OFDM Systems for WLAN Applications

(Description available only in italian language) 

Sistemi OFDM con applicazione alle reti WLAN (2001-2003)

Negli ultimi anni sono aumentate le richieste riguardanti la disponibilità di sistemi di trasmissione radio per ambienti interni ad elevato bit rate, Wireless LAN (WLAN), che permettano il collegamento di stazioni di lavoro fisse o portatili ai servizi di rete disponibili nei posti di lavoro. Tali sistemi permettono una riduzione dei costi di ricablaggio degli edifici nei momenti in cui si riorganizza la struttura, oltre che permettere il collegamento diretto fra terminali mobili nel caso in cui si debbano scambiare files. In questo contesto sono attualmente sul mercato dispositivi per WLAN che non soddisfano appieno le richieste degli utenti in quanto le bit-rate ammesse si limitano al Mbit/s.

Le proposte appena standardizzate o in corso di standardizzazione di nuove architetture di WLAN (IEEE 802.11 e HIPERLAN II) rispondono alle esigenze basilari dell'utenza, infatti esse garantiscono bit rate fino a 54 Mbit/s con trasmissione a pacchetto. La tecnica di modulazione adottata in questi standard è basata su OFDM e il protocollo di accesso proposto è a divisione di tempo.

HIPERLAN II ed una modalità di IEEE 802.11 prevede che la WLAN serva come accesso radio ad una rete di trasporto fissa a larga banda, per cui la struttura è simile a quella di un sistema cellulare con una stazione radio base e dei terminali mobili ad essa collegati. È a questo tipo di WLAN a cui si farà riferimento nel programma di ricerca.

Recenti studi teorici sui sistemi OFDM fanno intravedere una migrazione sia delle tecniche di trasmissione sia dei protocolli di accesso verso OFDM-CDMA. Queste tecniche pur continuando ad utilizzare come base la modulazione OFDM, prevedono tecniche di accesso al canale basate anche su FDMA e CDMA permettendo la gestione di trasmissioni multimediali con qualità di servizio garantita per alcuni dei flussi di informazione quali voce e video.

In questo contesto il progetto si propone di studiare in modo approfondito la modulazione OFDM-CDMA e di valutare l'effetto dei protocolli di accesso radio sulle prestazioni complessive del sistema di rice-trasmissione perseguendo due obiettivi:

1. valutare le prestazioni di nuove tecniche di modulazione, protocolli di accesso alla risorse di rete, algoritmi di ricezione, protocolli per il trasporto di alcuni servizi IP a larga banda, ecc. al fine di ottenere un miglior uso delle risorse disponibili;
2. realizzare un dimostratore che permetta di verificare sul campo se le prestazioni teoriche sono confermate dalle prestazioni reali di sistema.

Al fine di poter raggiungere gli obiettivi generali indicati il progetto è suddiviso nei seguenti temi di ricerca.

• TEMA 1: ELABORAZIONE NUMERICA DEL SEGNALE AL TRASMETTITORE
  Sviluppo di algoritmi per la codifica spazio-temporale e valutazione delle prestazioni.
• TEMA 2: ELABORAZIONE NUMERICA DEL SEGNALE AL RICEVITORE
  Software per gli algoritmi di equalizzazione,soppressione dell'interferenza e di stima dei parametri del segnale OFDM, nonché di stima del canale. Rapporto con la valutazione delle prestazioni dei ricevitori considerati.Studio di alcune tecniche di accesso multiplo nell'uplink e della loro tolleranza ad errori di sincronizzazione.
• TEMA 3: TECNICHE DI ASSEGNAZIONE DELLE RISORSE RADIO
  Procedure e messaggi per la gestione dei canali di traffico e dei canali di controllo; specifiche del protocollo MAC al lato trasmissione e ricezione.Gestione adattativa delle risorse e della ritrasmissione nel MAC: allocazione intelligente della risorsa al fine di limitare il traffico dovuto alla ritrasmissione, analisi di prestazioni. Simulatore del protocollo MAC.
• TEMA 4: PIATTAFORMA SU DSP PER IL DIMOSTRATORE
  Relizzazione della parte in banda base sia del trasmettitore che del ricevitore OFDM con i parametri individuati alla fine del primo anno.Implementazione software su DSP di alcuni di alcuni algoritmi individuati nella fase teorica per verificarne la loro efficacia.

Partner

• Università degli Studi di Padova
• Università di Pisa
• Università degli Studi di Napoli "Federico II"
• Università degli Studi di Roma
• Università degli Studi di Firenze
• Università degli Studi di Perugia