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RETI MOBILI E MULTIMEDIALI Università degli Studi di Roma “La Sapienza” Dipartimento INFOCOM Aldo Roveri Lezioni dell’ a.a. 2009-2010 Aldo Roveri Lezioni.

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1 RETI MOBILI E MULTIMEDIALI Università degli Studi di Roma “La Sapienza” Dipartimento INFOCOM Aldo Roveri Lezioni dell’ a.a Aldo Roveri Lezioni dell’ a.a

2 IV.Analisi della copertura radio Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a

3 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Copertura radio Per preparare un piano di copertura a radio frequenza occorre conoscere un altro elemento critico: la valutazione del collegamento. Quest’ultima calcola la potenza ricevuta da un determinato ricevitore sulla base della potenza di uscita prodotta da un determinato trasmettitore. Per preparare un piano di copertura a radio frequenza occorre conoscere un altro elemento critico: la valutazione del collegamento. Quest’ultima calcola la potenza ricevuta da un determinato ricevitore sulla base della potenza di uscita prodotta da un determinato trasmettitore.

4 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Valutazione del collegamento (1/5) Tiene in considerazione tutti i guadagni e le perdite che un’onda radio subisce lungo il percorso che va dal trasmettitore al ricevitore. Per una determinata potenza di trasmissione si devono determinare le perdite di percorso che il segnale è in grado di sopportare rimanendo intelligibile per il ricevitore. Tiene in considerazione tutti i guadagni e le perdite che un’onda radio subisce lungo il percorso che va dal trasmettitore al ricevitore. Per una determinata potenza di trasmissione si devono determinare le perdite di percorso che il segnale è in grado di sopportare rimanendo intelligibile per il ricevitore.

5 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Valutazione del collegamento (2/5) Dato che la stazione base deve essere in grado di ascoltare il mobile e viceversa, occorre eseguire la valutazione in entrambe le direzioni, ovvero dal mobile alla stazione base e viceversa. Si devono determinare le perdite di percorso sostenibili in entrambe le direzioni e il limite di copertura per la cella; il limite in questione è rappresentato dal minore dei due valori –ad es., se le perdite di percorso sostenibili nella direzione Uplink sono di 130 dB e quelle nella direzione Downlink sono di 135 dB, non bisogna superare i 130 dB e quindi il limite è imposto dalla direzione Uplink. Dato che la stazione base deve essere in grado di ascoltare il mobile e viceversa, occorre eseguire la valutazione in entrambe le direzioni, ovvero dal mobile alla stazione base e viceversa. Si devono determinare le perdite di percorso sostenibili in entrambe le direzioni e il limite di copertura per la cella; il limite in questione è rappresentato dal minore dei due valori –ad es., se le perdite di percorso sostenibili nella direzione Uplink sono di 130 dB e quelle nella direzione Downlink sono di 135 dB, non bisogna superare i 130 dB e quindi il limite è imposto dalla direzione Uplink.

6 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Valutazione del collegamento (3/5) La valutazione del collegamento deve includere un margine per consentire il Fading del segnale: si deve progettare il sistema in modo che il servizio venga comunque supportato anche nel caso di forte attenuazione del segnale. Maggiore è questo margine e maggiore sarà anche l’affidabilità del servizio. La valutazione del collegamento deve includere un margine per consentire il Fading del segnale: si deve progettare il sistema in modo che il servizio venga comunque supportato anche nel caso di forte attenuazione del segnale. Maggiore è questo margine e maggiore sarà anche l’affidabilità del servizio.

7 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Valutazione del collegamento (4/5) L’effettiva copertura della cella dipende dal servizio offerto: maggiore è il fattore di espansione e maggiore è il guadagno di processo. Conseguentemente, minore è il guadagno di processo e minore è la perdita di percorso consentita e minore è anche il raggio effettivo della cella. L’effettiva copertura della cella dipende dal servizio offerto: maggiore è il fattore di espansione e maggiore è il guadagno di processo. Conseguentemente, minore è il guadagno di processo e minore è la perdita di percorso consentita e minore è anche il raggio effettivo della cella.

