CDMA-전력 제어
CDMA에서는 모든 모바일이 동일한 주파수로 전송하기 때문에 네트워크의 내부 간섭이 네트워크 용량을 결정하는 데 중요한 역할을합니다. 또한 각 모바일 송신기 전력을 제어하여 간섭을 제한해야합니다.
근거리 문제를 해결하려면 기본적으로 전력 제어가 필요합니다. 근거리 문제를 줄이기위한 주요 아이디어는 모든 모바일 장치가 기지국으로 수신하는 동일한 전력 수준을 달성하는 것입니다. 각 수신 전력은 링크가 Eb / N0와 같은 시스템의 요구 사항을 충족 할 수 있도록 최소한 레벨이어야합니다. 기지국에서 동일한 전력 레벨을 수신하려면, 기지국에 더 가까운 이동 통신기는 이동 기지국에서 멀리 떨어진 이동 통신보다 적은 전력을 전송해야합니다.
아래 그림에서 두 개의 모바일 셀 A와 B가 있습니다. A는 기지국에 더 가깝고 B는 기지국에서 멀리 떨어져 있습니다. Pr은 필요한 시스템의 성능을위한 최소 신호 레벨입니다. 따라서, 모바일 B는 동일한 Pr을 달성하기 위해 더 많은 전력을 기지국으로 전송해야한다 (PB> PA). 전력 제어가없는 경우, 즉 전송 전력이 두 모바일 셀 모두에서 동일하면 A에서 수신 된 신호가 모바일 셀 B에서 수신 된 신호보다 훨씬 강합니다.
모든 이동국이 동일한 전력 (MS)으로 신호를 전송할 때 기지국에서 수신되는 레벨은 서로 다르며 이는 BS와 MS 간의 거리에 따라 달라집니다.
수신 된 레벨은 페이딩으로 인해 빠르게 변동합니다. BS에서 수신 레벨을 유지하려면 CDMA 시스템에서 적절한 전력 제어 기술을 사용해야합니다.
각 사용자의 전송 전력을 제어해야합니다. 이 컨트롤을transmission power control(통제력). 전송 전력을 제어하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 첫 번째는open-loop (개방 루프) 제어 및 두 번째는 closed-loop (폐쇄 루프) 제어.
역방향 링크 전력 제어
위에서 설명한 근거리 효과 이외에도, 즉각적인 문제는 모바일이 처음 연결을 설정할 때 모바일의 전송 전력을 결정하는 것입니다. 모바일이 기지국과 접촉하지 않을 때까지 시스템의 간섭 정도를 알 수 없습니다. 접촉을 보장하기 위해 높은 전력을 전송하려고하면 너무 많은 간섭이 발생할 수 있습니다. 반면에 모바일이 더 적은 전력을 전송하면 (다른 모바일 연결을 방해하지 않기 위해) 전력이 필요에 따라 E b / N 0 을 충족 할 수 없습니다 .
IS-95 표준에 지정된대로 모바일은 시스템에 들어가고 싶을 때 작동하며 다음과 같은 신호를 보냅니다. access.
CDMA에서 각 사용자의 전송 전력은 저전력 액세스 프로브를 사용하여 기지국 / BTS가 수신하는 동일한 전력 (Pr)을 얻기 위해 제어 전력에 의해 할당됩니다. 모바일은 첫 번째 액세스 프로브를 보낸 다음 기지국의 응답을 기다립니다. 응답이 없으면 두 번째 액세스 프로브가 더 높은 전력으로 전송됩니다.
이 과정은 기지국이 응답 할 때까지 반복됩니다. 기지국이 응답 한 신호가 높으면 모바일은 전송 전력이 낮은 모바일 셀에 더 가까운 기지국과 연결됩니다. 마찬가지로 신호가 약하면 모바일은 경로 손실이 더 크다는 것을 알고 높은 전력을 전송합니다.
위에서 설명한 프로세스는 open loop power control모바일 자체에 의해서만 제어되기 때문입니다. 개방 루프 전력 제어는 첫 번째 모바일이 기지국과 통신을 시도 할 때 시작됩니다.
이 전력 제어는 느린 변수 음영 효과를 보상하는 데 사용됩니다. 그러나 후방 및 순방향 링크가 서로 다른 주파수에 있기 때문에 추정 전송 전력은 기지국 전방에 대한 경로 손실로 인해 전력 제어에 대한 정확한 솔루션을 제공하지 않습니다. 이 전력 제어는 실패하거나 빠른 Rayleigh 페이딩 채널에 대해 너무 느립니다.
폐쇄 루프 제어의 힘은 빠른 Rayleigh 변색을 보상하는 데 사용됩니다. 이번에는 모바일 전송 전력이 기지국에 의해 제어됩니다. 이를 위해 기지국은 역방향 링크 신호 품질을 지속적으로 모니터링합니다. 연결 품질이 낮 으면 모바일에 전력을 높이라고 알려줍니다. 연결 품질이 매우 높으면 모바일 기지국 컨트롤러가 전력을 줄입니다.
순방향 링크 전력 제어
마찬가지로 역방향 링크 전력 제어와 마찬가지로 순방향 링크 품질을 지정된 수준으로 유지하려면 순방향 링크 전력 제어도 필요합니다. 이번에는 모바일이 순방향 링크 품질을 모니터링하고 켜거나 끌 것을 기지국에 알립니다. 이 전력 제어는 근거리 문제에 영향을 미치지 않습니다. 모든 신호는 모바일에 도달 할 때 동일한 수준의 전력으로 함께 흐려집니다. 요컨대 순방향 링크에는 원거리 문제가 없습니다.
전력 제어의 효과
전송 전력 제어를 통해 사용자는 위치에 관계없이 일정한 통신 환경을 얻을 수 있습니다. 기지국에서 멀리 떨어진 사용자는 기지국에 더 가까운 사용자보다 더 높은 전송 전력을 보냅니다. 또한이 전송 전력 제어로 페이딩 효과를 줄일 수 있습니다. 이는 페이딩으로 인한 수신 전력의 변동이 전송 전력 제어에 의해 억제 될 수 있음을 의미합니다.
- 전력 제어는 페이딩 변동을 보상 할 수 있습니다.
- 모든 MS로부터 수신 된 전력은 동일하게 제어됩니다.
- 근거리 문제는 전력 제어에 의해 완화됩니다.