• BISO
• capacità di canale
• CDMA
• interferente binario
• interferente gaussiano
• OFDMA
• reti cellulari
• SISO

La Teoria della Informazione è un argomento di studio difficile ma allo stesso
tempo affascinante. Grazie a questa teoria è stato possibile affrontare alcune
problematiche riguardanti la reale trasmissione dell’informazione.
I primi a trattare questo argomento, nell’ambito delle telecomunicazioni,
furono, negli anni ’20, Harry Nyquist e Ralph Hartley. Chi però
riuscì a trovare ottimi risultati, fu Claude Shannon nel 1948. Shannon stabilì che su un canale di comunicazione è possibile trasmettere dati, ovvero
informazione, con una probabilit`a di errore piccola a piacere purché si rispettino
dei vincoli in termini di efficienza spettrale ed efficienza energetica. Questo risultato è noto anche come teorema fondamentale della teoria
dell’informazione.
Dal 1948 ad ora la tecnologia si è sempre di più evoluta, portando a standard
e metodologie di accesso al mezzo sempre pi`u innovativi ed ambiziosi
in termini di bitrate. Una delle tecniche di accesso al mezzo che sta riscuotendo
sempre più consensi nel mondo delle telecomunicazioni è l’Orthogonal
Frequency Division Mutiple Access (OFDMA). Questa tipologia di accesso
al mezzo viene usata per trasmissioni a larga banda su canale radio. Nello
scenario radiomobile, questo tipo di accesso al mezzo si scontra spesso con
la problematica dell’interferenza co-canale (Co-Channel Interference, CCI).
In questo scenario e sfruttando gli studi effettuati da Shannon sulla teoria
dell’informazione abbiamo valutato, durante il lavoro di tesi, come cambia
la curva del piano di Shannon quando, oltre al rumore termico, si ha a che
fare con un interferente che non può più essere assimilato a rumore additivo
gaussiano bianco sulla banda del segnale (Additive White Gaussian Noise,
AWGN).Nel Capitolo 1 verrà illustrato, in primo luogo, la struttura
base di un sistema radiomobile cellulare introducendo il concetto di distanza
di riuso, in secondo luogo, invece, si passerà ad una descrizione esausitiva
del canale radiomobile. Nel Capitolo 2 introduciamo le innovazioni portate
dall’OFDMA in termini di dinamicità nella modulazione e nell’utilizzo della diversità multiutente. Per inquadrare meglio queste tematiche descriviamo
le caratteristiche della modulazione a portanti ortogonali (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM), concludendo con la definizione di
data region. Nel Capitolo 3 verrà fornita, innanzitutto, un’ampia descrizione
di un sistema di trasmissione partendo dalla sorgente fino ad arrivare
all’utilizzatore. Verrano poi illustrate le basi di teoria dell’informazioni arrivando
ai risultati ottenuti da Shannon per il caso con sorgente continua,
ovvero il SISO (Soft Input Soft Output), e per il caso con sorgente binaria,
ovvero il BISO (Binary Input Soft Output ). Nel Capitolo 4 vedremo, nella
prima parte, come varia la curva del piano di Shannon all’aumentare della
potenza di un interferente di tipo binario che schematizza la CCI. Faremo
poi un confronto, a parità di potenza interferente, tra il caso appena visto
e il caso in cui l’interferente sia supposto gaussiano. Nella seconda parte
affronteremo la medesima problematica dell’interferente binario vista in
precedenza, però questa volta per il caso SISO. In particolare, cercheremo
la funzione che rende massima l’informazione mutua, passando poi, anche
in questo caso, a valutare l’influenza dell’interferente binario sulla curva del
piano di Shannon. Concluderemo, anche per il SISO, con un confronto tra
il caso in cui il disturbo sia supposto binario e il caso in cui sia supposto
gaussiano. Nel Capitolo 5 infine verr`a proposto un confronto, in termine di
capacità di canale, fra le due tecniche di accesso al mezzo che utilizzano il
riuso universale delle frequenze, ovvero OFDMA e CDMA (Code Division
Multiple Access).