CDMA - Controllo della potenza

In CDMA, poiché tutti i cellulari trasmettono alla stessa frequenza, l'interferenza interna della rete gioca un ruolo critico nel determinare la capacità della rete. Inoltre, ogni potenza del trasmettitore mobile deve essere controllata per limitare l'interferenza.

Il controllo della potenza è essenzialmente necessario per risolvere il problema del vicino-lontano. L'idea principale per ridurre il problema del vicino-lontano è di ottenere lo stesso livello di potenza ricevuto da tutti i cellulari alla stazione base. Ciascuna potenza ricevuta deve essere almeno a livello, in modo da consentire al collegamento di soddisfare i requisiti del sistema in modo tale che Eb / N0. Per ricevere lo stesso livello di potenza alla stazione base, i cellulari che sono più vicini alla stazione base dovrebbero trasmettere meno potenza rispetto ai cellulari che sono lontani dalla stazione base mobile.

Nella figura riportata di seguito, ci sono due celle mobili A e B. A è più vicino alla stazione base e B è lontano dalla stazione base. Pr è il livello di segnale minimo per le prestazioni del sistema richiesto. Pertanto, il cellulare B dovrebbe trasmettere più potenza per ottenere lo stesso Pr alla stazione base (PB> PA). Se non c'è il controllo della potenza, in altre parole, la potenza di trasmissione è la stessa da entrambe le celle mobili, il segnale ricevuto da A è molto più forte dei segnali ricevuti dalla cella mobile B.

Quando tutte le stazioni mobili trasmettono i segnali alla stessa potenza (MS), i livelli ricevuti nella stazione base sono diversi l'uno dall'altro, il che dipende dalle distanze tra BS e MS.

Il livello ricevuto oscilla rapidamente a causa dello sbiadimento. Per mantenere il livello ricevuto a BS, è necessario impiegare una tecnica di controllo della potenza adeguata nei sistemi CDMA.

Dobbiamo controllare la potenza di trasmissione di ogni utente. Questo controllo è chiamatotransmission power control(Control Power). Esistono due modi per controllare la potenza di trasmissione. Il primo è il fileopen-loop Controllo (anello aperto) e il secondo è closed-loop Controllo (anello chiuso).

Controllo alimentazione collegamento inverso

Oltre all'effetto vicino-lontano sopra descritto, il problema immediato è determinare la potenza di trasmissione del cellulare quando stabilisce per la prima volta una connessione. Fino a quando il cellulare non entra in contatto con la stazione base, non ha idea della quantità di interferenze nel sistema. Se tenta di trasmettere una potenza elevata per garantire il contatto, può introdurre troppe interferenze. D'altra parte, se il cellulare trasmette meno potenza (per non disturbare altre connessioni mobili), la potenza non può soddisfare l' E b / N 0 come richiesto.

Come specificato negli standard IS-95, il cellulare agisce quando vuole entrare nel sistema, invia un segnale chiamato access.

In CDMA, la potenza di trasmissione di ciascun utente viene assegnata dalla potenza di controllo per ottenere la stessa potenza (Pr) ricevuta dalla stazione base / BTS con sonda di accesso a bassa potenza. Il cellulare invia la sua prima sonda di accesso, quindi attende una risposta dalla stazione base. Se non riceve risposta, la seconda sonda di accesso viene inviata con una potenza maggiore.

Il processo viene ripetuto finché la stazione base non risponde. Se il segnale a cui risponde la stazione base è alto, il cellulare viene connesso con la stazione base che è più vicina alla cella mobile con bassa potenza di trasmissione. Allo stesso modo, se il segnale è debole, il cellulare sa che la perdita di percorso è maggiore e trasmette una potenza elevata.

Viene chiamato il processo sopra descritto open loop power controlpoiché è controllato solo dal cellulare stesso. Il controllo dell'alimentazione ad anello aperto inizia quando il primo cellulare tenta di comunicare con la stazione base.

Questo controllo della potenza viene utilizzato per compensare gli effetti di ombreggiatura delle variabili lente. Tuttavia, poiché i collegamenti posteriore e anteriore sono su frequenze diverse, la potenza di trasmissione stimata non fornisce una soluzione accurata per il controllo della potenza a causa della perdita di percorso verso la parte anteriore della stazione di base. Questo controllo di potenza non riesce o è troppo lento per i canali in dissolvenza Rayleigh veloci.

La potenza del controllo ad anello chiuso viene utilizzata per compensare il rapido scolorimento di Rayleigh. Questa volta, la potenza di trasmissione mobile è controllata dalla stazione base. A tal fine, la stazione base monitora continuamente la qualità del segnale del collegamento inverso. Se la qualità della connessione è bassa, dice al cellulare di aumentare la sua potenza; e se la qualità della connessione è molto alta, il controller della stazione base mobile riduce la sua potenza.

Forward Link Power Control

Analogamente, per il controllo della potenza del collegamento inverso, anche il controllo della potenza del collegamento diretto è necessario per mantenere la qualità del collegamento diretto a un livello specificato. Questa volta, il cellulare monitora la qualità del collegamento in avanti e indica alla stazione base di accendersi o spegnersi. Questo controllo della potenza non ha alcun effetto sul problema del vicino-lontano. Tutti i segnali vengono confusi insieme allo stesso livello di potenza quando arrivano al cellulare. In breve, non vi è alcun problema vicino-lontano nel collegamento in avanti.

Effetto del controllo della potenza

Tramite il controllo della potenza di trasmissione, l'utente può ottenere un ambiente di comunicazione costante indipendentemente dalla posizione. L'utente che è lontano dalla stazione base invia una potenza di trasmissione maggiore rispetto all'utente che è più vicino alla stazione base. Inoltre, grazie a questo controllo della potenza di trasmissione, è possibile ridurre gli effetti dello sbiadimento. Ciò significa che la variazione della potenza ricevuta dovuta al fading può essere soppressa dal controllo della potenza di trasmissione.

  • Il controllo della potenza è in grado di compensare la fluttuazione in dissolvenza.
  • La potenza ricevuta da tutti gli MS viene controllata in modo da essere uguale.
  • Il problema di Near-Far è mitigato dal controllo dell'alimentazione.