Sistemi di Radiocomunicazioni II parte Testo esercizi

Esercizio 1 – Calcolo dell’interferenza co-canale in un sistema cellulare Rapporto Segnale/Interferenza Problema: Verificare che l’interferenza della 2a corona sia trascurabile rispetto a quella della 1a corona Ipotesi: Tutti gli interferenti sono collocati nel centro della rispettiva cella (isocanale); Terminale utile collocato nel vertice di cella; Potenza ricevuta proporzionale a d- (utile ed interferente); Esponente della perdita di percorso   4; Dimensione del cluster m = 7; Raggio di cella r

Esercizio 3 – Progetto di copertura cellulare ed interferenza co-canale In fase di progetto di una copertura cellulare, si determini se è più conveniente in termini di rapporto segnale-interferenza, avere un cluster di 4 celle in ambiente urbano con esponente di attenuazione di percorso = 5.2 e con stazioni radiobase che hanno antenne il cui lobo principale è di 60° ciascuno, oppure un cluster di 7 celle in ambiente rurale con = 3.9 e con stazioni radiobase che hanno antenne il cui lobo principale è di 120° ciascuno. Ipotesi: tenere conto solo della prima corona di interferenti

Esercizio 5 – Interferenza co-canale e dimensione dei clusters In un sistema cellulare, quale deve essere la dimensione minima del cluster per ottenere un rapporto potenza utile-interferenza, W/I, di almeno 14 dB per un ambiente veicolare con coefficiente di propagazione (esponente della perdita di percorso) pari a =3,6 se si utilizzano antenne direttive con larghezza angolare del fascio di 120° per settorizzare le celle in 3 parti? Ipotesi: Si trascurino le corone di ordine superiore alla prima per il calcolo della potenza interferente; Sia il raggio di cella la distanza tra due centri cella vale 

Esercizio 6 – Capacità di cella: caso CDMA Si calcoli la capacità di un sistema cellulare DS-CDMA con: Spreading factor gs=200; Eb/N0 minimo =10dB; Caso I – Cella isolata e codificatore vocale senza soppressione dei silenzi Caso II – Cella isolata con Voice Actvity Detection e fattore di attività pari a 0.35 Caso III – Scenario multi-cellulare con Iest=60%Iint

CDMA - Calcolo di Eb/N0 Parametri: FEC Coder Spreader Modulator U = numero di utenti N0 = densità spettrale di potenza di rumore Es = energia per simbolo ricevuta Eb = energia per bit ricevuta M = numero di simboli nel canale r = Rb/Rc = ritmo di codifica FEC < 1 g = Rss/Rb (fattore di allargamento spettrale spread-spectrum ) >> 1 Rs = Rss/ log2 M = ritmo di simbolo (baud) FEC Coder Spreader Modulator Rb(bit/s) Rc(bit/s) Rss(chip/s) Rs(symbol/s)

Esercizio 7 – Capacità di cella: caso CDMA In un sistema CDMA non ortogonale si consideri il valore Eb/N0 =  5 dB per il rapporto energia per bit/densità spettrale unilatera di potenza di rumore termico. Si valuti il massimo numero di utenti nel sistema, U, tale che si abbia , dove Eb/N0’ denota il rapporto energia per bit/densità spettrale unilatera di potenza totale (inclusi sia il rumore termico che l’interferenza degli altri utenti), sotto le condizioni di trasmissione binaria (M = 2), controllo di potenza perfetto e fattore di allargamento spettrale g = 20 dB.

Esercizio 8 – Capacità di cella: caso CDMA Si calcolo la capacità di sevizio di un sistema facente uso della tecnica di accesso CDMA, assumendo: R=10 kbps; Gp=B/R=1000 B=10Mcps (chip rate) (Eb/Ns )min = 10 dB Rumore termico trascurabile

Esercizio 9 – Modello di traffico e Probabilità di blocco PBLO in un sistema cellulare Obiettivo : determinare il numero minimo di canali nch necessario a supportare 100 utenti con GOS pari a 0,99 (99%). Ogni utente effettua mediamente una chiamata ogni mezz’ora e la chiamata dura mediamente 3 minuti. Sia l’interarrivo che il tempo di servizio sono distribuiti in modo esponenziale negativo.

Esercizio 10 – Modello di traffico e Probabilità di blocco PBLO in un sistema cellulare In una cella sono disponibili 18 canali di traffico. Il 25% degli utenti genera 2 chiamate per ora, dove ciascuna chiamata è in media lunga 3 minuti. Il rimanente 75% degli utenti genera 4 chiamate per ora, ciascuna in media lunga 100 secondi. Nell’area coperta dalla cella sono presenti 700 utenti/km2. Si dimensioni il raggio di cella, supposta esagonale, in modo da avere probabilità di blocco per chiamata offerta non superiore allo 0,5%.