Tryb transmisji wiadomości
MS mierzy jakość ramki i informuje stację bazową o wyniku, czyli czy znajduje się w trybie progowym czy okresowym. Stacja bazowa określa, czy zmienić moc nadawczą, czy nie. W systemie IS-95 sterowanie mocą do przodu jest powolne, ale w systemie CDMA2000 jest szybkie.
Kontrola mocy w przód w CDMA
Forward Power Control (FPC) to kluczowa funkcja systemów wielodostępu z podziałem kodowym (CDMA), która pomaga regulować moc transmisji urządzeń mobilnych. CDMA to cyfrowa technologia komórkowa, która umożliwia wielu użytkownikom jednoczesne współdzielenie tego samego pasma częstotliwości poprzez przypisanie każdemu użytkownikowi unikalnych kodów. FPC odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu jakości i wydajności komunikacji CDMA.
W CDMA FPC służy przede wszystkim do łagodzenia problemu bliskiej odległości. Problem bliskiej odległości pojawia się, gdy niektóre urządzenia mobilne znajdują się bliżej stacji bazowej i odbierają silniejszy sygnał, podczas gdy inne są dalej i odbierają słabszy sygnał. Jeśli wszystkie urządzenia nadają na tym samym poziomie mocy, stacja bazowa może mieć trudności z rozróżnieniem mocnego i słabego sygnału, co prowadzi do zakłóceń i pogorszenia wydajności systemu.
FPC dynamicznie dostosowuje moc transmisji każdego urządzenia mobilnego, aby skompensować różnice w sile odbieranego sygnału na stacji bazowej. Ma na celu wyrównanie poziomów odbieranej mocy, umożliwiając stacji bazowej lepsze oddzielanie i dekodowanie sygnałów z różnych urządzeń. Kontrolując poziomy mocy, FPC pomaga poprawić ogólną wydajność systemu, wydłużyć żywotność baterii urządzeń mobilnych i poprawić jakość komunikacji.
Proces ZKP obejmuje następujące kroki:
1. Pomiar: Stacja bazowa okresowo mierzy siłę odbieranego sygnału z każdego urządzenia mobilnego. Pomiary te mogą opierać się na różnych parametrach, takich jak stosunek sygnału do zakłóceń (SIR) lub wskaźnik siły odbieranego sygnału (RSSI).
2. Regulacja mocy: Na podstawie zmierzonej siły sygnału stacja bazowa określa odpowiedni poziom mocy transmisji dla każdego urządzenia mobilnego. Regulacja mocy może odbywać się za pomocą mechanizmów sterowania w pętli zamkniętej lub otwartej.
– FPC w pętli zamkniętej: Stacja bazowa wysyła polecenia kontroli mocy do poszczególnych urządzeń mobilnych, instruując je, aby zwiększyły lub zmniejszyły moc transmisji. Urządzenia mobilne następnie odpowiednio dostosowują swój poziom mocy i informują stację bazową o wszelkich zmianach.
– Open-Loop FPC: Stacja bazowa szacuje wymaganą regulację mocy dla każdego urządzenia mobilnego bez bezpośredniej informacji zwrotnej z urządzeń. Wykorzystuje algorytmy statystyczne lub predykcyjne do oszacowania odpowiednich poziomów mocy w oparciu o dane historyczne lub warunki kanału.
3. Kanał sterowania mocą: systemy CDMA przydzielają oddzielny kanał, zwany kanałem sterowania mocą, do przesyłania poleceń sterowania mocą pomiędzy stacją bazową a urządzeniami mobilnymi. Kanał ten przenosi informacje o pożądanej regulacji mocy, umożliwiając urządzeniom odpowiednią regulację mocy transmisji.