8 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Valutazione del collegamento (5/5) Dal punto di vista della propagazione radio, la copertura è generalmente limitata dalla tratta Uplink; ciò è dovuto principalmente al fatto che la potenza di uscita dalla stazione base è molto superiore a quella della stazione mobile. Dal punto di vista della propagazione radio, la copertura è generalmente limitata dalla tratta Uplink; ciò è dovuto principalmente al fatto che la potenza di uscita dalla stazione base è molto superiore a quella della stazione mobile.

9 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Direzioni limitanti Mentre per un servizio come la voce l’area di copertura è probabilmente limitata nella direzione Uplink, non è detto che ciò accada anche per i servizi di trasferimento dati. Infatti, in UMTS tali servizi possono essere asimmetrici, cioè possono essere utilizzati ritmi differenti nelle due direzioni. Se il ritmo dei dati in Downlink è molto superiore rispetto a quello Uplink, l’effetto delle interferenze in Downlink può essere molto maggiore rispetto all’Uplink: ciò significa che il carico Downlink diventa il fattore limitante. Mentre per un servizio come la voce l’area di copertura è probabilmente limitata nella direzione Uplink, non è detto che ciò accada anche per i servizi di trasferimento dati. Infatti, in UMTS tali servizi possono essere asimmetrici, cioè possono essere utilizzati ritmi differenti nelle due direzioni. Se il ritmo dei dati in Downlink è molto superiore rispetto a quello Uplink, l’effetto delle interferenze in Downlink può essere molto maggiore rispetto all’Uplink: ciò significa che il carico Downlink diventa il fattore limitante.

10 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Link Budget (1/2) Nel dimensionare una cella, occorre tenere conto –della potenza che la stazione radio base e il mobile sono in grado di emettere; –della sensibilità dei ricevitori; –dei guadagni di antenna, ecc. Tutti questi parametri concorrono a formulare una equazione sul bilancio di potenza (Link Budget), la cui variabile può essere, ad es., il raggio di una cella. Nel dimensionare una cella, occorre tenere conto –della potenza che la stazione radio base e il mobile sono in grado di emettere; –della sensibilità dei ricevitori; –dei guadagni di antenna, ecc. Tutti questi parametri concorrono a formulare una equazione sul bilancio di potenza (Link Budget), la cui variabile può essere, ad es., il raggio di una cella.

11 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Link Budget (2/2) Per una rete UMTS il modello si complica giacchè occorre tenere presente la varietà dei servizi, quindi del ritmo binario e delle relative potenze, che la rete deve erogare. Il processo di bilancio deve essere quindi reiterato per ciascuna tipologia di servizio. In tale processo occorre poi considerare altri fattori che non intervengono ad es. in una rete GSM. Tali fattori sono: –Il margine di interferenza; –I margini di Fading a breve e a lungo termine; –Il guadagno di Soft Handover. Per una rete UMTS il modello si complica giacchè occorre tenere presente la varietà dei servizi, quindi del ritmo binario e delle relative potenze, che la rete deve erogare. Il processo di bilancio deve essere quindi reiterato per ciascuna tipologia di servizio. In tale processo occorre poi considerare altri fattori che non intervengono ad es. in una rete GSM. Tali fattori sono: –Il margine di interferenza; –I margini di Fading a breve e a lungo termine; –Il guadagno di Soft Handover.

12 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Margine di interferenza È una delle principali limitazioni di una rete UMTS. È rappresentato dal carico delle celle giacchè ad esso si associa l’interferenza mutua generata dalle varie sorgenti. In un bilancio di potenze occorre quindi tenere in conto la quantità di potenza di rumore da interferenza che va a sommarsi al rumore di fondo. Il margine di interferenza rappresenta proprio l’incremento in dB della potenza di rumore rispetto al rumore di fondo. Pertanto quanto maggiore è il carico di una cella, tanto più alto è il margine di interferenza richiesto, tanto minore risulterà l’area di copertura. È una delle principali limitazioni di una rete UMTS. È rappresentato dal carico delle celle giacchè ad esso si associa l’interferenza mutua generata dalle varie sorgenti. In un bilancio di potenze occorre quindi tenere in conto la quantità di potenza di rumore da interferenza che va a sommarsi al rumore di fondo. Il margine di interferenza rappresenta proprio l’incremento in dB della potenza di rumore rispetto al rumore di fondo. Pertanto quanto maggiore è il carico di una cella, tanto più alto è il margine di interferenza richiesto, tanto minore risulterà l’area di copertura.

