CDMA - Controle de Energia

No CDMA, como todos os celulares transmitem na mesma frequência, a interferência interna da rede desempenha um papel crítico na determinação da capacidade da rede. Além disso, cada potência de transmissor móvel deve ser controlada para limitar a interferência.

O controle de energia é essencialmente necessário para resolver o problema próximo-distante. A ideia principal para reduzir o problema do próximo-longe é atingir o mesmo nível de potência recebido por todos os celulares na estação base. Cada potência recebida deve ser pelo menos nivelada, de forma que permita que o link atenda aos requisitos do sistema como Eb / N0. Para receber o mesmo nível de potência na estação base, os celulares que estão mais próximos da estação base devem transmitir menos energia do que os celulares que estão longe da estação base móvel.

Na figura abaixo, existem duas células móveis A e B. A está mais perto da estação base e B está longe da estação base. Pr é o nível de sinal mínimo para o desempenho do sistema necessário. Portanto, o B móvel deve transmitir mais potência para atingir o mesmo Pr para a estação base (PB> PA). Se não houver controle de potência, ou seja, a potência de transmissão é a mesma de ambas as células móveis, o sinal recebido de A é muito mais forte do que os sinais recebidos da célula móvel B.

Quando todas as estações móveis transmitem os sinais na mesma potência (MS), os níveis recebidos na estação base são diferentes uns dos outros, o que depende das distâncias entre BS e MSs.

O nível recebido flutua rapidamente devido ao desbotamento. Para manter o nível recebido em BS, uma técnica de controle de potência adequada deve ser empregada em sistemas CDMA.

Precisamos controlar a potência de transmissão de cada usuário. Este controle é chamado detransmission power control(Força de controle). Existem duas maneiras de controlar a potência de transmissão. O primeiro é oopen-loop (Open Loop) controle e o segundo é closed-loop (Loop fechado) controle.

Controle de potência do link reverso

Além do efeito perto-longe descrito acima, o problema imediato é determinar a potência de transmissão do celular quando ele estabelece uma conexão pela primeira vez. Até que a unidade móvel não entre em contato com a estação base, ela não tem ideia da quantidade de interferência no sistema. Se tentar transmitir alta potência para garantir o contato, pode haver muita interferência. Por outro lado, se a unidade móvel transmitir menos energia (para não perturbar outras conexões móveis), a energia não poderá atender a E _b / N ₀ conforme necessário.

Conforme especificado nos padrões IS-95, o celular atua quando quer entrar no sistema, envia um sinal chamado access.

No CDMA, a potência de transmissão de cada usuário é alocada pela potência de controle para atingir a mesma potência (Pr) que é recebida pela estação base / BTS com sonda de acesso com baixa potência. A unidade móvel envia sua primeira sonda de acesso e, em seguida, aguarda uma resposta da estação base. Se não receber resposta, a segunda sonda de acesso é enviada com potência superior.

O processo é repetido até que a estação base responda. Se o sinal respondido pela estação base for alto, a unidade móvel será conectada à estação base que está mais próxima da célula móvel com baixa potência de transmissão. Da mesma forma, se o sinal for fraco, a unidade móvel sabe que a perda de caminho é maior e transmite alta potência.

O processo descrito acima é chamado open loop power controluma vez que é controlado apenas pelo próprio celular. O controle de energia de loop aberto começa quando o primeiro celular tenta se comunicar com a estação base.

Este controle de potência é usado para compensar os efeitos de sombreamento das variáveis ​​lentas. No entanto, como os links posterior e direto estão em frequências diferentes, a potência de transmissão estimada não fornece uma solução precisa para o controle de potência devido à perda de caminho para a frente da estação base. Este controle de energia falha ou é muito lento para canais com desvanecimento Rayleigh rápido.

O poder do controle de malha fechada é usado para compensar a rápida descoloração de Rayleigh. Desta vez, a potência de transmissão móvel é controlada pela estação base. Para isso, a estação base monitora continuamente a qualidade do sinal de link reverso. Se a qualidade da conexão for baixa, ele informa ao celular para aumentar sua potência; e se a qualidade da conexão for muito alta, o controlador da estação base móvel reduz sua potência.

Controle de energia do link direto

Similarmente, para o controle de potência do link reverso, o controle de potência do link direto também é necessário para manter a qualidade do link direto em um nível especificado. Desta vez, a unidade móvel monitora a qualidade do link direto e indica à estação base para ligar ou desligar. Este controle de energia não tem efeito no problema próximo-distante. Todos os sinais são borrados juntos no mesmo nível de potência quando chegam ao celular. Em suma, não há nenhum problema próximo-distante no link direto.

Efeito do controle de energia

Pelo controle de potência de transmissão, o usuário pode obter um ambiente de comunicação constante, independentemente da localização. O usuário que está longe da estação base envia uma potência de transmissão mais alta do que o usuário que está mais próximo da estação base. Além disso, por meio desse controle de potência de transmissão, você pode reduzir os efeitos do desbotamento. Isso significa que a variação da potência recebida devido ao desvanecimento pode ser suprimida pelo controle da potência de transmissão.

• O controle de potência é capaz de compensar a flutuação de desbotamento.
• A energia recebida de todos os MS é controlada para ser igual.
• O problema Near-Far é atenuado pelo controle de energia.