Modalità di trasmissione del messaggio
MS misura la qualità del frame e informa la stazione base sul risultato, ovvero se si trova in modalità soglia o periodica. La stazione base determina se modificare o meno la potenza di trasmissione diretta. Nel sistema IS-95, il controllo della potenza in avanti è lento ma nel sistema CDMA2000 è veloce.
Controllo avanzato della potenza in CDMA
Forward Power Control (FPC) è una caratteristica chiave nei sistemi CDMA (Code Division Multiple Access) che aiuta a regolare la potenza di trasmissione dei dispositivi mobili. CDMA è una tecnologia cellulare digitale che consente a più utenti di condividere simultaneamente la stessa banda di frequenza assegnando codici univoci a ciascun utente. FPC svolge un ruolo cruciale nel mantenere la qualità e l’efficienza della comunicazione CDMA.
In CDMA, l’FPC viene utilizzato principalmente per mitigare il problema del vicino lontano. Il problema del vicino lontano si verifica quando alcuni dispositivi mobili sono più vicini alla stazione base e ricevono segnali più forti, mentre altri sono più lontani e ricevono segnali più deboli. Se tutti i dispositivi trasmettono allo stesso livello di potenza, la stazione base potrebbe avere difficoltà a distinguere tra segnali forti e deboli, causando interferenze e un degrado delle prestazioni del sistema.
L’FPC regola dinamicamente la potenza di trasmissione di ciascun dispositivo mobile per compensare le differenze nella potenza del segnale ricevuto presso la stazione base. Ha lo scopo di equalizzare i livelli di potenza ricevuti, consentendo alla stazione base di separare e decodificare meglio i segnali provenienti da diversi dispositivi. Controllando i livelli di potenza, FPC aiuta a migliorare la capacità complessiva del sistema, prolungare la durata della batteria dei dispositivi mobili e migliorare la qualità della comunicazione.
Il processo FPC prevede i seguenti passaggi:
1. Misurazione: la stazione base misura periodicamente la potenza del segnale ricevuto da ciascun dispositivo mobile. Queste misurazioni possono essere basate su vari parametri, come il rapporto segnale-interferenza (SIR) o l’indicatore della potenza del segnale ricevuto (RSSI).
2. Regolazione della potenza: in base alla potenza del segnale misurata, la stazione base determina il livello di potenza di trasmissione appropriato per ciascun dispositivo mobile. La regolazione della potenza può essere effettuata utilizzando meccanismi di controllo a circuito chiuso o ad anello aperto.
– FPC a circuito chiuso: La stazione base invia comandi di controllo della potenza ai singoli dispositivi mobili, istruendoli ad aumentare o diminuire la potenza di trasmissione. I dispositivi mobili adattano quindi di conseguenza i loro livelli di potenza e informano la stazione base di eventuali modifiche.
– FPC a circuito aperto: La stazione base stima la regolazione della potenza richiesta per ciascun dispositivo mobile senza feedback diretto dai dispositivi. Utilizza algoritmi statistici o predittivi per stimare i livelli di potenza appropriati in base ai dati storici o alle condizioni del canale.
3. Canale di controllo dell’alimentazione: i sistemi CDMA assegnano un canale separato, noto come canale di controllo dell’alimentazione, per trasmettere comandi di controllo dell’alimentazione tra la stazione base e i dispositivi mobili. Questo canale trasporta informazioni sulle regolazioni di potenza desiderate, consentendo ai dispositivi di regolare di conseguenza la propria potenza di trasmissione.
Monitorando e regolando continuamente i livelli di potenza di trasmissione, FPC in CDMA aiuta a mantenere una distribuzione equilibrata della potenza tra i dispositivi mobili e ottimizza le prestazioni del sistema. Consente alle reti CDMA di gestire in modo efficace le variazioni nell’intensità del segnale, adattarsi a diverse posizioni degli utenti e mitigare i problemi di interferenza, migliorando così l’affidabilità e la capacità complessive del sistema.
Qual è il controllo dell’alimentazione in CDMA 2000?
In CDMA2000, che è una famiglia di standard di comunicazione mobile 3G basata sulla tecnologia CDMA, il controllo della potenza è un componente essenziale per regolare i livelli di potenza di trasmissione dei dispositivi mobili. CDMA2000 incorpora diversi meccanismi di controllo dell’alimentazione per ottimizzare le prestazioni del sistema, mitigare le interferenze e garantire una comunicazione efficiente.
CDMA2000 utilizza sia il controllo della potenza diretta (FPC) che il controllo della potenza inversa (RPC) per gestire i livelli di potenza rispettivamente nelle direzioni uplink (da dispositivo mobile a stazione base) e downlink (da stazione base a dispositivo mobile). Esploriamo ciascuno di questi meccanismi di controllo della potenza:
1. Controllo avanzato della potenza (FPC):
– Controllo della potenza a circuito aperto: CDMA2000 utilizza il controllo della potenza a circuito aperto per regolare i livelli di potenza di trasmissione dei dispositivi mobili nell’uplink. I dispositivi mobili stimano la potenza di trasmissione appropriata in base alle misurazioni dei segnali pilota ricevuti dalla stazione base. Il controllo dell’alimentazione ad anello aperto nel CDMA2000 dipende principalmente dalla distanza tra il dispositivo mobile e la stazione base.
– Controllo della potenza a circuito chiuso: CDMA2000 incorpora anche il controllo della potenza a circuito chiuso per perfezionare ulteriormente le regolazioni della potenza di trasmissione. La stazione base invia comandi di controllo della potenza, noti come messaggi sottocanale di controllo della potenza, ai singoli dispositivi mobili per istruirli ad aumentare o diminuire la potenza di trasmissione. I dispositivi mobili rispondono a questi comandi regolando di conseguenza i loro livelli di potenza. Il controllo della potenza a circuito chiuso consente al sistema di rispondere alle variazioni del canale e ottenere una migliore precisione del controllo della potenza.
2. Controllo della potenza inversa (RPC):
– Controllo della potenza a circuito aperto: nel downlink, CDMA2000 utilizza il controllo della potenza a circuito aperto per regolare i livelli di potenza di trasmissione della stazione base. La stazione base stima la potenza di trasmissione richiesta in base alla qualità del segnale ricevuto da ciascun dispositivo mobile. Questa stima tiene conto di fattori quali il rapporto segnale-interferenza (SIR) e la potenza del segnale ricevuto dal target.
– Controllo della potenza a circuito chiuso: CDMA2000 utilizza anche il controllo della potenza a circuito chiuso nel downlink. I dispositivi mobili misurano i livelli di potenza ricevuti dalla stazione base e forniscono un feedback alla stazione base riguardo alla qualità del segnale ricevuto. Sulla base di questo feedback, la stazione base regola la propria potenza di trasmissione per garantire che i dispositivi mobili ricevano segnali a livelli di potenza ottimali.
Impiegando meccanismi di controllo della potenza sia in avanti che inversa, CDMA2000 gestisce in modo efficace i livelli di potenza nel sistema. Ciò aiuta a mantenere un equilibrio tra segnali forti e deboli, mitigare il problema del vicino lontano, ridurre le interferenze, prolungare la durata della batteria dei dispositivi mobili e ottimizzare la capacità e le prestazioni complessive del sistema.