justify"> 2.2 Аналіз систем регулювання потужності в стандарті CDMA
Незважаючи на високу ефективність технології CDMA у неї є і ряд недоліків. Один з них - висока чутливість до розкиду потужностей мобільних станцій. Найбільш складна ситуація виникає внаслідок проблеми «далекий-ближній» (far-near problem), коли мобільна станція, розташована поблизу базової, працює на великої потужності, створюючи неприпустимо високий рівень перешкод при прийомі інших, «далеких» сигналів, що призводить до зниження пропускної здатності системи в цілому. Ця проблема існує у всіх систем мобільного зв'язку, однак найбільші спотворення сигналу виникають саме в CDMA-системах, що працюють в загальній смузі частот, в яких використовуються ортогональні шумоподібні сигнали. Якби в цих системах відсутня регулювання потужності, то вони істотно поступалися б за характеристиками стільникових мереж на базі TDMA. Тому ключовою проблемою в CDMA-системах можна вважати індивідуальне управління потужністю кожній станції.
Рисунок 1 - Регулювання потужності CDMA
Ефективна робота системи з кодовим доступом можлива лише за умови вирівнювання сигналу від різних абонентів на вході базової станції (БС). Причому чим вище точність вирівнювання, тим більше зона покриття системи.
Слід зазначити, що лінія «вниз» (від БС до абонента) менш піддана перекручувань сигналу за рахунок внутрішньосистемних перешкод і багатопроменевих замираний, так як на БС завжди існує запас по потужності. Тому основні проблеми виникають під час регулювання потужності в зворотному каналі - від абонента до БС (на лінії «вгору»).
У стандарті IS - 95 визначено, що регулювання рівня потужності мобільної станції здійснюється в динамічному діапазоні 84 дБ з кроком 1 дБ, тобто з точністю 60,5 дБ. Інтервал між сусідніми вимірами дорівнює 1,25 мс (частота оновлення даних 800 Гц). При цьому передбачені три схеми управління потужністю: разомкнутая, замкнута і зовнішня петля регулювання.
Разомкнутая схема управління передбачає автономне вимірювання потужності на мобільній станції і дозволяє грубо відстежити зміни сигналу і усунути (в основному) повільні завмирання. Замкнута схема управління забезпечує більш точну і менш інерційну регулювання по відношенню сигнал-шум, виміряного на базовій станції. Результати вимірювання цього відношення перетворюються в команди управління і передаються на мобільну станцію. При такому регулюванні відпрацьовуються досить швидкі зміни сигналу, від багатопроменевих замираний, затінення і тому подібних перешкод.
Управління за допомогою зовнішньої петлі регулювання засноване не на прямому вимірюванні рівня прийнятого сигналу на лініях «вгору» і «вниз», а базується на непрямих ознаках - фактично на розрахунковому значенні відносини сигнал-перешкода, де перешкода враховує тільки інтерференцію.
При використанні розімкнутої схеми управління мобільна станція, приймаючи сигнал від БС, оцінює його рівень, порівнює з встановленими граничними значеннями і на основі цього порівняння обчислює рівень випромінюваної потужності. Очевидно, що точність такого методу регулювання потужності невисока, тому що прямий і зворотний канали працюють в різних діапазонах частот (в IS - 95 рознос частот становить 45 МГц), а отже, вони по-різному сприймають перешкоди і мають різні ...
