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 riunione stato di avanzamento

Progetto PATTERN, Firenze

Progetto PATTERNRiunione stato di avanzamento

U.d.R. Firenze

Prof. Romano Fantacci

Dott. Francesco Chiti

Dott. Daniele Tarchi


Sommario

Sommario

Progetto PATTERN, Firenze

  • Area 2 - Gestione delle risorse radio

    • Tecniche H-ARQ

    • Algoritmi MAC


Approcci hybrid arq h arq

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

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

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

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 teorica1

Analisi Teorica

BER

Progetto PATTERN, Firenze

Multipath fading channel

  • FER


Ipotesi operative

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

Frame Error Rate

Progetto PATTERN, Firenze

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


Throughput

Throughput

Progetto PATTERN, Firenze

Better FER(QoS) orbetter throughputorreduced delay


Standard ieee 802 11

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

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 cdma1

Protocollo MAC CDMA

C (RTS – CTS)

RTS

Cr1 (Data)

CTS

Data

Ack

Progetto PATTERN, Firenze

T1

R1

T1

R1


Parametri della simulazione

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


Probabilit di collisione

Probabilità di collisione

Progetto PATTERN, Firenze

Low Traffic

Condition

Collision

Avoidance


Risultati numerici

Risultati Numerici

Progetto PATTERN, Firenze


Pubblicazioni

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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