13 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Margine di Fading Il meccanismo di Power Control, in particolare quello Inner-Loop consente –da un lato di risolvere il problema della regolazione di potenza sui mobili in base alla loro distanza (Near-Far Problem); –dall’altro di contrastare i fenomeni di Fast Fading soprattutto per i mobili che si spostano a basse velocità. Il meccanismo di Power Control, in particolare quello Inner-Loop consente –da un lato di risolvere il problema della regolazione di potenza sui mobili in base alla loro distanza (Near-Far Problem); –dall’altro di contrastare i fenomeni di Fast Fading soprattutto per i mobili che si spostano a basse velocità.

14 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Guadagno di Soft Handover Dato che una rete UMTS prevede il Soft Handover, durante l’esecuzione di questa operazione il terminale è agganciato simultaneamente a più celle. Poichè i percorsi del segnale sulle diverse tratte sono generalmente differenti, questo meccanismo consente di contrastare efficacemente il Fading Lento, i cui processi, per percorsi differenti, sono generalmente scorrelati fra di loro. Il Soft Handover fornisce inoltre un guadagno di macro diversità, soprattutto per il mobile che usa il Rake Receiver nella tratta Downlink, efficace nei confronti del Fading Veloce. Dato che una rete UMTS prevede il Soft Handover, durante l’esecuzione di questa operazione il terminale è agganciato simultaneamente a più celle. Poichè i percorsi del segnale sulle diverse tratte sono generalmente differenti, questo meccanismo consente di contrastare efficacemente il Fading Lento, i cui processi, per percorsi differenti, sono generalmente scorrelati fra di loro. Il Soft Handover fornisce inoltre un guadagno di macro diversità, soprattutto per il mobile che usa il Rake Receiver nella tratta Downlink, efficace nei confronti del Fading Veloce.

15 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Equazioni di Link Budget (1/7) Per la tratta in Uplink Per la tratta Downlink Il significato dei simboli, tutti espressi in unità logaritmiche, è chiarito qui di seguito. Per la tratta in Uplink Per la tratta Downlink Il significato dei simboli, tutti espressi in unità logaritmiche, è chiarito qui di seguito.

16 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Equazioni di Link Budget (2/7) A Umax e A Dmax sono la perdita di percorso sostenibile per le tratte Uplink e Downlink rispettivamente. P m è la potenza di emissione del trasmettitore del terminale; i suoi valori dipendono dalla classe del mobile e dal guadagno di antenna; la massima potenza del trasmettitore di un terminale di classe 4 è di 21 dBm (125 mW), mentre per un terminale di classe 3 è di 24 dBm (250 mW). P rb è la potenza emessa dal trasmettitore della stazione radio base; un valore tipico è 36 dBm (4 W); A Umax e A Dmax sono la perdita di percorso sostenibile per le tratte Uplink e Downlink rispettivamente. P m è la potenza di emissione del trasmettitore del terminale; i suoi valori dipendono dalla classe del mobile e dal guadagno di antenna; la massima potenza del trasmettitore di un terminale di classe 4 è di 21 dBm (125 mW), mentre per un terminale di classe 3 è di 24 dBm (250 mW). P rb è la potenza emessa dal trasmettitore della stazione radio base; un valore tipico è 36 dBm (4 W);

