Berichtverzendingsmodus
MS meet de framekwaliteit en informeert het basisstation over het resultaat, d.w.z. of het zich in de drempel- of periodieke modus bevindt. Het basisstation bepaalt of het voorwaartse zendvermogen moet worden gewijzigd of niet. In het IS-95-systeem is de voorwaartse vermogensregeling langzaam, maar in het CDMA2000-systeem is deze snel.
Voorwaartse vermogensregeling in CDMA
Forward Power Control (FPC) is een belangrijk kenmerk van Code Division Multiple Access (CDMA)-systemen dat helpt bij het reguleren van het zendvermogen van mobiele apparaten. CDMA is een digitale cellulaire technologie waarmee meerdere gebruikers tegelijkertijd dezelfde frequentieband kunnen delen door aan elke gebruiker unieke codes toe te wijzen. FPC speelt een cruciale rol bij het handhaven van de kwaliteit en efficiëntie van CDMA-communicatie.
Bij CDMA wordt FPC voornamelijk gebruikt om het nabije-verre-probleem te verzachten. Het ‘near-far’-probleem doet zich voor wanneer sommige mobiele apparaten dichter bij het basisstation zijn en sterkere signalen ontvangen, terwijl andere verder weg zijn en zwakkere signalen ontvangen. Als alle apparaten op hetzelfde vermogensniveau zenden, kan het basisstation moeite hebben om onderscheid te maken tussen de sterke en zwakke signalen, wat leidt tot interferentie en een verslechtering van de systeemprestaties.
FPC past dynamisch het zendvermogen van elk mobiel apparaat aan om de verschillen in ontvangen signaalsterkte op het basisstation te compenseren. Het doel is om de ontvangen vermogensniveaus gelijk te maken, waardoor het basisstation de signalen van verschillende apparaten beter kan scheiden en decoderen. Door de energieniveaus te regelen, helpt FPC de algehele systeemcapaciteit te verbeteren, de levensduur van de batterij voor mobiele apparaten te verlengen en de kwaliteit van de communicatie te verbeteren.
Het FPC-proces omvat de volgende stappen:
1. Meting: Het basisstation meet periodiek de ontvangen signaalsterkte van elk mobiel apparaat. Deze metingen kunnen gebaseerd zijn op verschillende parameters, zoals de signaal-interferentieverhouding (SIR) of de ontvangen signaalsterkte-indicator (RSSI).
2. Vermogensaanpassing: op basis van de gemeten signaalsterkte bepaalt het basisstation het juiste zendvermogensniveau voor elk mobiel apparaat. De vermogensaanpassing kan worden uitgevoerd met behulp van regelmechanismen met gesloten of open lus.
– Closed-Loop FPC: Het basisstation verzendt vermogensbesturingsopdrachten naar individuele mobiele apparaten en geeft hen de opdracht hun zendvermogen te verhogen of te verlagen. De mobiele apparaten passen vervolgens hun energieniveau dienovereenkomstig aan en informeren het basisstation over eventuele wijzigingen.
– Open-Loop FPC: Het basisstation schat de vereiste vermogensaanpassing voor elk mobiel apparaat zonder directe feedback van de apparaten. Het maakt gebruik van statistische of voorspellende algoritmen om de juiste vermogensniveaus te schatten op basis van historische gegevens of kanaalomstandigheden.
3. Vermogensbesturingskanaal: CDMA-systemen wijzen een afzonderlijk kanaal toe, bekend als het vermogensbesturingskanaal, om vermogensbesturingsopdrachten te verzenden tussen het basisstation en mobiele apparaten. Dit kanaal bevat informatie over de gewenste vermogensaanpassingen, waardoor apparaten hun zendvermogen dienovereenkomstig kunnen regelen.
Door de transmissievermogensniveaus voortdurend te monitoren en aan te passen, helpt FPC in CDMA een evenwichtige energieverdeling tussen mobiele apparaten te behouden en de systeemprestaties te optimaliseren. Hierdoor kunnen CDMA-netwerken effectief omgaan met variaties in signaalsterkte, verschillende gebruikerslocaties accommoderen en interferentieproblemen verminderen, waardoor de algehele betrouwbaarheid en capaciteit van het systeem wordt verbeterd.
Wat is de stroomregeling in CDMA 2000?
In CDMA2000, een familie van 3G-standaarden voor mobiele communicatie gebaseerd op CDMA-technologie, is vermogensregeling een essentieel onderdeel voor het reguleren van de zendvermogensniveaus van mobiele apparaten. CDMA2000 bevat verschillende energiecontrolemechanismen om de systeemprestaties te optimaliseren, interferentie te verminderen en efficiënte communicatie te garanderen.
CDMA2000 maakt gebruik van zowel forward power control (FPC) als reverse power control (RPC) om de energieniveaus in respectievelijk de uplink (mobiel apparaat naar basisstation) en downlink (basisstation naar mobiel apparaat) richting te beheren. Laten we elk van deze machtscontrolemechanismen onderzoeken:
1. Voorwaartse vermogensregeling (FPC):
– Open-Loop Power Control: CDMA2000 maakt gebruik van open-loop power control om de zendvermogensniveaus van mobiele apparaten in de uplink aan te passen. De mobiele apparaten schatten het geschikte zendvermogen op basis van metingen van ontvangen pilootsignalen van het basisstation. De open-loop vermogensregeling in CDMA2000 is voornamelijk afhankelijk van de afstand tussen het mobiele apparaat en het basisstation.
– Closed-Loop Power Control: CDMA2000 bevat ook closed-loop vermogensregeling om de aanpassingen aan het zendvermogen verder te verfijnen. Het basisstation verzendt vermogensbesturingsopdrachten, bekend als subkanaalberichten voor vermogensbesturing, naar individuele mobiele apparaten om hen te instrueren hun zendvermogen te verhogen of te verlagen. De mobiele apparaten reageren op deze commando’s door hun vermogensniveaus dienovereenkomstig aan te passen. Dankzij de gesloten-lus vermogensregeling kan het systeem reageren op kanaalvariaties en een betere nauwkeurigheid van de vermogensregeling bereiken.
2. Omgekeerde vermogensregeling (RPC):
– Open-Loop Power Control: In de downlink maakt CDMA2000 gebruik van open-loop power control om de zendvermogensniveaus van het basisstation te regelen. Het basisstation schat het vereiste zendvermogen op basis van de ontvangen signaalkwaliteit van elk mobiel apparaat. Bij deze schatting wordt rekening gehouden met factoren zoals de signaal-interferentieverhouding (SIR) en de ontvangen signaalsterkte van het doel.
– Gesloten-lus vermogensregeling: CDMA2000 maakt ook gebruik van gesloten-lus vermogensregeling in de downlink. De mobiele apparaten meten de ontvangen vermogensniveaus van het basisstation en geven feedback aan het basisstation over de ontvangen signaalkwaliteit. Op basis van deze feedback past het basisstation zijn zendvermogen aan om ervoor te zorgen dat de mobiele apparaten signalen op optimale vermogensniveaus ontvangen.
Door gebruik te maken van zowel voorwaartse als achterwaartse energiecontrolemechanismen, beheert de CDMA2000 effectief de energieniveaus in het systeem. Dit helpt om een evenwicht te behouden tussen sterke en zwakke signalen, het probleem van dichtbij te verzachten, interferentie te verminderen, de levensduur van de batterij voor mobiele apparaten te verlengen en de algehele systeemcapaciteit en prestaties te optimaliseren.