissione Docenti: Dott. Franco Mazzenga, Dott.ssa. Ernestina Cianca a.a. 2009-2010 1
Informazioni Docente di questa parte del corso: Dott.ssa Ernestina Cianca Email: cianca@ing.uniroma2.it Tel.: 0672597284 Cell.: 3204391913 2
Informazioni Orario di ricevimento Mercoledi ore 11.00-12.00 Venerdi ore 11.00-12.00 Meglio fissare appuntamento via email Materiale didattico Slides lezione Testi consigliati: Wireless Communications, Andrea Goldsmith, Cambridge University Press, 2005. Digital Communications, Proakis, Mc Graw-Hill. Riferimenti bibliografici consigliati di volta in volta 3
Motivazioni del corso Wireless router con ADSL e tecnologia MIMO Cosa significa MIMO? Cosa ha di tanto speciale? Quali limiti presenta? Samsung Electronics ha annunciato di aver sviluppato il primo modem LTE per dispositivi mobili, conforme agli standard 3GPP rilasciati nel Marzo 2009. Il modem, supporta velocità fino a 100Mbps in download e fino a 50Mbps in upload, all interno delle banda di frequenza 20Mhz. I futuri utenti che possederanno un device mobile equipaggiato con questo chip LTE, potranno scaricare un filmato ad alta definizione da 800Mb in meno di un minuto, alla velocità di 100Mbps, mentre potranno visionare contemporaneamente in streaming 4 film ad alta definizione. Diverse modalità di impiego del MIMO negli standard di comunicazione MIMO Parameters in Wimax HSPA + 3GPP LTE 3GPP UMB 1xEV-DO IEEE802.16e- WLAN 802.11n release 7 release 8 Rev C 2005 Tx Diversity Yes Yes Yes Yes Yes DL Spatial Multiplexing Yes Yes Yes Yes Yes DL Beamforming Yes Yes Yes Yes Yes DL Precoding Yes Yes Yes Yes Yes DL Space Time Coding (STC) / DL Space Frequency Coding (SFC) STC - SFC STC STC UL Multi User MIMO / Collaborative MIMO Yes - Yes Yes Max Number of BS Antennas 2 (8 partly for Beamforming) 2 (4) 4 4 4 Max Number of MS Antennas 2 (8 partly for Beamforming) 2 2 (4) 4 4 4
Motivazioni del corso Internet senza fili a larga banda: WiMAX (acronimo di Worldwide Interoperability for Microwave Access) una realtà già in alcune regioni italiane. 5
Motivazioni del corso Dispositivo WiFi Wireless Fidelity, ossia in grado di collegarsi a reti locali senza fili (WLAN) basate sulle specifiche della famiglia di standard IEEE 802.11. Il consorzio Wi-FI Alliance (Wireless Ethernet Compatibility Alliance) testa e certifica la compatibilità dei componenti wireless con gli standard 802.11x (della famiglia 802.11). 802.11b (Older Generation) Standard for 2.4GHz ISM band (80 MHz) Frequency hopped spread spectrum? 1.6-10 Mbps, 500 ft range 802.11a (Newer Generation) Standard for 5GHz NII band (300 MHz) OFDM with time division? 20-70 Mbps, variable range 802.11g Standard in 2.4 GHz and 5 GHz bands OFDM? Speeds up to 54 Mbps 802.11n (New Standard) Standard in 2.4 GHz DSSS, HR-DSSS, OFDM Speeds up to 125Mbps Use of MIMO technology 6
Motivazioni del corso Esempio di un nuovo smart mobile phone Quad Band: 850/900/1800/1900 Mhz Standards supportati: EDGE, GPRS, UMTS, HSDPA, GPS Connessione Bluetooth, Connessione Wi-Fi 7
Indice del corso Prima parte Richiami sul canale radio Modelli statistici per canali con fading Selettività e classificazione dei canali Canale MIMO: definizioni Guadagni ottenibili dall uso di antenne multiple in TX e/o RX Decomposizione del canale MIMO in canali paralleli beamforming multiplazione spaziale Limiti delle prestazioni di canali MIMO Richiami sulla capacità di canali SISO Capacità di canali AWGN Capacità di canali con fading piatto:capacità ergodica 8
Indice del corso Capacità di canali con fading piatto: Capacità di fuori servizio Capacità su canali MIMO Concetto di diversità su canali radio Diversità spaziale Diversità in RX Diversità in TX Diversità con codici spazio-temporali Schema di Alamouti Space Time Block Codes Space Time Trellis Codes Multiplazione Spaziale: V-BLAST Compromesso diversità/multiplazione 9
Indice del corso Seconda parte: Sistemi multiportante OFDM OFDMA Case Study: WiMAX Implementazione dell OFDMA nello standard Wimax Applicazione di tecniche MIMO in Wimax Applicazione di tecniche di adaptive modulation and coding 10