CDMA - Leistungssteuerung
Da bei CDMA alle Mobiltelefone mit derselben Frequenz senden, spielt die interne Interferenz des Netzwerks eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Netzwerkkapazität. Ferner muss jede mobile Sendeleistung gesteuert werden, um die Interferenz zu begrenzen.
Die Leistungssteuerung ist im Wesentlichen erforderlich, um das Nah-Fern-Problem zu lösen. Die Hauptidee, um das Nah-Fern-Problem zu verringern, besteht darin, das gleiche Leistungsniveau zu erreichen, das von allen Mobiltelefonen zur Basisstation empfangen wird. Jede empfangene Leistung muss mindestens eben sein, damit die Verbindung die Anforderungen des Systems erfüllen kann, sodass Eb / N0. Um den gleichen Leistungspegel an der Basisstation zu erhalten, sollten die Mobiltelefone, die näher an der Basisstation liegen, weniger Leistung übertragen als die Mobiltelefone, die weit von der mobilen Basisstation entfernt sind.
In der folgenden Abbildung gibt es zwei mobile Zellen A und B. A liegt näher an der Basisstation und B ist weit von der Basisstation entfernt. Pr ist der minimale Signalpegel für die Leistung des erforderlichen Systems. Daher sollte das Mobiltelefon B mehr Leistung an die Basisstation senden (PB> PA), um das gleiche Pr zu erreichen. Wenn es keine Leistungssteuerung gibt, mit anderen Worten, die Sendeleistung von beiden Mobilzellen gleich ist, ist das von A empfangene Signal viel stärker als die von der Mobilzelle B empfangenen Signale.
Wenn alle Mobilstationen die Signale mit derselben Leistung (MS) senden, unterscheiden sich die Empfangspegel an der Basisstation voneinander, was von den Abständen zwischen BS und MS abhängt.
Der empfangene Pegel schwankt aufgrund von Fading schnell. Um den empfangenen Pegel bei BS zu halten, muss in CDMA-Systemen eine geeignete Leistungssteuerungstechnik eingesetzt werden.
Wir müssen die Sendeleistung jedes Benutzers steuern. Diese Steuerung wird als bezeichnettransmission power control(Steuerleistung). Es gibt zwei Möglichkeiten, die Sendeleistung zu steuern. Erstens ist dieopen-loop (Open Loop) Steuerung und zweite ist closed-loop (Closed Loop) Steuerung.
Reverse Link Power Control
Zusätzlich zu dem oben beschriebenen Nah-Fern-Effekt besteht das unmittelbare Problem darin, die Sendeleistung des Mobiltelefons zu bestimmen, wenn es zum ersten Mal eine Verbindung herstellt. Bis das Mobiltelefon nicht mit der Basisstation in Kontakt kommt, hat es keine Ahnung, wie stark das System gestört wird. Wenn versucht wird, eine hohe Leistung zu übertragen, um den Kontakt sicherzustellen, kann dies zu vielen Störungen führen. Wenn das Mobiltelefon andererseits weniger Leistung überträgt (um andere Mobilfunkverbindungen nicht zu stören), kann die Leistung die E b / N 0 nicht wie erforderlich erfüllen .
Wie in den IS-95-Standards angegeben, handelt Mobile, wenn es in das System eindringen möchte, ein angerufenes Signal access.
In CDMA wird die Sendeleistung jedes Benutzers durch die Steuerleistung zugewiesen, um dieselbe Leistung (Pr) zu erreichen, die von der Basisstation / BTS mit einer Zugangssonde mit geringer Leistung empfangen wird. Das Mobiltelefon sendet seine erste Zugriffssonde und wartet dann auf eine Antwort von der Basisstation. Wenn keine Antwort empfangen wird, wird die zweite Zugriffssonde mit einer höheren Leistung gesendet.
Der Vorgang wird wiederholt, bis die Basisstation antwortet. Wenn das von der Basisstation beantwortete Signal hoch ist, wird das Mobiltelefon mit der Basisstation verbunden, die näher an der Mobilzelle mit geringer Sendeleistung liegt. Wenn das Signal schwach ist, weiß das Mobiltelefon, dass der Pfadverlust größer ist, und überträgt hohe Leistung.
Der oben beschriebene Prozess wird aufgerufen open loop power controlda es nur vom Handy selbst gesteuert wird. Die Leistungsregelung beginnt, wenn das erste Mobiltelefon versucht, mit der Basisstation zu kommunizieren.
Diese Leistungsregelung wird verwendet, um die Schattierungseffekte langsamer Variablen zu kompensieren. Da sich die hinteren und vorderen Verbindungen jedoch auf unterschiedlichen Frequenzen befinden, bietet die geschätzte Sendeleistung aufgrund des Pfadverlusts zur Vorderseite der Basisstation keine genaue Lösung für die Leistungssteuerung. Diese Leistungsregelung schlägt fehl oder ist zu langsam für schnelle Rayleigh-Fading-Kanäle.
Die Leistung der Regelung wird verwendet, um die schnelle Rayleigh-Verfärbung auszugleichen. Dieses Mal wird die mobile Sendeleistung von der Basisstation gesteuert. Zu diesem Zweck überwacht die Basisstation kontinuierlich die Qualität des Rückwärtsverbindungssignals. Wenn die Qualität der Verbindung niedrig ist, weist es das Mobiltelefon an, seine Leistung zu erhöhen. und wenn die Qualität der Verbindung sehr hoch ist, reduziert der mobile Basisstationscontroller seine Leistung.
Forward Link Power Control
Ähnlich wie bei der Rückwärtsverbindungsleistungssteuerung ist auch eine Vorwärtsverbindungsleistungssteuerung erforderlich, um die Vorwärtsverbindungsqualität auf einem bestimmten Niveau zu halten. Dieses Mal überwacht das Mobiltelefon die Qualität der Vorwärtsverbindung und zeigt der Basisstation an, ob sie ein- oder ausgeschaltet werden soll. Diese Leistungsregelung hat keine Auswirkung auf das Nah-Fern-Problem. Alle Signale werden beim Erreichen des Mobiltelefons mit der gleichen Leistung verwischt. Kurz gesagt, es gibt kein Nah-Fern-Problem in der Vorwärtsverbindung.
Wirkung der Leistungsregelung
Durch die Steuerung der Sendeleistung kann der Benutzer unabhängig vom Standort eine konstante Kommunikationsumgebung erhalten. Der Benutzer, der weit von der Basisstation entfernt ist, sendet eine höhere Sendeleistung als der Benutzer, der näher an der Basisstation ist. Auch durch diese Sendeleistungsregelung können Sie die Auswirkungen des Ausbleichen reduzieren. Dies bedeutet, dass die Änderung der Empfangsleistung aufgrund von Fading durch die Sendeleistungssteuerung unterdrückt werden kann.
- Die Leistungsregelung kann die Schwundschwankungen ausgleichen.
- Die von allen MS empfangene Leistung wird so gesteuert, dass sie gleich ist.
- Das Nah-Fern-Problem wird durch die Leistungssteuerung gemildert.