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Capitolo 3 IEEE std 802.16a

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G. CATELLA – LA TECNICA OFDMA

Capitolo 3

IEEE std 802.16a

TM

-2003

3.1 Introduzione

Lo standard 802.16, emanato dalla IEEE per coprire le bande di frequenza tra 10GHz e 66GHz, specifica un protocollo MAN (Metropolitan Area Network) che rende possibile un’alternativa wireless ai servizi via cavo, DSL e T1 per l’accesso alla larga banda del “last mile”.

Il nuovo IEEE std 802.16aTM-2003 introduce sia alcune modifiche al MAC (Media Access Control),

sia nuove specifiche per PHY (Physical Layer) nella banda tra 2GHz e 11GHz; tra le altre cose, supporta le applicazioni a bassa latenza, come voce e video, fornisce una connettività NLOS fra BS ed utente, e supporta centinaia, se non migliaia, di utenti per ogni BS.

Lo standard accelererà l’introduzione nel mercato dell’equipaggiamento BWA, permettendo ai provider di aumentare le performance e l’affidabilità dei loro sistemi, riducendo i costi ed i rischi di investimento.

L’IEEE fornisce gli standard e lascia alle industrie il compito di immettere sul mercato le nuove tecnologie standardizzate.

Nel caso della tecnologia WLAN (Wireless Local Area Network), basata sullo standard 802.11, tale ruolo è, ed è stato, ricoperto da WIFI Alliance. Per il mercato del BWA, il ruolo è occupato da WIMAX (Worldwide Microwave Interoperability Forum).

Per anni l’enorme successo dello standard 802.11x, detto tecnologia WIFI WLAN, fu usata nelle applicazioni BWA Indoor, insieme a soluzioni basate su schiere di utenti. Esaminando attentamente

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CAPITOLO 3:IEEE STD 802.16ATM-2003

la tecnologia WLAN, fu evidente che, soprattutto design e caratteristiche, non erano adatte per applicazioni BWA Outdoor.

Questa analisi fu condotta dalla IEEE, che decise di creare uno standard nuovo, più complesso e sviluppato, necessario per indirizzare sia il Physical layer (trasmissioni a RF Outdoor to Indoor) che il QoS ( Quality of Service), richiesti a gran voce dal mercato.

Dal Gennaio 2003, lo standard 802.16 ha ricevuto un largo supporto dalle aziende; molte compagnie, membri del WIMAX, sono attive sia nello sviluppo dello standard che nelle applicazioni dello standard 802.11 per WLAN, e prevedono una combinazione di entrambi per creare una soluzione wireless che gestisca l’accesso ad internet ad alta velocità, sia a casa che in azienda, oppure gli hotspot WIFI; nel BWA, le applicazioni includono svariati tipi di servizi, come descritto in Figura 19.

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G. CATELLA – LA TECNICA OFDMA

3.2 MAC (Medium Access Control Layer)

Un Network che utilizza un mezzo condiviso, deve fornire un efficiente meccanismo di condivisione, deve avere un valido controllo di accesso al mezzo.

Nello standard 802.16a il mezzo condiviso è lo spazio attraverso il quale le onde radio si propagano. Il nuovo standard 802.16a specifica una topologia opzionale in aggiunta al MAC, chiamata topologia Mesh.

Il MAC è strutturato per supportare 5 tipi di PHY, ciascuno adatto ad una particolare condizione operativa, come descritto nella Tabella 3.

Tabella 3.

Descrizione

Air

Interface

Banda

di

applicazione

Requisiti

addizionali

del MAC

Opzioni

Alternativa

duplexing

WirelessMAN-SC 10 – 66 GHz Nessuno Nessuna TDD FDD WirelessMAN-SCa 2 -11 GHz bande autorizzate Nessuno AAS ARQ STC TDD FDD WirelessMAN-OFDM 2 -11 GHz bande autorizzate Nessuno AAS ARQ Mesh STC TDD FDD WirelessMAN-OFDMA 2 -11 GHz bande autorizzate Nessuno AAS ARQ STC TDD FDD WirelessHUMAN 2 -11 GHz bande esenti da autorizzazione DFS AAS ARQ Mesh STC TDD

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CAPITOLO 3:IEEE STD 802.16ATM-2003

Dove:

DFS (Dynamic Frequency Selection): l’abilità di un sistema di commutare diversi PHY.

