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Prova di Esame – Reti Radiomobili
Lunedì 25 Gennaio 2016, ore 9.30
PARTE B
NB: alcune domande a risposta multipla hanno più di una risposta corretta: si richiede di identificare TUTTE le
risposte corrette.
Cognome:___________________________________________________
Nome:______________________________________________________
Matricola:___________________________________________________
Firma:______________________________________________________
Domanda 1: Quali
sono le informazioni contenute nel HLR nelle reti GSM? Come vengono utilizzate
per localizzare gli utenti?
Domanda 2: Assumendo che ad una cella con bassa densità di traffico siano assegnate due
frequenze in uplink e due frequenze in downlink, quali delle seguenti affermazioni sono vere:
a) nella cella possono essere attive fino a 15 chiamate full-rate
V
F
b) nella cella possono essere attive fino a 16 chiamate full-rate
V
F
c) nella cella possono essere attive fino a 30 chamate half-rate
V
F
d) nella cella possono essere attive fino a 32 chiamate half-rate
V
F
e) nella cella possono essere attivi solo canali di controllo
V
F
f) la cella non supporta canali SDCCH
V
F
g) la cella supporta 4 canali SDCCH
V
F
h) la cella supporta 7 canali SDCCH
V
F
i) la cella supporta 8 canali SDCCH
V
F
j) il numero di canali di PGCH è differente nel caso di full e half-rate
V
F
Domanda 3: Si spieghi come viene calcolata la metrica di selezione della migliore stazione base
servente nelle reti GSM e quali parametri possono essere utilizzati per attribuire diverse priorità di
selezione alle stazioni base.
Domanda 4: Spiegare il fenomeno del terminale nascosto nelle reti 802.11.
Domanda 5: Quali informazioni sono trasmesse bei beacon di una rete infrastrutturata WiFi?
Domanda 6: In una rete infrastrutturata WiFi sono presenti due stazioni che trasmettono a 24
Mbps, mentre l’AP trasmette ad un rate fisso di 6 Mbps. La prima stazione invia del traffico il cui
destinatario finale è su una rete esterna (l’Access Point è connesso a internet), mentre la seconda
stazione invia del traffico il cui destinatario finale è la prima stazione. Chi riscontra i data frame
delle due stazioni? Quante sono le stazioni che contendono per l’accesso al canale? Supponendo
che tutte le stazioni abbiamo sempre traffico da trasmettere, chi ottiene il throughput più alto?
Domanda 7: Si illustri la struttura di un canale PDCH in una rete GPRS e si spieghi brevemente
con quali meccanismi possono essere allocati i blocchi.
Domanda 8: Quale è il ruolo del canale di sincronizzazione primario nella rete UMTS?
Prova di Esame – Reti Radiomobili
Lunedì 25 Gennaio 2016, ore 9.30
PARTE A
Cognome:___________________________________________________
Nome:______________________________________________________
Matricola:___________________________________________________
Firma:______________________________________________________
Domanda 1: Si vuole progettare una rete cellulare in area urbana con densità di traffico pari a 2.3
erl/km2. Si dispone di ricevitori con potenza di soglia pari a -95dBm e con CCI richiesto maggiore
di 19dB. Si vuole garantire una probabilità di blocco delle chiamate minore dell’1% e una
probabilità di outage dovuta al fading lento (con deviazione standard pari a 5dB) inferiore
dell’1%. Da misure sperimentali si rileva che ad una distanza di 500m la probabilità che la
potenzia ricevuta sia minore di –80 dBm è l’1%, mentre ad una distanza di 150m si misura una
potenza media di -51.6dBm. Si valuti il numero minimo di canali da acquistare e il tipo di antenne
da installare.
Dai dati sulla copertura radio, ricaviamo:
1
M
erfc(
)  0.01  M  1.65 *  2 dB  11.66dB  P( R)  95dB  M  83.3dBm.
