Progetto pattern riunione stato di avanzamento
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Progetto PATTERN Riunione stato di avanzamento. U.d.R. Firenze Prof. Romano Fantacci Dott. Francesco Chiti Dott. Daniele Tarchi. Sommario. Area 2 - Gestione delle risorse radio Tecniche H-ARQ Algoritmi MAC. Approcci Hybrid ARQ (H-ARQ). Soft Combining (MAC+LLC). Tipo I

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Progetto PATTERN Riunione stato di avanzamento

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Presentation Transcript


Progetto PATTERN, Firenze

Progetto PATTERNRiunione stato di avanzamento

U.d.R. Firenze

Prof. Romano Fantacci

Dott. Francesco Chiti

Dott. Daniele Tarchi


Sommario

Progetto PATTERN, Firenze

  • Area 2 - Gestione delle risorse radio

    • Tecniche H-ARQ

    • Algoritmi MAC


Approcci Hybrid ARQ (H-ARQ)

Soft Combining (MAC+LLC)

Progetto PATTERN, Firenze

  • Tipo I

    • la codifica di canale e il meccanismo di ritrasmissione sono semplicemente integrati nello stesso schema

  • Tipo II

    • gli approcci tradizionali sono armonizzati e ottimizzati congiuntamente tenendo traccia dei processi di trasmissione/ricezione (es. Chase Combining)

  • Tipo III

    • I formati di trasporto sono aggiornati dinamicamente per contrastare le variazioni della qualità del segnale (es. Incremental Redundancy)


Diagramma a blocchi funzionale

p

DEMUX

Decoder

Receiver

p

Despreading

BCJR

BCJR

Rake

Buffer

Demodulator

LOGIC

-1

Descrambling

p

Progetto PATTERN, Firenze


Principi di Soft combining

Progetto PATTERN, Firenze

  • Soft Input Combining H-ARQ

    • Le repliche dei pacchetti sono combinate con una metrica soft, massimizzando la distanza Euclidea fra simboli;

    • Gli schemi di combinazione seguono una tecnica a diversità (MRC, EGC, WGC)

    • Il guadagno di diversità è sfruttato

  • Soft Output Combining H-ARQ

    • L’ultima replica del pacchetto è combinata con una metrica soft all’uscita del processo di decodifica, massimizzando la distanza Euclidea fra parole di codice;

    • Adatto a decoder SISO (principio turbo)

    • Gli schemi di combinazione seguono una tecnica a diversità (MRC, EGC, WGC)

    • Il guadagno di diversità e di codifica sono sfruttati


Analisi Teorica

BERk

  • Soft Input Combining

  • Soft Output Combining

Progetto PATTERN, Firenze

Multipath fading channel

joint pdf of kL fading coefficients (1kL)


Analisi Teorica

BER

Progetto PATTERN, Firenze

Multipath fading channel

  • FER


Ipotesi Operative

Progetto PATTERN, Firenze

  • UMTS uplink (3GPP complain);

  • Bit rate: 30 kb/s – 120 kb/s;

  • Turbo coder/decoder:

    • (1,15/13)8 ;

    • R=1/2;

    • MAP-BCJR.

  • Interleaver (3GPP complain);

  • ETSI urban channel (6 paths).


Frame Error Rate

Progetto PATTERN, Firenze

Better FER(QoS) orreduced power wasting(lesser electromagnetic pollution)


Throughput

Progetto PATTERN, Firenze

Better FER(QoS) orbetter throughputorreduced delay


Standard IEEE 802.11

D

A

B

C

B

A

RTS

Data

CTS

Ack

Progetto PATTERN, Firenze

E’ prevista la tecnica CSMA/CA con 4-way handshaking

RTS

CTS

Data

Ack


Protocollo MAC CDMA

Progetto PATTERN, Firenze

  • Nel protocollo di accesso proposto è previsto l’adattamento del fattore di spreading dei pacchetti RTS/CTS in base al carico di rete

  • Si ipotizza di iniziare la trasmissione con lo spreading factor minore (SF=8); quando avviene una collisione lo spreading factor viene raddoppiato. Questo porta a:

    • Una durata più lunga dei pacchetti di RTS/CTS, cioè un’occupazione in banda più alta durante la fase di contesa;

    • Minor interferenza da accesso multiplo; cioè un numero più alto di utenti che possono trasmettere.

  • Il protocollo proposto adatta lo spreading factor con l’obiettivo di massimizzare il throughput, tenendo conto della congestione del canale in base al numero di ritrasmissioni.


Protocollo MAC CDMA

C (RTS – CTS)

RTS

Cr1 (Data)

CTS

Data

Ack

Progetto PATTERN, Firenze

T1

R1

T1

R1


Parametri della Simulazione

Progetto PATTERN, Firenze

  • Tempo di Chip, Tc=2.5¢10-07 s

  • Lunghezza pacchetti di RTS e CTS, Lc=20 Byte

  • Lunghezza pacchetti dati Ld=1460 Byte

  • Modello di traffico di con distribuzione di Pareto troncata

  • Numero medio di pacchetti per messaggio, N=25


Probabilità di collisione

Progetto PATTERN, Firenze

Low Traffic

Condition

Collision

Avoidance


Risultati Numerici

Progetto PATTERN, Firenze


Pubblicazioni

Progetto PATTERN, Firenze

  • Riviste

    • R. Fantacci, A. Ferri, and D. Tarchi, “A Medium Access Control Protocol for CDMA Ad-Hoc Networks,” IEE Electronics Letters, Vol. 40, no. 18, September 2004

    • F. Chiti, R. Fantacci, F. Versaci: “Turbo Soft Combining Hybrid ARQ Techniques: Theory and Application to 3G Wireless Networks”, Annals of Telecommunications: Special Issue on Turbo Codes, accepted for publication.

  • Conferenze

    • F. Chiti, R. Fantacci, T. Pecorella, F. Versaci: “Soft Combining Hybrid ARQ Techniques Application to Packet Communications within 3G Wireless Networks”, in Proc. of IEEE WCNC 2003.

    • F. Chiti, R. Fantacci, T. Pecorella, F. Versaci: “Soft Combining Hybrid ARQ Techniques Application to 3G Wireless Networks”, in Proc. of IEEE ICC 2003.

    • F. Chiti, R. Fantacci, F. Versaci: “Turbo Soft Combining Hybrid ARQ Techniques: Theory and Application to 3G Wireless Networks”, in Proc. of IEEE ISTC 2003.

    • R. Fantacci, A. Ferri, and D. Tarchi, “A novel MAC technique for adhoc CDMA networks,” in Proc. of IWWAN’04, Oulu, Finland, June 2004.


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