AAS (Adaptive Antenna System): sistema adattativo che sfrutta più di una antenna per aumentare la copertura e la capacità del sistema

ARQ : Automatic Repeat Request

Mesh : particolare topologia descritta nel paragrafo 3.2.1

STC (Space Time Coding): codifica utilizzata nel DL per sfruttare le tecniche di diversità spazio-tempo

TDD (Time Division Duplex): schema duplex nel quale le trasmissioni dell’UL e del DL avvengono in istanti differenti, ma condividono la stessa frequenza.

FDD (Frequency Division Duplex): schema duplex nel quale le trasmissioni dell’UL e del DL usano frequenze diverse, ma sono praticamente simultanee. Il MAC conta su un protocollo tipo Grant/Request per l’accesso al mezzo e supporta diversi livelli di servizio. Il protocollo impiega un flusso dati TDM sul DL e TDMA sull’UL. Assicurando ai dati un accesso al canale libero da collisioni, il 802.16a MAC migliora il throughput totale del sistema e l’efficienza di banda, e assicura ritardi limitati ai dati.

La tecnica d’accesso TDM/TDMA assicura un supporto più semplice per i servizi di multicast e broadcast.

3.2.1 Topologia Mesh

La principale differenza tra una topologia PMP (Point to Multipoint) ed una Mesh, è che nel PMP il traffico avviene soltanto tra BS ed utenti, mentre nel Mesh il traffico può essere effettuato anche direttamente tra utenti.

Un sistema dentro un Network Mesh, che ha un collegamento diretto con servizi backhaul fuori dal Network, è chiamato Mesh BS; tutti gli altri sistemi del Mesh Network sono chiamati Mesh SS. In generale un sistema di tale Network è chiamato nodo.

In questo contesto, il DL rappresenta il traffico in uscita dalla Mesh BS, mentre l’UL rappresenta il traffico in entrata alla Mesh BS.

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G. CATELLA – LA TECNICA OFDMA

Altri tre importanti termini in un Mesh Network sono neighbor, neighborhood ed extended neighborhood.

Le stazioni con le quali un nodo ha un collegamento diretto sono dette neighbor; l’insieme delle neighbor di un nodo è detto neighborhood, mentre l’unione dei neighbor dei neighbor che formano il neighborhood e il neighbor stesso, formano una extended neighborhood.

I sistemi Mesh tipicamente utilizzano antenne omnidirezionali, settoriali oppure direzionali.

3.3 WirelessMAN-OFDMA PHY Layer

Vediamo nel particolare il PHY legato alla tecnica OFDMA.

Il WirelessMAN-OFDMA PHY, basato sulla modulazione OFDM, è progettato per operazioni NLOS nella banda 2-11GHz.

Nelle bande autorizzate, le bande di canale consentite sono ottenute dividendo la banda approvvigionata per ogni potenza di 2 e non possono essere più piccole di 1.25MHz.

Il simbolo OFDMA è caratterizzato da quattro parametri primari: 1) BW : larghezza di canale nominale

2) Fs BW : è il rapporto tra la frequenza di campionamento e BW. Questo valore è impostato a 8/7.

3) Tg Tb : è il rapporto tra il tempo di guardia e il tempo utile di simbolo. I valori consentiti sono 1/32, 1/16, 1/8 e 1/4.

4) NFFT : per il WirelessMAN-OFDMA PHY tale valore è uguale a 2048.