17 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Equazioni di Link Budget (3/7) S R è la sensibilità del ricevitore, e cioè la minima potenza in ricezione che assicura il conseguimento di un assegnato valore minimo del rapporto E b /N 0. Conseguentemente, poiché per definizione, in unità non logaritmiche, risulta in cui  P NI è la potenza totale di rumore termico e interferenziale nella banda del segnale;  P N è la potenza di rumore termico;  G P è il guadagno del processo;  NRè il Noise Rise legato al carico della tratta considerata, S R è la sensibilità del ricevitore, e cioè la minima potenza in ricezione che assicura il conseguimento di un assegnato valore minimo del rapporto E b /N 0. Conseguentemente, poiché per definizione, in unità non logaritmiche, risulta in cui  P NI è la potenza totale di rumore termico e interferenziale nella banda del segnale;  P N è la potenza di rumore termico;  G P è il guadagno del processo;  NRè il Noise Rise legato al carico della tratta considerata,

18 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Equazioni di Link Budget (4/7) risulta e quindi in unità logaritmiche ove M I è il margine di interferenza sulla tratta presa in considerazione. Come è evidente da questa relazione, il valore della sensibilità S R del ricevitore dipende dal tipo di servizio. risulta e quindi in unità logaritmiche ove M I è il margine di interferenza sulla tratta presa in considerazione. Come è evidente da questa relazione, il valore della sensibilità S R del ricevitore dipende dal tipo di servizio.

19 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Equazioni di Link Budget (5/7) Il rapporto E b /N 0 può essere fissato in relazione al tipo di servizio che si ipotizza nell’equazione di Link Budget; ad esempio possono essere assunti i seguenti va- lori –per la fonia E b /N 0 = 5,0 db; –per la trasmissione dati real time a 144 kbit/s E b /N 0 = 1,5 db; –per la trasmissione dati non real time a 384 kbit/s E b /N 0 = 1,0 db Il rapporto E b /N 0 può essere fissato in relazione al tipo di servizio che si ipotizza nell’equazione di Link Budget; ad esempio possono essere assunti i seguenti va- lori –per la fonia E b /N 0 = 5,0 db; –per la trasmissione dati real time a 144 kbit/s E b /N 0 = 1,5 db; –per la trasmissione dati non real time a 384 kbit/s E b /N 0 = 1,0 db

20 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Equazioni di Link Budget (6/7) B I è un termine di assorbimento dovuto al corpo umano; di esso si tiene conto nel caso di servizi fonici per i quali il terminale viene posto nelle vicinanze del corpo; un valore tipico è 3 dB; per i servizi dati B I può essere trascurato. G TX e G RX sono, per entrambe le tratte, il guadagno di antenna in trasmissione e in ricezione, rispettivamente; il guadagno di antenna del terminale ha valori compresi tra 0 e 2 dBi, mentre quello della stazione radio base è tipicamente di 18 dBi. B I è un termine di assorbimento dovuto al corpo umano; di esso si tiene conto nel caso di servizi fonici per i quali il terminale viene posto nelle vicinanze del corpo; un valore tipico è 3 dB; per i servizi dati B I può essere trascurato. G TX e G RX sono, per entrambe le tratte, il guadagno di antenna in trasmissione e in ricezione, rispettivamente; il guadagno di antenna del terminale ha valori compresi tra 0 e 2 dBi, mentre quello della stazione radio base è tipicamente di 18 dBi.

21 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Equazioni di Link Budget (7/7) L C congloba diversi contributi di perdita di percorso dovuti ai connettori, cavi, ecc. nella stazione radio base; un valore tipico è di circa 2 dB. L FL è il margine di Fading a lungo termine con valori che dipendono dal tipo di servizio e soprattutto dalla velocità di spostamento del terminale; tali valori, in relazione a un opportuno modello per la distribuzione delle perdite legate al fading a lungo termine, consente di calcolare la perdita di percorso che non è superata nel X% dei casi. L FV è il margine di Fading a breve termine. G SH è il guadagno di Soft Handover. L AC tiene conto delle attenuazioni determinate da ambienti chiusi come edifici e veicoli. L C congloba diversi contributi di perdita di percorso dovuti ai connettori, cavi, ecc. nella stazione radio base; un valore tipico è di circa 2 dB. L FL è il margine di Fading a lungo termine con valori che dipendono dal tipo di servizio e soprattutto dalla velocità di spostamento del terminale; tali valori, in relazione a un opportuno modello per la distribuzione delle perdite legate al fading a lungo termine, consente di calcolare la perdita di percorso che non è superata nel X% dei casi. L FV è il margine di Fading a breve termine. G SH è il guadagno di Soft Handover. L AC tiene conto delle attenuazioni determinate da ambienti chiusi come edifici e veicoli.

