CDMA-電力制御

CDMAでは、すべての携帯電話が同じ周波数で送信するため、ネットワークの内部干渉がネットワーク容量の決定に重要な役割を果たします。さらに、干渉を制限するために、各モバイル送信機の電力を制御する必要があります。

近距離の問題を解決するには、基本的に電力制御が必要です。近距離の問題を軽減するための主なアイデアは、基地局へのすべての携帯電話が受信する同じ電力レベルを達成することです。リンクがEb / N0などのシステムの要件を満たすことができるように、各受信電力は少なくともレベルである必要があります。基地局で同じ電力レベルを受信するには、基地局に近いモバイルは、モバイル基地局から遠いモバイルよりも少ない電力を送信する必要があります。

下の図では、2つのモバイルセルAとBがあります。Aは基地局に近く、Bは基地局から遠いです。Prは、必要なシステムのパフォーマンスの最小信号レベルです。したがって、モバイルBは、同じPrを達成するためにより多くの電力を基地局に送信する必要があります(PB> PA)。電力制御がない場合、言い換えると、両方のモバイルセルからの送信電力が同じである場合、Aから受信した信号はモバイルセルBから受信した信号よりもはるかに強力です。

すべての移動局が同じ電力(MS)で信号を送信する場合、基地局での受信レベルは互いに異なり、BSとMSの間の距離によって異なります。

受信レベルは、フェージングにより急激に変動します。BSで受信レベルを維持するために、適切な電力制御技術をCDMAシステムで採用する必要があります。

各ユーザーの送信電力を制御する必要があります。このコントロールは、transmission power control(制御電源)。送信電力を制御する方法は2つあります。最初はopen-loop (開ループ)制御と2番目は closed-loop (閉ループ)制御。

リバースリンクパワーコントロール

上記の近距離効果に加えて、当面の問題は、モバイルが最初に接続を確立するときにモバイルの送信電力を決定することです。モバイルが基地局と接触しない限り、システム内の干渉の量はわかりません。確実に接触するために高電力を送信しようとすると、干渉が多すぎる可能性があります。一方、(サイレント他のモバイル接続に)モバイル送信電力が少ない場合には、電力が満たすことができないEのB / N 0を、必要に応じ。

IS-95規格で指定されているように、モバイルはシステムに侵入したいときに動作し、次のような信号を送信します。 access

CDMAでは、各ユーザの送信電力は、低電力のアクセスプローブを備えた基地局/ BTSによって受信される同じ電力(Pr)を達成するために、制御電力によって割り当てられる。モバイルは最初のアクセスプローブを送信し、基地局からの応答を待ちます。応答がない場合は、2番目のアクセスプローブがより高い電力で送信されます。

このプロセスは、基地局が応答するまで繰り返されます。基地局によって応答される信号が高い場合、モバイルは、送信電力が低いモバイルセルに近い基地局に接続されます。同様に、信号が弱い場合、モバイルはパス損失が大きいことを認識し、高電力を送信します。

上記のプロセスはと呼ばれます open loop power controlそれはモバイル自体によってのみ制御されるためです。開ループ電力制御は、最初のモバイルが基地局との通信を試みたときに開始されます。

この電力制御は、遅い変数のシェーディング効果を補正するために使用されます。ただし、リアリンクとフォワードリンクの周波数が異なるため、基地局のフロントへのパスが失われるため、推定送信電力では電力制御の正確なソリューションが得られません。この電力制御は失敗するか、高速レイリーフェージングチャネルには遅すぎます。

閉ループ制御の能力は、急速なレイリー変色を補償するために使用されます。今回、モバイル送信電力は基地局によって制御されます。この目的のために、基地局は逆方向リンク信号の品質を継続的に監視します。接続の品質が低い場合は、モバイルに電力を増やすように指示します。接続の品質が非常に高い場合、モバイル基地局コントローラはその電力を削減します。

フォワードリンク電力制御

同様に、逆方向リンク電力制御には、順方向リンク品質を指定されたレベルに維持するために順方向リンク電力制御も必要です。今回、モバイルは転送リンクの品質を監視し、基地局にオンまたはオフを指示します。この電力制御は、近距離の問題には影響しません。すべての信号は、モバイルに到達したときに同じレベルの電力で一緒にぼやけます。つまり、フォワードリンクに遠方の問題はありません。

電力制御の効果

送信電力制御により、場所を問わず一定の通信環境を得ることができます。基地局から遠いユーザーは、基地局に近いユーザーよりも高い送信電力を送信します。また、この送信電力制御により、フェージングの影響を低減できます。これは、送信電力制御により、フェージングによる受信電力の変動を抑えることができることを意味します。

  • 電力制御は、フェージング変動を補正することができます。
  • すべてのMSからの受信電力は等しくなるように制御されます。
  • 近遠の問題は、電力制御によって軽減されます。