Prova di Esame – Reti Radiomobili
Giovedì 30 Gennaio 2014, ore 9.00
PARTE A
Cognome:___________________________________________________
Nome:______________________________________________________
Matricola:___________________________________________________
Firma:______________________________________________________
Domanda 1: Una rete cellulare con celle esagonali è stata progettata per offrire una probabilità di
fuori servizio dovuta al fading lento (deviazione standard 5 dB) inferiore all’1%. Nella rete si
usano dei ricevitori che non sono perfettamente a soglia, ma hanno una probabilità di perdita dei
dati pari al 10% quando la potenza ricevuta è compresa tra -85dBm e -95 dBm e una probabilità di
perdita del 100% quando la potenza è inferiore a -95 dBm. Risulta inoltre che la potenza P(100m)
è pari a -63.8 dBm e che la potenza P(300m) è pari a –80.5. Si valuti:
a) la dimensione del raggio della cella per rispettare la condizione sulla probabilità di fuori
servizio;
b) come cambierebbe tale dimensione se si considerasse anche il fast fading.
Dai dati del problema, ricaviamo prima il coefficiente di attenuazione:
P(100m) P(300m)
3.5
10 log( 300 / 100)
La probabilità di fuori servizio può esprimersi come:
Pr{outage}=1/10*Pr{-85dBm < P(R) < -95 dBm} + 1*Pr{P(R) < -95dBm}, dove P(R ) ha una distribuzione gaussiana
in scala logaritmica. Ne segue che in funzione della erfc abbiamo:
Pr{outage} = 1/20 erfc(P(R)-85/2) +9/20 erfc(P(R)-95/2) =0.01; supponendo che il primo termine sia dominante,
risulta una P( R) di -76dbm e una Pout di 1.3%, con una seconda interazione numerica e P( R) = -75dBm si ottiene
proprio Pout dell’1%. Ne segue:
R (100m)10
7563.8
31
230m
Se invece si considerasse il fast fading, la distribuzione della potenza in mW seguirebbe un andamento esponenziale
[…]
Domanda 2: Determinare il numero di canali per cella (celle esagonali) da acquisire per coprire
un’area con celle caratterizzate da:
a. Traffico: 90 erl/Km2
b. P(50m) = -39 dBm
c. = 3.2
d. Pth = -71 dBm
e. Slow Fading ( = 5 dB)
f. Poutage = 2.5%
g. Pblock = 0.02
Se si dovesse imporre un CCI maggiore di 19 dB, quanti canali servirebbero in totale? E se invece
il numero massimo di canali disponibili fosse 256, che azioni si potrebbero intraprendere per
soddisfare i requisiti sulla probabilità di blocco e di outage?
Risulta un margine di fading di 9.8 dB, cioe’ una potenza a bordo cella di -61.2 dBm, che corrisponde ad un
raggio di 250m ed ad un traffico offerto per cella di 14.6 erl, che richiede 22 canali per cella. La condizione
sul CCI impone un cluster di 16 celle e quindi 352 canali.
Domanda 3: Una cella di un sistema cellulare simile al GSM usa un accesso di tipo TDMA su 4
portanti. Il frame e’ composto da 10 slot e si usa un duplexing su base frequenze (due portanti sono
usate per l’uplink e due per il downlink). Nell’area coperta dalla cella sono presenti 30 utenti,
ciascuno dei quali genera un traffico di 0.5 erl. Quale e’ la probabilita’ che un utente non trovi
canali disponibili? Quale è la probabilita’ che nessuno slot sia occupato?
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 6 settori?
Prova di Esame – Reti Radiomobili
Giovedì 30 Gennaio 2014, ore 9.00
PARTE B
Cognome:___________________________________________________
Nome:______________________________________________________
Matricola:___________________________________________________
Firma:______________________________________________________
Domanda 1: : Spiegare il ruolo del TRAU nell’architettura GSM e i vantaggi/svantaggi delle
diverse possibili collocazioni.
Domanda 2: In GSM, su un dato canale fisico (TS, f) si possono trovare:
1) 8 TCH + 8 SACCH
SI
NO
N
2) 8 SDCCH + 8 SACCH
SI
NO
S
3) 2 TCH half rate + 2 SACCH
SI
NO
S
4) RACH + PAGCH+BCCH+etc
SI
NO
N
5) RACH + SDCCH
SI
NO
S
6) 1 TCH + 1 SDCCH
SI
NO
N
Domanda 3: Si descriva brevemente la sequenza di operazioni che una stazione mobile GSM
compie quando deve instaurare una chiamata.
Domanda 4: Si vuole definire una variante del sistema GSM dimensionato per celle di al più 8 Km.
Quale è la dimensione dell’Access Burst che potrebbe essere usato in questo nuovo sistema?
Domanda 5: Illustrare in quali condizioni il meccanismo del Carrier Sense (ascolta il canale
prima di trasmettere) nelle reti 802.11 puo’ non essere sufficiente ad evitare collisioni.
Domanda 6: Illustrare come un frame 802.11 trasmesso da un nodo mobile in una rete
infrastrutturata viene inoltrato ad un altro nodo mobile nella stessa rete, connesso allo stesso
Access Point. Si specifichino i campi di indirizzamento di tutti i pacchetti scambiati tra i nodi della
rete per l’inoltro del frame originario.
Domanda 7: Spiegare il ruolo delle routing area nel sistema GPRS e le differenze nella gestione
della mobilità degli utenti.
Domanda 8: Quali sono le modalità di duplexing previste in UMTS?