Esistono anche dei parametri secondari, ricavabili da quelli primari: 1) ∆f =Fs NFFT : è la spaziatura fra le sottoportanti

2) Tb = 1∆f : è il tempo utile 3) 1 Fs : è il tempo-campione

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CAPITOLO 3:IEEE STD 802.16ATM-2003

3.3.1 Definizione dello slot OFDMA

lo slot OFDMA è uno slot bidimensionale limitato dal tempo e dai sottocanali. Un gruppo di sottocanali adiacenti, in un gruppo di simboli OFDMA adiacenti, viene detto Data Region.

3.3.2 Struttura della Trama

Nelle bande autorizzate, si può avere il metodo FDD oppure TDD. Ricordiamo che FDD significa utilizzare uno schema duplex nel quale le trasmissioni dell’UL e del DL usano frequenze diverse, ma sono praticamente simultanee; mentre TDD significa utilizzare uno schema duplex nel quale le trasmissioni dell’UL e del DL avvengono in istanti differenti, ma condividono la stessa frequenza. Supponiamo di implementare un sistema TDD in un collegamento PMP (point to Multipoint). Ogni burst di trasmissione è un multiplo di tre simboli OFDMA, o di sei se si utilizza una STC (Space Time Coding). Il numero di sottocanali necessari per le diverse trasmissioni nel DL, e per la loro mappatura, è definito nel DL MAP.

La trasmissione di un utente nell’UL avviene in un numero di sottocanali su un numero di simboli OFDMA; il numero di simboli OFDMA è uguale a 1+3N, dove N è un numero intero positivo. Durante il primo simbolo OFDMA dell’allocazione, l’utente invia un preambolo su tutti i sottocanali assegnati, mentre durante i restanti 3N simboli invia i dati. La più piccola allocazione, detta allocazione di base, è formata da un sottocanale e 4 simboli OFDMA; allocazioni più grandi vengono dette allocazioni estese. Questi tipi di allocazione dell’UL sono descritti nella Figura 20.

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G. CATELLA – LA TECNICA OFDMA

In ogni trama il TTG (Tx/Rx transition gap) deve essere inserito tra il tempo di DL e il tempo di UL, mentre il RTG (Rx/Tx transition gap) deve stare alla fine di ogni trama, per permettere alla BS di ricominciare il DL.

Nei sistemi FDD, il TTG ed il RTG non sono necessari, visto che le trasmissioni dell’UL e del DL avvengono su frequenze diverse. Tale struttura è rappresentata in Figura 21.

Figura 21.

Nota: ricordiamo che un sottocanale è formato da sottoportanti sparse sulla banda del canale; assegnare ad un utente un insieme di sottocanali adiacenti non significa dargli sottoportanti adiacenti, è una rappresentazione logica (vedi anche Figura 16. Cap. 2).

Vediamo cosa significano le varie parti della trama:

DL Frame Prefix: contiene informazioni per la modulazione e codifica del messaggio DL-MAP, il numero dei simboli OFDM che costituiscono il DL-MAP partendo dal primo simbolo della trama, il numero di sottocanali che costituiscono il DL-MAP

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CAPITOLO 3:IEEE STD 802.16ATM-2003

partendo dal sottocanale 0, ed un 8-bit checksum per i campi del DL Frame Prefix.

DL-MAP: definisce le informazioni di accesso al DL; tra le altre cose, contiene informazioni riguardanti la sincronizzazione del PHY e l’ID della BS, che è un campo di 48 bit.

UL-MAP: generato dalla BS, definisce le informazioni dell’accesso all’UL; contiene anche informazioni sull’ID del canale UL, che è un campo di 8 bit.

Preamble: è un preambolo per gli utenti, utilizzato tra le altre cose per la stima di canale.

