Sintesi di antenne in ambienti di propagazione complessi Sviluppo di antenne e di modelli di propagazione di tipo innovativo per servizi multimediali su.

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1 Sintesi di antenne in ambienti di propagazione complessi Sviluppo di antenne e di modelli di propagazione di tipo innovativo per servizi multimediali su reti wireless basati su tecnologia MIMO Antenne cooperative ed autoriconfiguranti O.M. Bucci, M.D. Migliore4 dicembre 2006

2 Nella metà degli anni 90 alcuni risultati ottenuti dai Bell Labs nellambito della teoria dellinformazione mostrarono che lambiente di propagazione è una risorsa preziosa per i sistemi wireless, in grado di fornire grandi vantaggi se sfruttata opportunamente Questo approccio è stato utilizzato nella tecnologia MIMO e piu recentemente nei radar MIMO e nei sistemi di crittografia

3 IEEE 802.11 IEEE 802.16

4 Lo scenario europeo

5 La lezione dei sistemi mimo lambiente, non noto a priori ed in genere tempo-variante, deve essere tenuto in conto nella sintesi delle antenne; lobiettivo della sintesi può essere la massimizzazione del bit-rate, piuttosto che landamento del campo radiato.

6 Antenne MIMO adattative CANALE Le antenne fanno parte del canale di comunicazione E possibile modificare il canale modificando il sistema di antenne Modificando il canale è possibile utilizzare canali con capacità superiori rispetto alla capacità di canale ottenibile con antenne MIMO classiche !

7 Sintesi mista MIMO/classica Lidea è di unire i vantaggi della sintesi classica e della sintesi MIMO, inserendo contemporaneamente degli obiettivi di tipo informazionale (es. massimizzazione del bit/rate) e di tipo energetico (es. bassa densità di potenza irradiata in un settore della cella, o in direzione di scuole o ospedali). In un sistema cellulare la forma delle celle potrebbe essere fissata dinamicamente in funzione del traffico telefonico.

8 Antenne in presenza di corpi diffondenti Nel caso di array attivi o riconfigurabili, lantenna potrebbe essa stessa agire da sonda, per stimare le caratteristiche dei corpi diffondenti, per poi riconfigurarsi, sulla base dellinformazione acquisita, al fine di minimizzare leffetto degli ostacoli sul campo radiato. Array attivo Eventuale sonda aggiuntiva

9 Antenne cooperative Alcuni scenari richiedono trasmissione di grandi quantità di dati con elevata affidabilità del collegamento in zone non preventivamente identificabili (es. collegamenti in zone colpite da calamità naturali) Antenne cooperative (Ad hoc networks)

10 Temi di interesse Algoritmi di sintesi che tengano in conto la presenza dellambiente Algoritmi di sintesi che tengano in conto la presenza di altre antenne cooperanti Tecniche per sondare in modo passivo e/o attivo lambiente Studio della propagazione in ambienti complessi Sviluppo di nuove architetture di antenne MIMO classiche e autoriconfiguranti Studio dei legami tra lelettromagnetismo e la teoria dellinformazione Caratterizzazione di antenne autoriconfiguranti/MIMO/cooperative Sintesi di antenne in ambienti di propagazione complessi

11 Motivazioni generali Grande interesse accademico ed industriale Settore fortemente innovativo, ad elevata tecnologia ed in rapida espansione a livello mondiale in generale, ed europeo in particolare Presenza nel gruppo di elettromagnetismo delle competenze necessarie per affrontare lintero spettro dei problemi elettromagnetici coinvolti (sintesi di antenne, tomografia, studio della propagazione in ambienti complessi, contenuto informativo dei campi elettromagnetici, misura si antenne, simulazione numerica di antenne complesse etc…)