22 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Determinazione del raggio di cella Le equazioni di Link Budget consentono di determinare la perdita di tratta sostenibile, non superata nel X% dei casi. Dato che questa perdita è legata alla distanza dal trasmettitore, in definitiva con la sua determina- zione si fissano le dimensioni della cella. Si noti che molti dei parametri che intervengono nelle equazioni precedenti dipendono dal tipo di servizio che si sta considerando. Le equazioni di Link Budget consentono di determinare la perdita di tratta sostenibile, non superata nel X% dei casi. Dato che questa perdita è legata alla distanza dal trasmettitore, in definitiva con la sua determina- zione si fissano le dimensioni della cella. Si noti che molti dei parametri che intervengono nelle equazioni precedenti dipendono dal tipo di servizio che si sta considerando.

23 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Pianificazione della copertura (1/2) Sulla base di –misure e previsioni di traffico in relazione all’area da coprire e ai servizi da erogare; –valori di carico massimo in Uplink e Downlink; tenendo anche conto di modelli propagativi –si perviene a un primo dimensionamento di cella con sua distribuzione territoriale. Sulla base di –misure e previsioni di traffico in relazione all’area da coprire e ai servizi da erogare; –valori di carico massimo in Uplink e Downlink; tenendo anche conto di modelli propagativi –si perviene a un primo dimensionamento di cella con sua distribuzione territoriale.

24 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Pianificazione della copertura (2/2) Si effettua poi una verifica della copertura/capacità in Uplink con analisi contemporanea della copertura/capacità in Downlink. Si effettua successivamente una verifica del bilancio delle due tratte. Se le due verifiche di cui sopra non danno risultato favorevole, il processo va reiterato apportando modifiche ai dati di ingresso fino a quando non si perviene a un risultato accettabile. Si effettua poi una verifica della copertura/capacità in Uplink con analisi contemporanea della copertura/capacità in Downlink. Si effettua successivamente una verifica del bilancio delle due tratte. Se le due verifiche di cui sopra non danno risultato favorevole, il processo va reiterato apportando modifiche ai dati di ingresso fino a quando non si perviene a un risultato accettabile.

25 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Esempio 1 Calcolare il bilancio di tratta in Uplink per un servizio voce a 12,2 kbit/s per utenti a bordo di auto, includendo per quest’ultimo particolare una attenuazione aggiunta di 8 db. Per i valori dei parametri coinvolti nel bilancio utilizzare i dati riportati in IX. Per il margine di interferenza assumere un valore di 3 db. Calcolare il bilancio di tratta in Uplink per un servizio voce a 12,2 kbit/s per utenti a bordo di auto, includendo per quest’ultimo particolare una attenuazione aggiunta di 8 db. Per i valori dei parametri coinvolti nel bilancio utilizzare i dati riportati in IX. Per il margine di interferenza assumere un valore di 3 db.

26 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Esempio 1: soluzione (1/6) Caratterizzazione del trasmettitore del mobile  massima potenza di trasmissione del mobile: 0,125 W  come sopra in dbm 21,0 dbma  guadagno antenna mobile 0,0 dbib  attenuazione corpo umano 3,0 dbc  potenza equivalente irradiata da un radiatore isotropo (EIRP) 18,0 dbmd= a + b - c Caratterizzazione del trasmettitore del mobile  massima potenza di trasmissione del mobile: 0,125 W  come sopra in dbm 21,0 dbma  guadagno antenna mobile 0,0 dbib  attenuazione corpo umano 3,0 dbc  potenza equivalente irradiata da un radiatore isotropo (EIRP) 18,0 dbmd= a + b - c

