Propagazione Mobile e Wireless

ABSTRACT

CONTENUTI DEL CORSO

Parte 1: LO "SMART ELECTROMAGNETIC ENVIRONMENT" (SEME)

• Panoramica delle attuali reti mobili e wireless, "attori" dell'innovazione tecnologica, principali bottlenecks;
• Trend attuale nel design di sistemi di comunicazione wireless ad alte prestazioni, impatto dello scenario/ambiente di propagazione, approcci capacity-oriented;
• Visione futura dei sistemi di comunicazione wireless: idee e concetti fondamentali alla base del paradigma innovativo Smart ElectroMagnetic Environment (SEME);
• Panoramica delle principali implementazioni del paradigma SEME basate sullo sfruttamento opportunistico dell'ambiente e/o il design e planning di ElectroMagnetic Skins (EMSs) per controllare la propagazione wireless in ambienti complessi al fine di migliorare la copertura e la qualità del servizio per gli utenti;

Parte 2: TEORIA E MODELING DI SISTEMI WIRELESS

• Definizioni e concetti fondamentali delle antenne e dei sistemi radianti (es., modello circuitale equivalente, coefficiente di riflessione, banda, diagramma di radiazione, direttività, polarizzazione);
• Modeling di singoli elementi radianti per le comunicazioni wireless mediante tool CAD avanzati di simulazione elettromagnetica;
• Modeling di schiere di elementi radianti (array) per comunicazioni wireless mediante tool CAD avanzati di simulazione elettromagnetica;

Parte 3: TEORIA, MODELING, E PLANNING DI SISTEMI WIRELESS SECONDO IL PARADIGMA "SEME"

• Teoria e concetti fondamentali per descrivere la propagazione di un'onda elettromagnetica e la sua interazione con strutture presenti nell'ambiente circostante: campi elettromagnetici nel dominio dei fasori, onde piane, incidenza normale su interfaccia piana, incidenza obliqua, leggi di Snell;
• Leggi di Snell generalizzate, concetto di riflessione/trasmissione "anomala", concetti base e strategie per il design di EMSs per il controllo della propagazione di segnali wireless;
• Modeling di scenari outoor e indoor e analisi della copertura mediante tool CAD avanzati di sumulazione elettromagnetica basati su approcci di ray-tracing;
• Planning di EMSs per il miglioramento della copertura e della qualità del servizio in sistemi di comunicazione wireless operanti in scenari di propagazione complessi;

Parte 4: SEMINARI TEMATICI

• Seminari tematici di approfondimento su applicazioni di elevato interesse relative all'impiego di ambienti elettromagnetici intelligenti (es., per la localizzazione/tracking wireless di target non-cooperativi);
• Introduzione ai sistemi di informazione che supportano il processo decisionale (Decision Support Systems - DSSs) partendo da dati raccolti nell'ambiente mediante infrastrutture wireless eterogenee (es., wireless sensor networks)

ATTIVITÀ DIDATTICHE

• Lezioni Teoriche
• Autovalutazione con e-Xam (dopo ogni lezione o periodicamente)
• Esercitazioni MATLAB
• Esame Finale con e-Xam

BIBLIOGRAFIA

1. Ian F. Akyildiz, Mehmet Can Vuran, Wireless Sensor Networks, Wiley, 2010.
2. S. R. Vijayalakshmi and S. Muruganand, Wireless Sensor Networks : An Introduction, Mercury Learning and Information, 2018.
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6. A. Zaidi, F. Athley, J. Medbo, U. Gustavsson, G. Durisi, and X. Chen, 5G Physical Layer. Academic Press, 2018.