CDMA - Contrôle de l'alimentation

En CDMA, puisque tous les mobiles émettent à la même fréquence, les interférences internes du réseau jouent un rôle critique dans la détermination de la capacité du réseau. De plus, la puissance de chaque émetteur mobile doit être contrôlée pour limiter les interférences.

Le contrôle de la puissance est essentiellement nécessaire pour résoudre le problème proche de loin. L'idée principale pour réduire le problème proche-lointain, est d'atteindre le même niveau de puissance reçu par tous les mobiles vers la station de base. Chaque puissance reçue doit être au moins de niveau, de sorte qu'elle permette à la liaison de répondre aux exigences du système telles que Eb / N0. Pour recevoir le même niveau de puissance au niveau de la station de base, les mobiles les plus proches de la station de base doivent émettre moins de puissance que les mobiles qui sont éloignés de la station de base mobile.

Dans la figure ci-dessous, il y a deux cellules mobiles A et B. A est plus proche de la station de base et B est loin de la station de base. Pr est le niveau de signal minimum pour les performances du système requis. Par conséquent, le mobile B devrait transmettre plus de puissance pour atteindre le même Pr à la station de base (PB> PA). S'il n'y a pas de contrôle de puissance, en d'autres termes, la puissance d'émission est la même depuis les deux cellules mobiles, le signal reçu de A est beaucoup plus fort que les signaux reçus de la cellule mobile B.

Lorsque toutes les stations mobiles émettent les signaux à la même puissance (MS), les niveaux reçus au niveau de la station de base sont différents les uns des autres, qui dépendent des distances entre BS et MS.

Le niveau reçu fluctue rapidement en raison de l'évanouissement. Afin de maintenir le niveau reçu à BS, une technique de commande de puissance appropriée doit être employée dans les systèmes CDMA.

Nous devons contrôler la puissance de transmission de chaque utilisateur. Ce contrôle est appelé letransmission power control(Pouvoir de contrôle). Il existe deux façons de contrôler la puissance d'émission. Le premier est leopen-loop (Boucle ouverte) et la seconde est closed-loop (Boucle fermée).

Contrôle de puissance de liaison inversée

En plus de l'effet proche-lointain décrit ci-dessus, le problème immédiat est de déterminer la puissance d'émission du mobile lorsqu'il établit une première connexion. Tant que le mobile n'entre pas en contact avec la station de base, il n'a aucune idée de la quantité d'interférences dans le système. S'il tente de transmettre une puissance élevée pour assurer le contact, il peut alors introduire trop d'interférences. Par contre, si le mobile transmet moins de puissance (pour ne pas perturber les autres connexions mobiles), la puissance ne peut pas répondre au E b / N 0 comme requis.

Comme spécifié dans les normes IS-95, le mobile agit lorsqu'il veut entrer dans le système, il envoie un signal appelé access.

En CDMA, la puissance d'émission de chaque utilisateur est allouée par la puissance de commande pour obtenir la même puissance (Pr) qui est reçue par la station de base / BTS avec sonde d'accès à faible puissance. Le mobile envoie sa première sonde d'accès, puis attend une réponse de la station de base. S'il ne reçoit aucune réponse, alors la deuxième sonde d'accès est envoyée avec une puissance plus élevée.

Le processus est répété jusqu'à ce que la station de base réponde. Si le signal répondu par la station de base est élevé, alors le mobile se connecte à la station de base qui est plus proche de la cellule mobile avec une faible puissance d'émission. De même, si le signal est faible, le mobile sait que la perte de trajet est plus importante et transmet une puissance élevée.

Le processus décrit ci-dessus est appelé open loop power controlcar il est contrôlé uniquement par le mobile lui-même. La commande de puissance en boucle ouverte démarre lorsque le premier mobile tente de communiquer avec la station de base.

Cette commande de puissance est utilisée pour compenser les effets d'ombrage des variables lentes. Cependant, puisque les liaisons arrière et aller sont sur des fréquences différentes, la puissance d'émission estimée ne donne pas de solution précise pour la commande de puissance en raison de la perte de trajet vers l'avant de la station de base. Cette commande de puissance échoue ou est trop lente pour les canaux à évanouissement rapide de Rayleigh.

La puissance du contrôle en boucle fermée est utilisée pour compenser la décoloration rapide de Rayleigh. Cette fois, la puissance d'émission mobile est contrôlée par la station de base. A cet effet, la station de base surveille en permanence la qualité du signal de liaison retour. Si la qualité de la connexion est faible, il demande au mobile d'augmenter sa puissance; et si la qualité de la connexion est très élevée, le contrôleur de station de base mobile réduit sa puissance.

Contrôle d'alimentation de liaison directe

De même, pour la commande de puissance de liaison retour, la commande de puissance de liaison aller est également nécessaire pour maintenir la qualité de liaison aller à un niveau spécifié. Cette fois, le mobile surveille la qualité de la liaison aller et indique à la station de base de s'allumer ou de s'éteindre. Cette commande de puissance n'a aucun effet sur le problème proche de loin. Tous les signaux sont flous ensemble au même niveau de puissance lorsqu'ils arrivent sur le mobile. En bref, il n'y a pas de problème proche de loin dans la liaison aller.

Effet du contrôle de puissance

Grâce au contrôle de la puissance d'émission, l'utilisateur peut obtenir un environnement de communication constant quel que soit l'emplacement. L'utilisateur éloigné de la station de base envoie une puissance d'émission plus élevée que l'utilisateur qui est le plus proche de la station de base. De plus, grâce à cette commande de puissance d'émission, vous pouvez réduire les effets de la décoloration. Cela signifie que la variation de la puissance reçue due à l'évanouissement peut être supprimée par la commande de puissance d'émission.

  • La commande de puissance est capable de compenser les fluctuations de décoloration.
  • La puissance reçue de tous les MS est contrôlée pour être égale.
  • Le problème Near-Far est atténué par la commande de puissance.