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Terminali Mobili di Telecomunicazione: Standard, architetture, tecnologie

Terminali Mobili di Telecomunicazione: Standard, architetture, tecnologie. Sommario. Telefonia mobile Blue tooth Architetture Chip set commerciali. Metodi di accesso. Duplexing Frequency Division Duplexing (FDD) Time Division Duplexing (TDD). Multiplazione

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Terminali Mobili di Telecomunicazione: Standard, architetture, tecnologie

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Presentation Transcript

  1. Terminali Mobili di Telecomunicazione:Standard, architetture, tecnologie

  2. Sommario • Telefonia mobile • Blue tooth • Architetture • Chip set commerciali

  3. Metodi di accesso • Duplexing • Frequency Division Duplexing (FDD) • Time Division Duplexing (TDD) • Multiplazione • Frequency Division Multiple Access (FDMA) • Time Division Multiple Access (TDMA) • Frequency Hopped Multiple Access (FHMA) • Code Division Multiple Access (CDMA) • Space Division Multiple Access (SDMA) • Packet Radio

  4. Tecniche di accesso: spettro espanso • Spread spectrum • frequency hopping • Nata durante la II guerra mondiale, implementata meccanicamente • direct sequence • Anni 50 e 60 per uso militare

  5. Sistemi Cellulari • Divisione in celle • CLUSTER • Problemi tipici • Handoff • Interferenze co-canale • Tecniche per aumentare la capacità • cell splitting • cell sectoring • zone microcell

  6. STANDARD Analogici • Advanced Mobile Phone System (AMPS) • Ext.Tot. Acc. Comm. System (ETACS) • FM analogica, fD = 10 KHz, B=25 KHz, Bm=5 KHz • Forward link (down link) 935-960 MHz • Reverse link (up link) 890-915 MHz

  7. Global System for MobileGSM • Sistema di 2a Generazione (2G) che segue la filosofia ISDN (Integrated Service Digital Network • Servizi forniti • Telefonia • Emergenze • Trasmissione dati (con bit rate da 300 a 9600 bps) • Servizi ISDN: SMS (160 / 7 bit ASCII); Cell Broadcast (avvisi traffico, previsioni del tempo ecc.) • Peculiarità: • Subscriber Identify Number (SIM), SIM+ID=attivazione • Crittografia

  8. Interfaccia radio • GSM • uplink 890-915 / down link 935-960 MHz • DCS1800 • uplink 1710-1785 / down link 1805-1880 MHz • PCS • uplink 1850-1910 / down link 1930-1990 MHz

  9. GSM/DCS1800/PCS • FrequencyDivision Duplex • FDMA/TDMA • Banda 200 kHz suddivisa tra 8 utenti TDMA • Absolute Radio FrequencyChannelNumber (ARFCN) • Canale fisico = ARFCN + numero di time slot • Frame= 8 TS + preambolo ecc. durata 4.6 ms • 51 frame formano una multiframe • 51 multiframe formano una superframe • 2048 superframe formano una hyperframe che è costituita da 2715647 frame identificate da un Frame Number: serve a individuare il tipo di informazioni trasmesso nella frame

  10. GSM:Banda base • Bit rate totale = 270.833 Kbps (Tb=3.692 ms) • Bit rate per utente = 270.833/8=33,854 Kbps • Bit rate dati = 24,7 Kbps • Bit rate vocoder = 13.4 Kbps • Ogni TS contiene 156.25 Tb e dura 576.9 ms • Ogni frame contiene 8 TS e dura 4.615 ms • Interleaving: 456 bit suddivisi in blocchi da 57 bit trasmessi su 8 frame diversi • Crittografia: chiave cambiata ad ogni chiamata

  11. Universal Mobile Telecommunication SystemUMTS • Fino a 2 Mbps • Accesso • canali asimmetrici: CDMA(1.228 Mcps) • down stream (forward link) 1900-1920MHz • up stream (reverse link) 2010-2025 ss • canali simmetrici W-CDMA (3.84 Mcps) • down link 2110-2170 MHz • up link 1920-1980 MHz • UMTS Subscriber Identity Module (USIM) • Dati personali, firma elettronica, imponte digitali, dati biometrici • Funzioni analoghe a carta di credito

  12. Bluetooth • Connessione di periferiche senza cavo • in modo affidabile • sicuro • a basso costo • ad alta compatibilità • Applicazioni • telefonia cellulare • video e foto-camere • PC e periferiche • palmari • riproduttori audio (es. lettori MP3)

  13. Generalità • Nasce alla Ericsson nel 1994 come • accessorio per cellulare di tipo • low cost/low power/ short range • Special Interest Group • Specifiche pubblicate nel 1998 • Realizza le Personal Area Network (PAN)

  14. Physical layer • Banda ISM (2.402-2.480 GHz) • Larghezza di canale = 1 MHz (79 canali) • Modulazione GFSK • BT= 0.5= 500 KHz x 1 ms • indice di modulazione (2 Df Tb= 0.28-0.35) Df = 140/175 KHz • Pout 3 classi • Classe 1 (100 mW); Classe 2 (2.5 mW); Classe 3 (1 mW), controllo continuo della potenza • Accesso al canale = FH slow (1 salto ogni 1/3/5 Time Slot) • TS = 625 ms

  15. Cellular SystemsGSM, TDMA, CDMAGPRS, EDGEW-CDMA, 3G Making the Data Network Go Mobile PAN Bluetooth Wireless LANIEEE.802.11, HiperLAN/2 Personal Area Local Area Wide Area

  16. Architetture e tecnologie per terminali wireless(Tecnologie e Chipset Commerciali)

  17. Terminale multichip

  18. Panoramica di chipset commerciali • Architettura supereterodina • Architettura Low-IF

  19. Architettura Supereterodina

  20. Architettura Low-IF

  21. Progetto di un front-end per cellulari GSM Dual-Band • Specifiche • Cifra di rumore complessiva: NFTOT  10dB • Guadagno complessivo in ricezione: GMAX  80dB, GMIN 30dB • Punto di compressione a 1dB: CPI1dB -20dBm • Intercetta del terzo ordine: IP3I -15dBm • Reiezione immagine: IR  30dB • Attenuazione canali adiacenti:   15dB @ f=200kHz • Potenza di trasmissione: PMAX 30dBm (EGSM), PMAX 28dBm (DCS) • Livello delle armoniche in uscita: 2f0 , 3f0  -50dBc • Densità rumore fuori banda: NOISE -100dBc/Hz @ f  400kHz

  22. Chipset Tranceiver UAA3535HL Power Amplifier CGY2014TT PA Controller PCF5078 Altri dispositivi Antenna LDA42D Diplexer/ Switchplexer LMC36-07A0505A Filtro Rx SAF942.5T1842.5ML80T VCO MQE921-1840 MQE9PD-897 MQE9PF-1747 Dispositivi utilizzati per il progetto • Accoppiatori direzionali LDC15D190A0008 • Isolatori CE073R897DCB CE0521R74DC • Balun LDB20C500A0900 LDB15C101A1800 LDB15C500A1900 • TCXO TC2268FN13000

  23. Schema a blocchi del progetto

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