2
 2
P(500m)  80dBm  11.66dB  68.33dBm;  ( P(500m)  P(150m)) / 10 log( 500 / 150)  3.2
R  500m  10
83.3  68.33
32
 1.470km;Acella  5.61km2 ;Ao  12.9erl / cella
Dalla condizione sul CCI, ricaviamo la dimensione del cluster per antenne omni-direzionali o a tre settori:
1
(3K ) / 2  101.9  K omni  15.7  K  16
6
1
(3K ) / 2  101.9  K tri  7.92  K  9
2
Nel primo caso servono 22 canali per cella, per un totale di 22*16=352 canali; nel secondo caso servono 10 canali per
settore, per un totale di 10*3*9= 270 canali per cluster.
Domanda 2: In occasione di una fiera per la quale si attende un traffico pari a 2 volte il traffico
solito in un’area cittadina del raggio di 2 km, si vuole coprire l’area critica con una cella speciale
sovrapposta a quelle già esistenti. In particolare, nella stessa area sono presenti celle di 1km di
raggio con 32 canali per cella, che garantiscono (in condizioni normali, con celle esagonali) una
probabilità di blocco delle chiamate inferiori all’0.1% con una distanza di riuso di 4.58km.
Assumendo che la nuova stazione base venga installata nello stesso sito di una cella già esistente e
che gli utenti vengano serviti dalla nuova cella solo se la cella esistente non ha canali disponibili,
si valuti: a) quante celle e quanti cluster si trovano coperti (anche parzialmente, per le celle in che
percentuale?) dalla nuova cella; b) la probabilità di blocco delle celle pre-esistenti in assenza della
nuova cella, tenendo conto della diversa area critica intercettata; c) il traffico offerto alla nuova
cella; d) quanti canali servono per la nuova cella per mantenere la stessa probabilità di blocco.
Dalla distanza di riuso si evince che il cluster è di 7 celle. La condizione sulla probabilità di blocco per le celle
esagonali pre-esistenti, si ricava che il traffico offerto in un esagono di raggio 1 km è 18.2 erl, per cui la densità di
traffico è 18.2 erl/Acella = 18.2/2.6=7 erl/km^2. Il traffico offerto alla cella grande è però il traffico rifiutato dalla cella
piccola; assumendo quindi un traffico doppio di 36.4 erl/cella (cella centrale), la probabilità di blocco senza la nuova
cella diventerebbe (sempre dalle tabelle) di cerca il 20%. Per le celle parzialmente sovrapposte il traffico raddoppiato
riguarda solo una parte dell’area (pi*4-Acella)/6=1.66km^2, cioè il 64% dell’area, per un traffico totale di
18.2+0.63*18.2=29.8 erl, che corrisponde ad una probabilità di blocco inferiore al 10%. Il traffico offerto alla cella
grande è quindi dato da quello rifiutato nelle celle piccole, cioè 36.4*0.2+6*29.8*0.1=circa 25 erl. Ne segue che per
questa cella per l’0.1% di blocco servono 41 canali.
Domanda 3: Un trasmettitore irradia un segnale di 100 mW di potenza attraverso una antenna di
guadagno 7dB, ad una distanza di 250m e ad una frequenza di 2400MHz. Sapendo che l’antenna in
ricezione raddoppia la potenza ricevuta e che l’ambiente di propagazione può essere considerato
equivalente allo spazio libero, quale è la potenza ricevuta in watt e dBm? Per aumentare la potenza
ricevuta è più opportuno cambiare la frequenza trasmettendo a 900MHz o usare una antenna in
ricezione con guadagno di 6dB?
In spazio libero: Pr(d) = Pt Gt Gr 2 / (4 d)2 = 100 mW * 107/10 * 2 * 0.0012 / (4)2 = 1.58*10-9W = 1.58 nW = -58 dBm.
Conviene diminuire la frequenza.
Domanda 4: Si ricavi l’espressione del CCI (in dB) nel caso di celle esagonali omnidirezionali,
considerando soltanto il primo anello di interferenti, in funzione del raggio delle celle e della
distanza di riuso. Come cambierebbe questa espressione se includessimo anche il secondo anello di
celle interferenti e usassimo antenne a 3 settori?
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