Ranging Subchannel: è un canale particolare, per la cui descrizione si rimanda al paragrafo 3.3.1.4

3.3.3 Allocazione delle portanti OFDMA

Per l’OFDMA, Fs BW =8/7. Sottraendo la portante DC e gli intervalli di guardia dal totale delle portanti, si ottiene il numero delle portanti utili. Sia per il DL che per l’UL, tali portanti utili si dividono tra le portanti pilota e quelle per dati, che d’ora in avanti chiameremo portanti informative. Tuttavia, c’è una sottile differenza tra UL e DL.

La differenza è che nel DL le pilota sono allocate per prime; i sottocanali restanti sono usati esclusivamente per dati. Nell’UL invece, il set di sottoportanti utili è prima diviso in sottocanali, e poi le pilota sono allocate all’interno di ogni sottocanale.

Per cui, nel DL, c’è un insieme di pilota comuni, mentre nell’UL ogni sottocanale ha le proprie pilota. Questa distinzione è necessaria perché nel DL, la BS comunica con tutti gli utenti, ma nell’UL ogni sottocanale può essere utilizzato da un utente diverso.

3.3.3.1 Allocazione delle sottoportanti nel DL

Le portanti utili sono divise fra portanti pilota fisse, portanti pilota sparse e portanti informative. Le pilota sparse cambiano la loro posizione ogni simbolo OFDMA, ripetendosi ogni quattro simboli, secondo la seguente formula:

k k L P LocPilot 3 12 var = + ove k LocPilot

var è l’indice di portante della pilota sparsa

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G. CATELLA – LA TECNICA OFDMA

}

{

0,1,2,...., var −1

LocPilots

k N

P con NvarLocPilots preso dalla tabella 4.

In alcuni casi una pilota sparsa coinciderà con una pilota fissa. L’insieme delle pilota fisse è stabilito in modo tale che il numero delle coincidenze sia lo stesso ogni L.

Il tipo di allocazione delle pilota è rappresentato in Figura 22.

Figura 22.

Poiché la locazione delle pilota varia ogni simbolo, ripetendosi ogni quattro, anche quella delle portanti informative dovrà cambiare.

Per allocare i sottocanali informativi, si opera come già descritto nel paragrafo 2.5.2; lo spazio delle sottoportanti informative è diviso in un numero di gruppi successivi. Ciascun gruppo contiene un numero di sottoportanti successive.

s subchannel N s subcarrier N

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CAPITOLO 3:IEEE STD 802.16ATM-2003

Ogni sottocanale ha una sola portante per ogni gruppo. Di conseguenza il numero totale di sottoportanti informative è . Gli indici delle sottoportanti nei sottocanali sono trovati con una formula detta formula di permutazione:

s subcarrier subchannel N N

{

[ mod( )] [( 1)/ ]

}

mod( ) ) , ( s subchannel s

subchannel cell subchannels N N s s subchannel n p n ID ceil n N N s n carrier = ⋅ + + ⋅ + ove

carrier(n,s) indice della portante n nel sottocanale s s indice del sottocanale

n indice della sottoportante nel sottocanale

s subchannel

N numero dei sottocanali ]

[ j

ps serie ottenuta ruotando ciclicamente a sinistra s volte la

{

PermutationBase0

}

, scritta nella tabella 4.

ceil[] funzione che approssima il suo argomento all’intero superiore

cell

ID numero positivo assegnato dal MAC per identificare questo particolare settore della BS

) mod(k

x è il resto del quoziente x/k

Mostriamo ora la Tabella 4. che riassume le portanti nel DL di un sistema OFDMA

Parametri

Valori

Portanti DC 1

Portanti di guardia, sinistra 173

Portanti di guardia, destra 172

used

N 1702

Totale delle portanti 2048

LocPilots

Nvar 142

Portanti pilota fisse 32

Coincidenze tra pilota fisse e pilota sparse 8 Totale delle portanti pilota*

(*Le pilota sparse che coincidono con le pilota fisse sono state contate una volta sola)

166

Portanti informative 1536

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G. CATELLA – LA TECNICA OFDMA

