Luca Sanguinetti Luogo di nascita: Empoli (FI) - Dipartimento di ...

1. Analisi e sviluppo di tecniche di ricezione per sistemi MC-CDMA
La tecnica MC-CDMA (Multi-Carrier Code-Division Multiple-Access) è stata proposta per la
prima volta nel 1993 ed è attualmente ritenuta una candidata per sistemi cellulari di quarta
generazione (4G) e per reti locali di tipo wireless (WLAN). Essa presenta i vantaggi tipici delle
tecniche OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing ) e CDMA (Code-Division
Multiple-Access), quali l’elevata efficienza spettrale, la semplicità di equalizzazione in presenza di
canali affetti da fading selettivo, l’estrema flessibilità nel garantire servizi digitali multimediali a bit
rate diversi (sistemi radiomobili a larga banda, accesso wireless ad internet, reti locali wireless),
semplicità di allocazione di canali su domanda e una migliore resistenza alle interferenze a banda
stretta. L’attività di ricerca si è concentrata sull’analisi di sistemi MC-CDMA per trasmissioni su
canali affetti da fading selettivo. La selettività in frequenza del canale distrugge l’ortogonalità delle
sequenze di codice ricevute e provoca l’insorgenza di interferenza da accesso multiplo (MAI), la
quale deve essere opportunamente compensata per evitare una severa degradazione delle
prestazioni del sistema. A tal fine si sono analizzati schemi di ricezione di tipo a singolo utente
(SU) e multi-utente (MU) per entrambe le tratte downlink e uplink. L’attività si è articolata in più
fasi. La prima ha avuto come oggetto l’analisi (in termini di prestazioni e complessità) di ricevitori
lineari di tipo SU e MU. In particolare, le tecniche di rivelazione già impiegate nei sistemi CDMA
sono state opportunamente estese e applicate ai sistemi MC-CDMA. Particolare attenzione è stata
dedicata alla tratta uplink, dove abbiamo impiegato il ricevitore a decorrelazione (DEC-MU) e
quello a minimo errore quadratico medio (MMSE-MU). La loro implementazione si è rivelata
piuttosto complessa a causa dell’inversione di matrici di dimensioni pari al numero di utenti attivi.
Al fine di limitarne la complessità, l’inversione matriciale è stata effettuata mediante due algoritmi
iterativi (Jacobi e Gauss-Seidel). L’analisi delle prestazioni ha evidenziato che la velocità di
convergenza di questi algoritmi diminuisce all’aumentare del numero degli utenti attivi. La
seconda fase dell’attività di ricerca ha riguardato lo studio di ricevitori di tipo non lineare basati
sulla cancellazione di interferenza parallela (PIC) o seriale (SIC). Un contributo importante è stato
lo sviluppo di un nuovo tipo di ricevitore con prestazioni superiori a quelle del PIC
convenzionale e per questo motivo denominato IPIC (Improved PIC). Quest’ultimo è un
rivelatore a stadi multipli che utilizza come statistica di decisione una combinazione lineare di
quelle impiegate nei ricevitori MMSE-MU e PIC. Nei primi stadi di rivelazione, quando le
decisioni sui simboli trasmessi sono poco affidabili, l’IPIC dà maggiore peso alla statistica
MMSE-MU. In seguito, quando l’affidabilità delle decisioni aumenta, un peso sempre maggiore è
dato alla statistica utilizzata nel PIC [J6],[C6].
a. Stima di canale
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