Poprzez ciągłe monitorowanie i dostosowywanie poziomów mocy transmisji, FPC w CDMA pomaga utrzymać zrównoważoną dystrybucję mocy pomiędzy urządzeniami mobilnymi i optymalizuje wydajność systemu. Pozwala sieciom CDMA skutecznie radzić sobie ze zmianami w sile sygnału, dostosowywać się do różnych lokalizacji użytkowników i łagodzić problemy z zakłóceniami, zwiększając w ten sposób ogólną niezawodność i wydajność systemu.
Jaka jest kontrola mocy w CDMA 2000?
W CDMA2000, będącym rodziną standardów komunikacji mobilnej 3G opartych na technologii CDMA, kontrola mocy jest istotnym elementem regulującym poziomy mocy transmisji urządzeń mobilnych. CDMA2000 zawiera kilka mechanizmów kontroli mocy w celu optymalizacji wydajności systemu, ograniczenia zakłóceń i zapewnienia wydajnej komunikacji.
CDMA2000 wykorzystuje zarówno sterowanie mocą w przód (FPC), jak i sterowanie mocą w tył (RPC) do zarządzania poziomami mocy odpowiednio w kierunku łącza w górę (urządzenie mobilne do stacji bazowej) i łącza w dół (stacja bazowa do urządzenia mobilnego). Przyjrzyjmy się każdemu z tych mechanizmów kontroli mocy:
1. Sterowanie mocą do przodu (FPC):
– Sterowanie mocą w otwartej pętli: CDMA2000 wykorzystuje kontrolę mocy w otwartej pętli do regulacji poziomów mocy transmisji urządzeń mobilnych w łączu w górę. Urządzenia mobilne szacują odpowiednią moc nadawania na podstawie pomiarów odebranych sygnałów pilota ze stacji bazowej. Sterowanie mocą w otwartej pętli w CDMA2000 zależy głównie od odległości pomiędzy urządzeniem mobilnym a stacją bazową.
– Sterowanie mocą w pętli zamkniętej: CDMA2000 zawiera również kontrolę mocy w pętli zamkniętej w celu dalszego udoskonalenia regulacji mocy nadawania. Stacja bazowa wysyła polecenia sterowania mocą, zwane komunikatami podkanału sterowania mocą, do poszczególnych urządzeń mobilnych, instruując je o zwiększeniu lub zmniejszeniu mocy nadawania. Urządzenia mobilne reagują na te polecenia, odpowiednio dostosowując poziom mocy. Sterowanie mocą w zamkniętej pętli pozwala systemowi reagować na zmiany kanałów i osiągać lepszą dokładność sterowania mocą.
2. Sterowanie mocą wsteczną (RPC):
– Sterowanie mocą w otwartej pętli: W łączu pobierającym CDMA2000 wykorzystuje kontrolę mocy w otwartej pętli do regulowania poziomów mocy nadawania stacji bazowej. Stacja bazowa szacuje wymaganą moc nadawania na podstawie jakości sygnału odbieranego z każdego urządzenia mobilnego. Oszacowanie to uwzględnia takie czynniki, jak stosunek sygnału do zakłóceń (SIR) i siła odbieranego sygnału docelowego.
– Sterowanie mocą w pętli zamkniętej: CDMA2000 wykorzystuje również kontrolę mocy w pętli zamkniętej w łączu pobierającym. Urządzenia mobilne mierzą poziomy mocy odbieranej ze stacji bazowej i przekazują stacji bazowej informację zwrotną dotyczącą jakości odbieranego sygnału. Na podstawie tych informacji stacja bazowa dostosowuje moc nadawania, aby zapewnić, że urządzenia mobilne odbierają sygnały o optymalnym poziomie mocy.
Wykorzystując mechanizmy kontroli mocy zarówno w przód, jak i w tył, CDMA2000 skutecznie zarządza poziomami mocy w systemie. Pomaga to zachować równowagę między silnymi i słabymi sygnałami, łagodzić problemy z bliskiej odległości, redukować zakłócenia, wydłużać żywotność baterii urządzeń mobilnych oraz optymalizować ogólną pojemność i wydajność systemu.