Parametri

Valori

s subchannel N 32 s subcarrier N 48

Portanti informative per sottocanale 48

BasicFixedLocationPilots

{

}

1701 , 1572 , 1545 , 1530 , 1461 , 1428 , 1419 , 1407 , 1260 , 1206756,792,849,855,918,1017,1143,1155,1158,1185, , 726 , 708 , 651 , 645 , 636 , 522 , 351 , 342 , 330 , 261 , 39 , 0

{

PermutationBase0

}

{

1,29,7,21,3,18,2,8,15,28,31,236,10,11,15,17,4,24,0,26,22,6,9,13,12,19,,27,20,25,14,30

}

Tabella 4.

3.3.3.2 Allocazione delle sottoportanti nel UL

Le portanti utili sono prima suddivise in sottocanali come già descritto nel paragrafo precedente, compresa la formula di permutazione; ovviamente i parametri sono presi dalla Tabella 5. Non avendo ancora assegnato le pilota, il numero di sottoportanti per sottocanale è 53 e non 48; questo sta a significare che abbiamo 5 pilota ogni sottocanale, distribuite nel seguente modo:

una pilota fissa, posizionata sempre nella sottoportante 26, e 4 pilota sparse posizionate secondo l’indice , e si ripetono ogni 13 simboli. Per k=0 le pilota sparse sono posizionate in 0,13,27,40; per gli altri k, si somma ad ogni indice. Per esempio, se k=7, allora =1, dunque le pilota sparse saranno posizionate in 1,14,28,40.

) 11 , 9 , 7 , 5 , 3 , 1 , 12 , 10 , 8 , 6 , 4 , 2 , 0 ( = k L k L k L

Il procedimento è descritto nella Figura 23.

Mostriamo ora la Tabella 5. che riassume le portanti nell’UL di un sistema OFDMA

Parametri

Valori

Portanti DC 1

Portanti di guardia, sinistra 173

Portanti di guardia, destra 172

used N 1696 s subchannel N 32 s subcarrier N 53 Tabella 5. (continua)

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CAPITOLO 3:IEEE STD 802.16ATM-2003

Parametri

Valori

Portanti informative per sottocanale 48

{

PermutationBase0

}

{

13,,2918,,72,,821,16,5,,1028,,1131,15,23,,2617,,224,24,6,,90,,2713,,2012,,1925,,14,30

}

Tabella 5.

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G. CATELLA – LA TECNICA OFDMA

A titolo informativo inseriamo la Tabella 6. che riassume l’allocazione delle portanti, nel caso in cui una BS utilizzi l’opzione AAS, prevista da WirelessMAN-OFDMA.

Parametri

Valori

Portanti DC 1

Portanti di guardia, sinistra 176

Portanti di guardia, destra 175

used

N 1696

Totale delle portanti 2048

LocPilots

Nvar 0

Portanti pilota fisse 160

Coincidenze tra pilota fisse e pilota sparse 0 Totale delle portanti pilota*

(*Le pilota sparse che coincidono con le pilota fisse sono state contate una volta sola)

160 Portanti informative 1536 s subchannel N 32 s subcarrier N 48

Portanti informative per sottocanale 48

BasicFixedLocationPilots

{

5,16,27,38,49

}

dentro ogni sottocanale Tabella 6.

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CAPITOLO 3:IEEE STD 802.16ATM-2003

3.3.4 OFDMA Ranging

Quando si ha a che fare con il WirelessMAN-OFDMA PHY, il MAC layer deve definire un singolo canale di ranging, ovvero un canale dedicato all’allineamento. Questo canale è composto da uno o più sottocanali adiacenti; l’indice di sottocanale più basso deve essere pari. Gli indici dei sottocanali scelti, sono specificati nel UL-MAP. Gli utenti sono ammessi a collidere con questo canale.

Le trasmissioni di ranging si dividono in tre gruppi: trasmissioni iniziali di ranging, trasmissioni periodiche di ranging e trasmissioni di bandwidth-request.

