Gestione dell'handover verticale in Reti Mobili di ultima ... - InfoCom
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86 CAPITOLO IV A causa dello sfasamento prodotto dal diverso ritardo acquisito, dalle onde riflesse, nel percorrere il canale trasmissivo, il multipath è responsabile di un particolare tipo di fading: multipath fading. L’eventuale somma distruttiva delle onde ricevute provoca un abbassamento di potenza variabile nel tempo; la variabilità con cui si manifesta tale variazione è legata, principalmente alla velocità relativa tra gli agenti comunicanti e, in seconda analisi, a quella degli ostacoli incontrati dalle repliche. Anche il multipath si manifesta attraverso fluttuazioni della potenza ricevuta, ma contrariamente allo shadowing, le oscillazioni sono rapide e contenute. Nello scenario d’interesse, descritto dallo standard IEEE 802.16a (in cui si suppone che gli enti comunicanti siano fissi), il multipath fading rappresenta il disturbo principale del canale. La trasmissione sul modello di canale previsto da IEEE 802.16e è resa ancora più difficile a causa della mobilità delle MSS. La mobilità di questi terminali genera l’effetto Doppler, in base al quale le onde elettromagnetiche ricevute differiscono da quelle trasmesse perché il loro spettro risulta traslato di una quantità fd, chiamata frequenza Doppler, legata alla velocità relativa v tra gli enti comunicanti. Si dimostra che la massima frequenza Doppler associata ad una trasmissione BS-MSS, con MSS in movimento a velocità v è pari a : v f D = f c dove f indica la frequenza del segnale trasmesso e c la velocità della luce. L’effetto Doppler si manifesta attraverso un’accentuazione molto marcata del multipath fading. I fattori di disturbo descritti precedentemente possono subire fluttuazioni a causa dei fenomeni atmosferici. 4.1.2 Capacity overview
87 CAPITOLO IV In questo sottoparagrafo vengono messe a confronto le due tecnologie wireless, WiFI ed UMTS, facendo principalmente riferimento alla capacità garantita dai due sistemi e alla gestione di quest’ultima. Come noto, dalla formula di Shannon, la capacità viene definita nel modo seguente: C = B 1+ log 2 ( SNR) Si nota che si può ottenere una elevata capacita C ammettendo una banda limitata ed alti valori del rapporto segnale a rumore; o al contrario ammettendo un’ampia banda per bassi valori del SNR( questo si spiega in virtù della conservazione dell’energia). Detto questo, è importante sottolineare che le due tecnologie wireless, in conseguenza ad una differente allocazione delle risorse e ad un differente sistema di accesso multiplo, gestiscono la capacità in modo differente. UMTS, come noto, è una rete di tipo unicast, ovvero viene allocato un intero canale per ogni singolo utente. Pertanto sarà banale comprendere che, dato un certo numero di utenti per cella, la capacità percepita dal singolo utente sarà pari alla capacità totale garantita dal sistema diviso il numero di utenti contemporaneamente connessi alla Base Station. Nel caso della rete WIFI, la gestione della capacità è ben più complessa rispetto alla precedente, è infatti presente la possibilità di avere collisioni tra i diversi utenti. Tali collisioni vengono gestite da un tipo di accesso CSMA/CA ( Carrier Sense Multiple Acces/ Collision Avoidance). Considerazioni conclusive: Le due tecnologie nella loro diversità possono essere complementari nell’ottica di fornire a breve una sorta di multipiattaforma capace di supportare differenti servizi ad alto Bit Rate sfruttando le peculiarità di entrambe le tecnologie. Questo orientamento è ormai condiviso nei fatti sia dal “mondo” UMTS che dal “mondo”WiFi.. Ciò ha portato a uno sforzo tecnologico volto ad integrare i due sistemi, che si è concretizzato, fra l’altro, nella prima realizzazione di un
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CAPITOLO IV<br />
A causa dello sfasamento prodotto dal <strong>di</strong>verso ritardo acquisito, dalle<br />
onde riflesse, nel percorrere il canale trasmissivo, il multipath è responsabile<br />
<strong>di</strong> un particolare tipo <strong>di</strong> fad<strong>in</strong>g: multipath fad<strong>in</strong>g. L’eventuale somma<br />
<strong>di</strong>struttiva delle onde ricevute provoca un abbassamento <strong>di</strong> potenza variabile<br />
nel tempo; la variabilità con cui si manifesta tale variazione è legata,<br />
pr<strong>in</strong>cipalmente alla velocità relativa tra gli agenti comunicanti e, <strong>in</strong> seconda<br />
analisi, a quella degli ostacoli <strong>in</strong>contrati dalle repliche. Anche il multipath si<br />
manifesta attraverso fluttuazioni della potenza ricevuta, ma contrariamente<br />
allo shadow<strong>in</strong>g, le oscillazioni sono rapide e contenute.<br />
Nello scenario d’<strong>in</strong>teresse, descritto dallo standard IEEE 802.16a (<strong>in</strong> cui<br />
si suppone che gli enti comunicanti siano fissi), il multipath fad<strong>in</strong>g<br />
rappresenta il <strong>di</strong>sturbo pr<strong>in</strong>cipale del canale.<br />
La trasmissione sul modello <strong>di</strong> canale previsto da IEEE 802.16e è resa<br />
ancora più <strong>di</strong>fficile a causa della mobilità delle MSS. La mobilità <strong>di</strong> questi<br />
term<strong>in</strong>ali genera l’effetto Doppler, <strong>in</strong> base al quale le onde elettromagnetiche<br />
ricevute <strong>di</strong>fferiscono da quelle trasmesse perché il loro spettro risulta traslato<br />
<strong>di</strong> una quantità fd, chiamata frequenza Doppler, legata alla velocità relativa v<br />
tra gli enti comunicanti. Si <strong>di</strong>mostra che la massima frequenza Doppler<br />
associata ad una trasmissione BS-MSS, con MSS <strong>in</strong> movimento a velocità v<br />
è pari a :<br />
v<br />
f D = f<br />
c<br />
dove f <strong>in</strong><strong>di</strong>ca la frequenza del segnale trasmesso e c la velocità della<br />
luce.<br />
L’effetto Doppler si manifesta attraverso un’accentuazione molto<br />
marcata del multipath fad<strong>in</strong>g.<br />
I fattori <strong>di</strong> <strong>di</strong>sturbo descritti precedentemente possono subire fluttuazioni<br />
a causa dei fenomeni atmosferici.<br />
4.1.2 Capacity overview