27 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Esempio 1: soluzione (2/6) Caratterizzazione del ricevitore della SRB  densità di rumore termico - 174,0 dbm/Hze  cifra di rumore del ricevitore SRB 5,0 dbf  densità di rumore del ricevitore - 169,0 dbm/Hzg= e +f  Potenza di rumore del ricevitore - 103,2 dbmh h = g + 10  log ( ) Caratterizzazione del ricevitore della SRB  densità di rumore termico - 174,0 dbm/Hze  cifra di rumore del ricevitore SRB 5,0 dbf  densità di rumore del ricevitore - 169,0 dbm/Hzg= e +f  Potenza di rumore del ricevitore - 103,2 dbmh h = g + 10  log ( )

28 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Esempio 1: soluzione (3/6)  margine di interferenza 3,0 dbi  potenza di interferenza del ricevitore - 103,2 dbmj j = 10  log  10 (h+i)/ h/10   rumore effettivo totale + interferenza - 100,2 dbmk k = 10  log  10 h/ j/10   guadagno di processo 25,0dbl l = 10  log (3840/12,2)  margine di interferenza 3,0 dbi  potenza di interferenza del ricevitore - 103,2 dbmj j = 10  log  10 (h+i)/ h/10   rumore effettivo totale + interferenza - 100,2 dbmk k = 10  log  10 h/ j/10   guadagno di processo 25,0dbl l = 10  log (3840/12,2)

29 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Esempio 1: soluzione (4/6)  E b /N 0 richiesto 5,0 dbm  sensibilità ricevitore - 120,2 dbmn n = m – l + k  guadagno di antenna SRB 18,0 dbio  attenuazione cavi della SRB 2,0 dbp  margine di fading a breve termine 0,0 dbq  attenuazione di propagazione massima 154,2 dbr r = d – n + o – p – q  E b /N 0 richiesto 5,0 dbm  sensibilità ricevitore - 120,2 dbmn n = m – l + k  guadagno di antenna SRB 18,0 dbio  attenuazione cavi della SRB 2,0 dbp  margine di fading a breve termine 0,0 dbq  attenuazione di propagazione massima 154,2 dbr r = d – n + o – p – q

30 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Esempio 1: soluzione (5/6) Caratterizzazione del percorso di propagazione  probabilità di copertura 95 %  deviazione standard fading log-normale 7,0 db  esponente modello di propagazione 3,52  margine di fading log-normale 7,3 dbs  guadagno di Soft Handover 3,0 dbt  attenuazione a bordo veicolo 8,0 dbu Caratterizzazione del percorso di propagazione  probabilità di copertura 95 %  deviazione standard fading log-normale 7,0 db  esponente modello di propagazione 3,52  margine di fading log-normale 7,3 dbs  guadagno di Soft Handover 3,0 dbt  attenuazione a bordo veicolo 8,0 dbu

31 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Esempio 1: soluzione (6/6)  attenuazione di propagazione consentita per il raggio della cella 141,9 dbv v = r – s + t – u  attenuazione di propagazione consentita per il raggio della cella 141,9 dbv v = r – s + t – u

32 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Esempio 2 Effettuare il bilancio di tratta in Uplink per un servizio di trasmissione dati real time a 144 kbit/s con utente indoor, con movimento di 3 km/h e con copertura da SRB esterna Per i valori dei parametri coinvolti nel bilancio utilizzare i dati riportati in IX. Per il margine di interferenza assumere un valore di 3 db. Effettuare il bilancio di tratta in Uplink per un servizio di trasmissione dati real time a 144 kbit/s con utente indoor, con movimento di 3 km/h e con copertura da SRB esterna Per i valori dei parametri coinvolti nel bilancio utilizzare i dati riportati in IX. Per il margine di interferenza assumere un valore di 3 db.