Una trasmissione iniziale di ranging viene usata da un utente che vuole sincronizzarsi al sistema OFDMA per la prima volta; l’utente acquisisce i parametri corretti di trasmissione, tipo offset di tempo e livello della potenza di trasmissione, così che possa comunicare correttamente con la BS. Essa viene effettuata durante due simboli consecutivi come mostrato in Figura 24.

Figura 24.

Una trasmissione periodica di ranging viene utilizzata durante normali operazioni di correzione dei parametri di trasmissione, in modo tale che l’utente possa continuare a comunicare con la BS. E’ ovvio che questo tipo di trasmissione possa essere effettuato solo da utenti che già hanno fatto una trasmissione iniziale di ranging.

Una trasmissione di bandwidth-request viene fatta da un utente per richiedere alla BS un’ulteriore banda nell’UL.

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G. CATELLA – LA TECNICA OFDMA

Una trasmissione periodica di ranging, oppure una trasmissione di bandwidth-request, viene effettuata durante un simbolo OFDMA, non durante due simboli come nel caso della trasmissione iniziale di ranging, come mostrato in Figura 25.

Figura 25.

Per effettuare una trasmissione di ranging, gli utenti scelgono in modalità random, un codice di ranging da un banco di 48 codici binari lunghi 106 bit, suddivisi dalla BS in tre gruppi, secondo il tipo di trasmissione; questi codici vengono modulati BPSK sulle portanti del canale di ranging, un bit per portante, per un periodo pari ad uno o due simboli OFDMA.

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CAPITOLO 3:IEEE STD 802.16ATM-2003

3.3.5 Codifica di Canale

La codifica di Canale comprende la Randomizzazione, la codifica FEC, Interleaving e Modulazione.

3.3.5.1 Randomizzazione

La randomizzazione dei dati è impiegata per minimizzare la possibilità di trasmettere una portante non modulata e per assicurare un numero adeguato di transizione dei bit per supportare il recupero del clock. Tale randomizzazione è fatta sia sul DL che sull’UL

3.3.5.2 FEC (Forward Error Correction)

Sia in DL che in UL, può essere supportato un schema FEC, formato da un outer code di Reed-Solomon e da un inner code convoluzionale con rate compatibile.

3.3.5.3 Interleaving

Tutti i bit informativi codificati devono essere mescolati da un interleaver con dimensione corrispondente al numero di bit codificati sulla allocazione specificata. L’interleaver è definito da due passi di permutazione; il primo assicura che bit di codice adiacenti siano mappati su portanti non adiacenti, mentre il secondo assicura che bit di codice adiacenti siano mappati alternativamente su bit della costellazione più o meno significativi, in modo da evitare lunghe sequenze di bit poco utili. Anche il de-interleaver, il quale svolge l’operazione inversa dell’interleaver, è definito da due permutazioni; la prima è l’inversa della seconda nell’interleaver.

3.3.5.4 Modulazione

Le modulazioni utilizzate sono QPSK, 16-QAM, e 64-QAM. Queste modulazioni sono usate in modo adattativo sia nel DL che nell’UL, con lo scopo di raggiungere il massimo throughput per ogni link.

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G. CATELLA – LA TECNICA OFDMA

3.3.6 Sincronizzazione del Network

Per sistemi TDD e FDD, lo standard raccomanda, ma non è richiesto, che tutte le BS siano sincronizzate nel tempo da un segnale comune di Timing; se tale segnale è perso, le BS continueranno ad operare, e si risincronizzeranno non appena il segnale sarà ritrovato. Il riferimento di sincronizzazione è un impulso di 1pps ed un riferimento di frequenza di 10MHz; questi segnali sono tipicamente forniti da un ricevitore GPS.

3.3.7 Sincronizzazione dell’utente

Per sistemi TDD e FDD, tutti gli utenti acquisiranno e correggeranno i loro timing in modo che tutti i simboli OFDMA arrivino contemporaneamente alla BS con una accuratezza di +/- 25% del minimo tempo di guardia.

