Главное


Анализ систем регулирование мощности в стандарте CDMA

Несмотря на высокую эффективность технологии CDMA у нее есть и ряд недостатков. Один из них - высокая чувствительность к разбросу мощностей мобильных станций. Наиболее сложная ситуация возникает вследствие проблемы «дальний-ближний» (far-near problem), когда мобильная станция, расположенная вблизи базовой, работает на большой мощности, создавая недопустимо высокий уровень помех при приеме других, «дальних» сигналов, что приводит к снижению пропускной способности системы в целом. Эта проблема существует у всех систем мобильной связи, однако наибольшие искажения сигнала возникают именно в CDMA-системах, работающих в общей полосе частот, в которых используются ортогональные шумоподобные сигналы . Если бы в этих системах отсутствовала регулировка мощности, то они существенно уступали бы по характеристикам сотовым сетям на базе TDMA. Поэтому ключевой проблемой в CDMA-системах можно считать индивидуальное управление мощностью каждой станции.

Рисунок 1 - Регулирование мощности CDMA

Эффективная работа системы с кодовым доступом возможна лишь при условии выравнивания сигнала от различных абонентов на входе базовой станции (БС). Причем чем выше точность выравнивания, тем больше зона покрытия системы.

Следует отметить, что линия «вниз» (от БС к абоненту) менее подвержена искажениям сигнала за счет внутрисистемных помех и многолучевых замираний, так как на БС всегда существует запас по мощности. Поэтому основные проблемы возникают при регулировке мощности в обратном канале - от абонента к БС (на линии «вверх»).

В стандарте IS-95 определено, что регулировка уровня мощности мобильной станции осуществляется в динамическом диапазоне 84 дБ с шагом 1 дБ, т. е. с точностью 60,5 дБ. Интервал между соседними измерениями равен 1,25 мс (частота обновления данных 800 Гц). При этом предусмотрены три схемы управления мощностью: разомкнутая, замкнутая и внешняя петля регулирования.

Разомкнутая схема управления предполагает автономное измерение мощности на мобильной станции и позволяет грубо отследить изменения сигнала и устранить (в основном) медленные замирания. Замкнутая схема управления обеспечивает более точную и менее инерционную регулировку по отношению сигнал-шум, измеренному на базовой станции. Результаты измерения этого отношения преобразуются в команды управления и передаются на мобильную станцию. При такой регулировке отрабатываются достаточно быстрые изменения сигнала, от многолучевых замираний, затенений и тому подобных помех.

Управление с помощью внешней петли регулирования основано не на прямом измерении уровня принимаемого сигнала на линиях «вверх» и «вниз», а базируется на косвенных признаках - фактически на расчетном значении отношения сигнал-помеха, где помеха учитывает только интерференцию.

При использовании разомкнутой схемы управления мобильная станция, принимая сигнал от БС, оценивает его уровень, сравнивает с установленными пороговыми значениями и на основе этого сравнения вычисляет уровень излучаемой мощности. Очевидно, что точность такого метода регулирования мощности невысока, так как прямой и обратный каналы работают в разных диапазонах частот (в IS-95 разнос частот составляет 45 МГц), а следовательно, они по-разному воспринимают помехи и имеют различные потери при распространении радиоволн.

Эти недостатки учтены в замкнутой схеме регулирования мощности. БС постоянно отслеживает уровень сигнала, принимаемого от каждой мобильной станции, измеряет его мощность и оценивает вероятность ошибки или отношение сигнал-шум (S/N). Уровень сигнала оценивается на выходе RAKE-приемника (рис. 2). БС определяет общий уровень помех на заданной частоте и одновременно генерирует пороговое отношение сигнал-помеха (SIR)пор., после чего формирует команду TPC (Transmit Power Control) в соответствии со следующим правилом:

если (S/N)j > (SIR)пор, то мощность необходимо уменьшить (DTPC = -1);

если (S/N)j < (SIR)пор, то мощность следует увеличить (DTPC = +1).

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6

Другие статьи по теме

Кодек сигнала моноадресной системы
Для представления видеопотока в цифровом виде пришлось решить немало проблем. Большие сложности составила проблема совместимости с существующими аналоговыми форматами (PAL, SECAM, NTSC). ...

Исследование параметров оптоволоконного тракта
За последние годы достигнут значительный прогресс в создании новых перспективных средств связи, повышающих качество и эффективность передачи информации различного вида, расширяющих услу ...

Активные RC-фильтры (ARC-Ф)
Цель работы - изучение принципа работы, исследование амплитудных, частотных характеристик и параметров активных фильтров нижних и верхних частот, полосно-пропускающих и полосно-задержи ...

www.techspirit.ru © 2020