33 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Esempio 2: soluzione (1/6) Caratterizzazione del trasmettitore del mobile  massima potenza di trasmissione del mobile: 0,25 W  come sopra in dbm 24,0 dbma  guadagno antenna mobile 2,0 dbib  attenuazione corpo umano 0,0 dbc  potenza equivalente irradiata da un radiatore isotropo (EIRP) 26,0 dbmd= a + b - c Caratterizzazione del trasmettitore del mobile  massima potenza di trasmissione del mobile: 0,25 W  come sopra in dbm 24,0 dbma  guadagno antenna mobile 2,0 dbib  attenuazione corpo umano 0,0 dbc  potenza equivalente irradiata da un radiatore isotropo (EIRP) 26,0 dbmd= a + b - c

34 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Esempio 2: soluzione (2/6) Caratterizzazione del ricevitore della SRB  densità di rumore termico - 174,0 dbm/Hze  cifra di rumore del ricevitore SRB 5,0 dbf  densità di rumore del ricevitore - 169,0 dbm/Hzg= e +f  Potenza di rumore del ricevitore - 103,2 dbmh h = g + 10  log ( ) Caratterizzazione del ricevitore della SRB  densità di rumore termico - 174,0 dbm/Hze  cifra di rumore del ricevitore SRB 5,0 dbf  densità di rumore del ricevitore - 169,0 dbm/Hzg= e +f  Potenza di rumore del ricevitore - 103,2 dbmh h = g + 10  log ( )

35 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Esempio 2: soluzione (3/6)  margine di interferenza 3,0 dbi  potenza di interferenza del ricevitore - 103,2 dbmj j = 10  log  10 (h+i)/ h/10   rumore effettivo totale + interferenza - 100,2 dbmk k = 10  log  10 h/ j/10   guadagno di processo 14,3dbl l = 10  log (3840/144)  margine di interferenza 3,0 dbi  potenza di interferenza del ricevitore - 103,2 dbmj j = 10  log  10 (h+i)/ h/10   rumore effettivo totale + interferenza - 100,2 dbmk k = 10  log  10 h/ j/10   guadagno di processo 14,3dbl l = 10  log (3840/144)

36 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Esempio 2: soluzione (4/6)  E b /N 0 richiesto 1,5 dbm  sensibilità ricevitore - 113,0 dbmn n = m – l + k  guadagno di antenna SRB 18,0 dbio  attenuazione cavi della SRB 2,0 dbp  margine di fading a breve termine 4,0 dbq  attenuazione di propagazione massima 151,0 dbr r = d – n + o – p – q  E b /N 0 richiesto 1,5 dbm  sensibilità ricevitore - 113,0 dbmn n = m – l + k  guadagno di antenna SRB 18,0 dbio  attenuazione cavi della SRB 2,0 dbp  margine di fading a breve termine 4,0 dbq  attenuazione di propagazione massima 151,0 dbr r = d – n + o – p – q

37 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Esempio 2: soluzione (5/6) Caratterizzazione del percorso di propagazione  probabilità di copertura 80 %  deviazione standard fading log-normale 12,0 db  esponente modello di propagazione 3,52  margine di fading log-normale 4,2 dbs  guadagno di Soft Handover 2,0 dbt  attenuazione Indoor 15,0 dbu Caratterizzazione del percorso di propagazione  probabilità di copertura 80 %  deviazione standard fading log-normale 12,0 db  esponente modello di propagazione 3,52  margine di fading log-normale 4,2 dbs  guadagno di Soft Handover 2,0 dbt  attenuazione Indoor 15,0 dbu

38 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Esempio 2: soluzione (6/6)  attenuazione di propagazione consentita per il raggio della cella 133,8 dbv v = r – s + t – u  attenuazione di propagazione consentita per il raggio della cella 133,8 dbv v = r – s + t – u

39 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Esempio 3 Effettuare il bilancio di tratta in Uplink per un servizio di trasmissione dati non real time a 384 kbit/s con utente all’aperto, con movimento di 3 km/h e senza Soft Handover. Per i valori dei parametri coinvolti nel bilancio utilizzare i dati riportati in IX. Per il margine di interferenza assumere un valore di 3 db. Effettuare il bilancio di tratta in Uplink per un servizio di trasmissione dati non real time a 384 kbit/s con utente all’aperto, con movimento di 3 km/h e senza Soft Handover. Per i valori dei parametri coinvolti nel bilancio utilizzare i dati riportati in IX. Per il margine di interferenza assumere un valore di 3 db.