3.3.8 Controllo di potenza

Un algoritmo di controllo di potenza deve essere supportato nell’UL con una procedura sia di calibratura che di correzione periodica senza perdita di dati. La BS deve essere in grado di fornire accurate misure di potenza del segnale ricevuto; questo valore viene confrontato con un valore di riferimento, e l’errore risultante può essere inviato all’utente in un messaggio di calibratura.

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3.3.9 Requisiti del Ricevitore

Secondo i minimi livelli di potenza di ingresso mostrati in Tabella 7., il bit error rate deve essere inferiore a 10 in condizioni di messaggi e test standard. Se la banda utilizzata non è in tabella, allora si applicano i valori della banda più vicina.

6 −

3.3.10 Tolleranza della frequenza centrale e della frequenza di clock

Alla BS, la frequenza centrale trasmessa, la frequenza centrale ricevuta e la frequenza di clock sono ottenute dallo stesso oscillatore di riferimento. Alla BS la tolleranza sul riferimento di frequenza deve essere +/- 2 ppm.

All’utente, sia la frequenza centrale trasmessa che la frequenza di clock devono essere sincronizzate alla BS con una tolleranza al massimo del 2% della spaziatura delle sottoportanti.

Durante il periodo di sincronizzazione, l’utente deve acquisire la sincronizzazione di frequenza con una certa tolleranza, prima di effettuare qualsiasi trasmissione in UL. Durante operazioni normali, l’utente deve seguire i cambiamenti di frequenza e posticipare qualsiasi trasmissione se è persa la sincronizzazione.

3.3.11 Parametri delle performance e dei simboli nel WirelessMAN-OFDMA PHY

la banda efficace del segnale trasmesso dipende dalla spaziatura e dal numero delle sottoportanti. Definiamo la banda efficace, per calcolare la frequenza di campionamento per ogni larghezza di banda: BW N f N N BW F BW used FFT used s eff ) 1 ( ) 1 ( + = + ⋅ = dove

BW è la banda del canale

s

F è la frequenza di campionamento f

∆ è la spaziatura delle sottoportanti

used

N è il numero delle portanti utili con la portante DC

FFT

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La banda efficace deve stare nel range tra l’83% e il 95%, a seconda delle dimensioni dell’FFT. Le tabelle Tabella 8., Tabella 9. e Tabella 10., forniscono alcuni calcoli della spaziatura delle sottoportanti, della durata del simbolo e del CP, per diverse maschere.

Tabella 8. (Bande autorizzate)

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CAPITOLO 3:IEEE STD 802.16ATM-2003

Tabella 10. (Bande non autorizzate)

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G. CATELLA – LA TECNICA OFDMA

In tabella 11. sono riportati i bit rate lordi per tipiche bande. Il bit rate lordo è definito come:

s r m used T c b N r= ⋅ ⋅ dove m

b è il numero di bit per simbolo di modulazione

r

c è il rate di codifica

3.4 Conclusioni

Lo standard 802.16, detto anche standard BWA, ha ottime performance in tutte le condizioni di propagazione, comprese LOS, near LOS e NLOS.

La robusta forma d’onda OFDM supporta alte efficienze spettrali (bit/s/ Hz) su range dai 2 ai 40 km con bit rate fino a 70 Mbps in un singolo canale a RF; particolari topologie, come il Mesh Network, e tecniche di antenna, tipo beam forming, STC, diversità, possono incrementare la copertura. Queste tecniche avanzate possono anche essere utilizzate per aumentare l’efficienza spettrale, la capacità, il riuso, ed il throughput medio e di picco per ogni canale a RF.

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Figura

Tabella 3. Descrizione Air  Interface Banda  di  applicazione  Requisiti  addizionali del MAC  Opzioni  Alternativa duplexing
Tabella 7. Tabella della sensibilità del RX (dBm)

Riferimenti

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