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

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1 Corso di Telematica A.A Prof. Salvatore Marano 1 Lezione 22 – Sistemi Cellulari UMTS

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

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

4 Corso di Telematica A.A Prof. Salvatore Marano 4

5 Corso di Telematica A.A Prof. Salvatore Marano 5

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7 Corso di Telematica A.A 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 T chip =0.26µs

8 Corso di Telematica A.A Prof. Salvatore Marano 8

9 Corso di Telematica A.A Prof. Salvatore Marano 9 f1f1f1f1 Up-link f2f2f2f2 Down-link FDD f1f1f1f1 Up-link f1f1f1f1 Down-link TDD Tdown Tup FrequencyDivisionDuplex / TimeDivisionDuplex

10 Corso di Telematica A.A Prof. Salvatore Marano 10 UTRA / FDDUTRA / TDD Tecnica d accesso W-CDMATD-CDMA Canalizzazione5 [MHz] Chip rate3.84 [Mchip/s] Data rate massimo 384 kb/s2 Mb/s Spreading factor4-2561,2,4,8,16 RicevitoreRakeJoint Detection Trama0.667/10/720 [ms] Handoversofthard Controllo di potenza Veloce: ogni [ms] lento: ogni 10 [ms] ModulazioneDown-link: QPSK Up-link: Doppio codice BPSK QPSK

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12 Corso di Telematica A.A Prof. Salvatore Marano 12 B node RNC B node RNC 3G MSC/VLR HLR PST/ ISDN Packet data networks GGSN 3G SGSN GnGn I u ps I u cs GsGs UTRAN CORE NETWORK

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14 Corso di Telematica A.A Prof. Salvatore Marano 14

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

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17 Corso di Telematica A.A Prof. Salvatore Marano 17 r Tutti gli utenti hanno a disposizione simultaneamente lintera banda r In ricezione, la separabilità tra i singoli segnali è basata sullimpiego da parte di ciascun utente di un proprio codice per il quale viene moltiplicata in trasmissione linformazione dutente (operazione di espansione dello spettro o spreading) r 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. r 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. CDMA: concetti di base

18 Corso di Telematica A.A Prof. Salvatore Marano 18 r Nelloperazione di espansione, la sequenza dinformazione con intervallo di ripetizione dei simboli T b viene modulata sui livelli antipodali +1 e –1 e moltiplicata per una sequenza binaria con valori {-1,1}, con intervallo di ripetizione T c tra i simboli elementari detti chip. r Il rapporto G s =T b /T c è definito come guadagno del processo, in assenza di codifica, o fattore despansione (spreading factor).

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21 Corso di Telematica A.A Prof. Salvatore Marano 21

22 Corso di Telematica A.A Prof. Salvatore Marano 22

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24 Corso di Telematica A.A Prof. Salvatore Marano 24 OVSF n Chip rate 3.84 Mchip/s Multi-SF code 240 kb/s 480 kb/s 960 kb/s Tempo di simbolo kb/s 8480 kb/s 4960 kb/s SFData rate

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

26 Corso di Telematica A.A Prof. Salvatore Marano 26 UMTS: Down Link I canali fisici trasmessi contemporaneamente trasportano sia i canali logici relativi alle informazioni dutente (dati) sia i canali di per adattare il ricevitore alle caratteristiche del canale (Common Pilot Channel) Ch 1 G1G1 Ch 2 G2G2 Ch M GMGM P-SCH GPGP S-SCH GSGS I canali di sincronizzazione vengono aggiunti al flusso dati in down link senza essere codificati perché essendo i primi canali letti dal terminale, questultimo non può conoscere il codice di codifica prima di sincronizzarsi

27 Corso di Telematica A.A 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 lincremento o la riduzione di potenza trasmessa per mantenere P1 e P2 uguali P1 P2


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