40 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Esempio 3: soluzione (1/6) Caratterizzazione del trasmettitore del mobile  massima potenza di trasmissione del mobile: 0,25 W  come sopra in dbm 24,0 dbma  guadagno antenna mobile 2,0 dbib  attenuazione corpo umano 0,0 dbc  potenza equivalente irradiata da un radiatore isotropo (EIRP) 26,0 dbmd= a + b - c Caratterizzazione del trasmettitore del mobile  massima potenza di trasmissione del mobile: 0,25 W  come sopra in dbm 24,0 dbma  guadagno antenna mobile 2,0 dbib  attenuazione corpo umano 0,0 dbc  potenza equivalente irradiata da un radiatore isotropo (EIRP) 26,0 dbmd= a + b - c

41 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Esempio 3: soluzione (2/6) Caratterizzazione del ricevitore della SRB  densità di rumore termico - 174,0 dbm/Hze  cifra di rumore del ricevitore SRB 5,0 dbf  densità di rumore del ricevitore - 169,0 dbm/Hzg= e +f  Potenza di rumore del ricevitore - 103,2 dbmh h = g + 10  log ( ) Caratterizzazione del ricevitore della SRB  densità di rumore termico - 174,0 dbm/Hze  cifra di rumore del ricevitore SRB 5,0 dbf  densità di rumore del ricevitore - 169,0 dbm/Hzg= e +f  Potenza di rumore del ricevitore - 103,2 dbmh h = g + 10  log ( )

42 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Esempio 3: soluzione (3/6)  margine di interferenza 3,0 dbi  potenza di interferenza del ricevitore - 103,2 dbmj j = 10  log  10 (h+i)/ h/10   rumore effettivo totale + interferenza - 100,2 dbmk k = 10  log  10 h/ j/10   guadagno di processo 10,0 dbl l = 10  log (3840/384)  margine di interferenza 3,0 dbi  potenza di interferenza del ricevitore - 103,2 dbmj j = 10  log  10 (h+i)/ h/10   rumore effettivo totale + interferenza - 100,2 dbmk k = 10  log  10 h/ j/10   guadagno di processo 10,0 dbl l = 10  log (3840/384)

43 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Esempio 3: soluzione (4/6)  E b /N 0 richiesto 1,0 dbm  sensibilità ricevitore - 109,2 dbmn n = m – l + k  guadagno di antenna SRB 18,0 dbio  attenuazione cavi della SRB 2,0 dbp  margine di fading a breve termine 4,0 dbq  attenuazione di propagazione massima 147,2 dbr r = d – n + o – p – q  E b /N 0 richiesto 1,0 dbm  sensibilità ricevitore - 109,2 dbmn n = m – l + k  guadagno di antenna SRB 18,0 dbio  attenuazione cavi della SRB 2,0 dbp  margine di fading a breve termine 4,0 dbq  attenuazione di propagazione massima 147,2 dbr r = d – n + o – p – q

44 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Esempio 3: soluzione (5/6) Caratterizzazione del percorso di propagazione  probabilità di copertura 95 %  deviazione standard fading log-normale 7,0 db  esponente modello di propagazione 3,52  margine di fading log-normale 7,3 dbs  guadagno di Soft Handover 0,0 dbt  attenuazione Indoor 0,0 dbu Caratterizzazione del percorso di propagazione  probabilità di copertura 95 %  deviazione standard fading log-normale 7,0 db  esponente modello di propagazione 3,52  margine di fading log-normale 7,3 dbs  guadagno di Soft Handover 0,0 dbt  attenuazione Indoor 0,0 dbu

45 Aldo Roveri, “RETI MOBILI E MULTIMEDIALI” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a Esempio 3: soluzione (6/6)  attenuazione di propagazione consentita per il raggio della cella 139,9 dbv v = r – s + t – u  attenuazione di propagazione consentita per il raggio della cella 139,9 dbv v = r – s + t – u


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