Protocolli avanzati di rete Modulo 3 -Wireless network Unità didattica 1 -Introduzione Ernesto Damiani Università degli Studi di Milano Lezione 3 – Spread Spectrum - DSSS

DSSS (1) Il flusso di dati d’input viene trasformato in un flusso di chip che è x volte più alto con XOR – Un chip è 0 o 1, ma viene chiamato così per distinguerlo da un bit  esempio: x = 11, 13, 15, 16 chip/bit

DSSS (2) Lo spettro di frequenza è più esteso e l’energia spettrale è x volte più bassa – È così bassa che gli utenti primari non subiscono interferenze

DSSS con interferenza Il trasmettitore e il ricevitore usano lo stesso codice di chipping e devono essere sincronizzati

Confronto di interferenza La degradazione è dovuta ad interferenza – FHSS: degradazione lineare con il livello di interferenza – DSSS  degradata dalla metà in poi (poiché tipicamente occupa il 50% della larghezza di banda)  non funzionerà dopo un certo livello

L’invenzione dello spread spectrum (1) Lo spread spectrum fu brevettato nei primi anni ’40 dall’attrice australiana Hedy Lamarr, più famosa sicuramente per altri motivi: l’apparizione nella prima scena di nudo integrale nel film cecoslovacco Estasi, la definizione di “donna più bella del mondo” datale dal magnate hollywoodiano Louis Mayer ed infine perché fu la modella della Donna gatto nel fumetto Batman.

L’invenzione dello spread spectrum (2) Prima di sfuggire al nazismo tedesco, si sposò con un mercante di armi austriaco. Mentre occupava l’unico ruolo socialmente per lei disponibile, cioè quello di hostess e intrattenitrice dei clienti del marito, capì che il controllo remoto radio dei siluri era un’area fondamentale di ricerca per i venditori d’armi.

L’invenzione dello spread spectrum (3) Sfortunatamente, le comunicazioni radio di banda stretta erano soggette a jamming, il che neutralizzava i vantaggi delle armi radio-guidate. Da qui ebbe l’idea di usare, per muovere la frequenza del segnale di controllo, una configurazione a salti complessa ma predeterminata.

L’invenzione dello spread spectrum (4) Anche se le trasmissioni su una singola frequenza possono essere bloccate, la portante si sposta abbastanza velocemente da evitare il blocco totale. Lamarr risolse tutto tranne come controllare con precisione i salti di frequenza. Dopo essere arrivata negli Stati Uniti, incontrò George Antheil, un compositore americano d’avanguardia. Il suo Ballet mécanique usò 16 pianisti controllati da un’unica location. L’esecuzione del pezzo richiese una temporizzazione perfettamente controllata tra gli elementi distribuiti e risolse l’unica sfida rimasta alla Lamarr nel controllo della configurazione a salti.

L’invenzione dello spread spectrum (5) Nel 1942 fu assegnato il numero di brevetto americano Il brevetto uscì di validità nel 1959 ma i due inventori non guadagnarono nemmeno un dollaro, inoltre il contributo della Lamarr rimase sconosciuto per molti anni perché il nome sul brevetto era Hedy Kiesler Markey, il nome da sposata.

L’invenzione dello spread spectrum(6) Le tecniche a salto di frequenza furono usate per la prima volta dalle navi americane durante la Crisi missilistica cubana. Ci vollero anni perché la tecnologia spread spectrum diventasse commercialmente disponibile. Ora le tecnologie spread spectrum sono usate nei telefoni mobili, nelle LAN wireless a larga banda e nei dispositivi su bande ISM senza licenza. Lamarr morì nei primi anni 2000, quando il mercato LAN wireless stava iniziando ad espandersi. FINE