CDMA - kontrola mocy

W CDMA, ponieważ wszystkie telefony komórkowe nadają na tej samej częstotliwości, wewnętrzne zakłócenia sieci odgrywają kluczową rolę w określaniu przepustowości sieci. Ponadto moc każdego nadajnika mobilnego musi być kontrolowana w celu ograniczenia zakłóceń.

Kontrola mocy jest zasadniczo potrzebna do rozwiązania problemu bliskiego zasięgu. Główną ideą zmniejszenia problemu bliskiej odległości jest osiągnięcie tego samego poziomu mocy odbieranego przez wszystkie telefony komórkowe do stacji bazowej. Każda odbierana moc musi być co najmniej na poziomie, aby łącze spełniało wymagania systemu takie, że Eb / N0. Aby otrzymać ten sam poziom mocy w stacji bazowej, telefony komórkowe, które są bliżej stacji bazowej, powinny transmitować mniej energii niż telefony komórkowe, które są daleko od ruchomej stacji bazowej.

Na poniższym rysunku znajdują się dwie mobilne komórki A i B. A znajduje się bliżej stacji bazowej, a B jest daleko od stacji bazowej. Pr to minimalny poziom sygnału do działania wymaganego systemu. Dlatego telefon komórkowy B powinien transmitować więcej mocy, aby osiągnąć ten sam Pr do stacji bazowej (PB> PA). Jeśli nie ma kontroli mocy, innymi słowy, moc transmisji jest taka sama z obu komórek mobilnych, sygnał odbierany z A jest znacznie silniejszy niż sygnały odbierane z komórki mobilnej B.

Gdy wszystkie stacje ruchome transmitują sygnały z tą samą mocą (MS), odbierane poziomy w stacji bazowej różnią się od siebie, co zależy od odległości między BS a MS.

Odebrany poziom szybko się zmienia z powodu blaknięcia. W celu utrzymania odbieranego poziomu na BS, w systemach CDMA należy zastosować odpowiednią technikę sterowania mocą.

Musimy kontrolować moc transmisji każdego użytkownika. Ta kontrolka nosi nazwętransmission power control(Kontrola mocy). Istnieją dwa sposoby kontrolowania mocy transmisji. Pierwsza toopen-loop (Otwarta pętla), a druga to closed-loop Sterowanie (pętla zamknięta).

Reverse Link Power Control

Oprócz opisanego powyżej efektu bliskiej odległości, natychmiastowym problemem jest określenie mocy nadawczej telefonu komórkowego, kiedy po raz pierwszy ustanawia połączenie. Dopóki telefon komórkowy nie styka się ze stacją bazową, nie ma pojęcia o ilości zakłóceń w systemie. Jeśli próbuje przesłać dużą moc, aby zapewnić kontakt, może wprowadzić zbyt duże zakłócenia. Z drugiej strony, jeśli telefon komórkowy przesyła mniejszą moc (aby nie zakłócać innych połączeń mobilnych), moc nie może spełnić wymagań E b / N 0 .

Jak określono w standardach IS-95, telefon komórkowy działa, gdy chce dostać się do systemu, wysyła sygnał tzw access.

W CDMA moc transmisji każdego użytkownika jest przydzielana przez moc sterowania w celu uzyskania tej samej mocy (Pr), która jest odbierana przez stację bazową / BTS z sondą dostępu o małej mocy. Telefon komórkowy wysyła swoją pierwszą sondę dostępu, a następnie czeka na odpowiedź ze stacji bazowej. Jeśli nie otrzyma odpowiedzi, druga sonda dostępu jest wysyłana z większą mocą.

Proces jest powtarzany do momentu odpowiedzi stacji bazowej. Jeżeli sygnał odebrany przez stację bazową jest wysoki, to telefon komórkowy łączy się ze stacją bazową, która jest bliżej komórki mobilnej o małej mocy transmisji. Podobnie, jeśli sygnał jest słaby, telefon komórkowy wie, że utrata ścieżki jest większa i transmituje dużą moc.

Proces opisany powyżej nazywa się open loop power controlponieważ jest kontrolowany tylko przez sam telefon komórkowy. Sterowanie mocą w otwartej pętli rozpoczyna się, gdy pierwszy telefon komórkowy próbuje skomunikować się ze stacją bazową.

Ta regulacja mocy służy do kompensacji efektów cieniowania wolnych zmiennych. Jednakże, ponieważ łącza tylne i nadawcze mają różne częstotliwości, szacunkowa moc nadawania nie daje dokładnego rozwiązania w zakresie sterowania mocą z powodu utraty ścieżki do przodu stacji bazowej. Ta regulacja mocy zawodzi lub jest zbyt wolna dla szybko zanikających kanałów Rayleigha.

Siła sterowania w zamkniętej pętli jest wykorzystywana do kompensacji szybkiego odbarwienia Rayleigha. Tym razem moc transmisji mobilnej jest kontrolowana przez stację bazową. W tym celu stacja bazowa stale monitoruje jakość sygnału łącza zwrotnego. Jeśli jakość połączenia jest niska, informuje telefon komórkowy, aby zwiększyć jego moc; a jeśli jakość połączenia jest bardzo wysoka, kontroler ruchomej stacji bazowej zmniejsza swoją moc.

Sterowanie mocą łącza do przodu

Podobnie jak w przypadku sterowania mocą łącza zwrotnego, sterowanie mocą łącza nadawczego jest również konieczne, aby utrzymać jakość łącza nadawczego na określonym poziomie. Tym razem telefon komórkowy monitoruje jakość łącza nadawczego i wskazuje stacji bazowej, aby włączyć lub wyłączyć. Ta kontrola mocy nie ma wpływu na problem bliskiej odległości. Wszystkie sygnały są rozmazane razem na tym samym poziomie mocy, gdy docierają do telefonu komórkowego. Krótko mówiąc, w łączu do przodu nie ma problemu z bliska.

Efekt kontroli mocy

Dzięki sterowaniu mocą transmisji użytkownik może uzyskać stałe środowisko komunikacyjne niezależnie od lokalizacji. Użytkownik znajdujący się daleko od stacji bazowej wysyła wyższą moc transmisji niż użytkownik znajdujący się bliżej stacji bazowej. Również dzięki tej regulacji mocy transmisji można zmniejszyć efekty zanikania. Oznacza to, że zmiany odbieranej mocy spowodowane zanikiem mogą być tłumione przez sterowanie mocą transmisji.

  • Regulacja mocy może kompensować zanikające fluktuacje.
  • Moc otrzymywana od wszystkich państw członkowskich jest kontrolowana, aby była równa.
  • Problem bliskiej odległości jest łagodzony przez kontrolę mocy.