📜  CDMA-功率控制

📅  最后修改于: 2020-10-29 03:22:52             🧑  作者: Mango


在CDMA中,由于所有移动台都以相同的频率进行传输,因此网络的内部干扰在确定网络容量方面起着至关重要的作用。此外,必须控制每个移动发射机的功率以限制干扰。

解决近距离问题基本上需要功率控制。减少远距离问题的主要思想是实现所有移动台接收到的基站相同的功率水平。每个接收到的功率必须至少是水平的,以便它允许链路满足系统要求,例如Eb / N0。为了在基站处接收相同的功率电平,那些距离基站较近的移动站所发射的功率应比远离移动基站的移动站所发射的功率少。

在下面给出的图中,有两个移动小区A和B。A靠近基站,而B远离基站。 Pr是所需系统性能的最小信号电平。因此,移动台B应该向基站发送更多的功率以实现相同的Pr(PB> PA)。如果没有功率控制,换句话说,两个移动小区的发射功率相同,则从A接收的信号要比从移动小区B接收的信号强得多。

功率控制

当所有移动站以相同的功率(MS)发射信号时,基站的接收电平互不相同,这取决于BS与MS之间的距离。

由于衰落,接收的电平快速波动。为了保持在BS的接收电平,在CDMA系统中必须采用适当的功率控制技术。

我们需要控制每个用户的传输功率。该控制称为传输功率控制(Control Power)。有两种控制传输功率的方法。第一个是开环(Open Loop)控制,第二个是闭环(Closed Loop)控制。

开环和闭环功率控制

反向链路功率控制

除了上述的远距离影响之外,当前的问题是确定移动台首次建立连接时的发射功率。在移动站不与基站联系之前,它不了解系统中的干扰量。如果试图传输高功率以确保接触,则可能会引入过多干扰。另一方面,如果移动站发射的功率较小(不打扰其他移动连接),则功率不能满足所需的E b / N 0

根据IS-95标准中的规定,移动设备在要进入系统时会执行操作,并发送一个称为access的信号。

在CDMA中,每个用户的发射功率由控制功率分配,以实现与基站/ BTS通过具有低功率的接入探测器的接收功率相同的功率(Pr)。移动站发送其第一个访问探测,然后等待来自基站的响应。如果未收到响应,则以更高的功率发送第二个访问探针。

重复该过程,直到基站响应为止。如果基站应答的信号为高,则移动台将以较低的发射功率与距离移动台较近的基站连接。类似地,如果信号较弱,则移动台知道路径损耗更大并发射高功率。

上述过程称为开环功率控制,因为它仅由移动台本身控制。当第一个移动台尝试与基站通信时,开环功率控制开始。

此功率控制用于补偿慢速变量的阴影效果。但是,由于后向链路和前向链路处于不同的频率,由于到基站前部的路径损耗,估计的发射功率不能为功率控制提供准确的解决方案。对于快速瑞利衰落信道,此功率控制失败或太慢。

闭环控制的功能用于补偿瑞利快速变色。这次,移动发射功率由基站控制。为此,基站连续监视反向链路信号质量。如果连接质量低,它会告诉移动台增加功率;如果连接的质量很高,则移动基站控制器会降低其功率。

前向链路功率控制

类似地,对于反向链路功率控制,也需要前向链路功率控制以将前向链路质量维持在指定水平。这次,移动台监视前向链路质量并指示基站开启或关闭。该功率控制对近距离问题没有影响。当所有信号到达移动设备时,它们会以相同的功率水平一起模糊。简而言之,前向链路中不存在近距离问题。

功率控制的效果

通过发送功率控制,用户可以不受位置限制地获得恒定的通信环境。远离基站的用户比靠近基站的用户发送更高的传输功率。同样,通过这种发射功率控制,可以减少衰落的影响。这意味着可以通过发送功率控制来抑制由于衰落引起的接收功率的变化。

功率控制效果

  • 功率控制能够补偿衰落波动。
  • 来自所有MS的接收功率被控制为相等。
  • 功率控制可以缓解近距离问题。