Исследование эффективности и путей совершенствования алгоритмов регулирования мощности в системах сотовой связи различных стандартов
Обоснование необходимости регулирования мощности. Анализ систем регулирования мощности в стандарте CDMA. Способы совершенствования алгоритмов управления мощностью. Абонентская емкость ячейки системы CDMA. Управление мощностью обратной линии связи.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 14.10.2013 |
Размер файла | 248,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Альтернативно каждая базовая станция может получать измеренные помехи на термические (IOT), которые являются отношением общей мощности помех, обнаруживаемых базовой станцией, к мощности термического шума. Общая мощность помех может вычисляться так, как описано выше. Мощность термического шума может оцениваться посредством отключения передающего устройства и измерения шума в приемном устройстве. Отдельная рабочая точка может выбираться системой и обозначаться IOTtarget . Более высокая рабочая точка позволяет терминалам использовать более высокую мощность передачи (в среднем) в каналах данных. Тем не менее очень высокая рабочая точка может быть нежелательной, поскольку система может стать ограниченной помехами, т.е. когда увеличение мощности передачи не приводит к увеличению принимаемого SNR. Более того, очень высокая рабочая точка повышает вероятность нестабильности системы. В любом случае каждая базовая станция может задавать OSI-бит следующим образом:
, (8)
где IOT meas,m(n) - это измеренный IOT на сектор m во временном интервале n; и
IOTtarget - это требуемая рабочая точка для сектора.
В обоих случаях OSI-бит может использоваться для регулирования мощности так, как описано ниже.
Каждый терминал может оценивать усиление канала (или усиление тракта распространения) для каждой базовой станции, которая может принимать передачу по линии обратной связи от терминала. Усиление канала для каждой базовой станции может оцениваться посредством обработки пилот-сигнала (контрольного сигнала), принимаемого от базовой станции посредством линии прямой связи, оценки интенсивности и мощности принимаемого контрольного сигнала и фильтрации оценок интенсивности контрольного сигнала во времени (к примеру, с помощью фильтра, имеющего постоянную времени в несколько сотен миллисекунд) для устранения эффектов быстрого затухания и т.п. Если все базовые станции передают свои контрольные сигналы с одним уровнем мощности, то ин-тенсивность принимаемого контрольного сигнала для каждой базовой станции указывает усиление канала между этой базовой станцией и терминалом. Терминал может сформировать вектор коэффициентов усиления канала, G, следующим образом:
G = [r1(n) r2(n) ... r M(n)], (9)
(10)
где g s(n) - это усиление канала между терминалом и обслуживающей базовой станцией;
gni(n) - это усиление канала между терминалом и соседней базовой станцией i; и
ri(n) - это коэффициент усиления канала для соседней базовой станции i.
Поскольку расстояние обратно связано с усилением канала, коэффициент усиления канала gs(n)/ gni(n) может рассматриваться как "относительное рас-стояние", которое указывает расстояние до соседней базовой станции i относительно расстояния до обслуживающей базовой станции. В общем коэффициент усиления канала для соседней базовой станции, ri(n), уменьшается по мере того, как терминал перемещается в направлении границы сектора, и увеличивается по мере того, как терминал перемещается ближе к обслуживающей базовой станции. Вектор коэффициентов усиления канала, G, может использоваться для регулирования мощности так, как описано ниже.
Хотя каналы данных для каждого сектора мультиплексированы таким образом, что они являются ортогональными по отношению друг к другу, некоторая потеря ортогональности может вытекать из помех между несущими (ICI), межсимвольных помех (ISI) и т.д. Эта потеря ортогональности приводит к внутрисекторным помехам. Для смягчения внутрисекторных помех мощность передачи каждого терминала может регулироваться таким образом, чтобы величина внутрисекторных помех, которые этот терминал может вызывать для других терминалов в том же секторе, поддерживалась в рамках допустимого уровня. Это может достигаться, к примеру, посредством обязательности того, чтобы принимаемый SNR канала данных для каждого терминала находился в рамках заранее определенного диапазона SNR, следующим образом:
SNRdch(n) [SNRmin, SNR max], (11)
где SNR min - это минимальный принимаемый SNR, разрешенный для канала передачи данных; и
SNRmax - это максимальный принимаемый SNR, разрешенный для канала передачи данных.
Минимальный принимаемый SNR обеспечивает то, что все терминалы, особенно расположенные недалеко от границы сектора, могут достигать минимального уровня производительности. Без этого ограничения терминалы, размещенные недалеко от границы сектора, могут быть принудительно переведены в режим передачи с чрезвычайно низким уровнем мощности, поскольку они часто привносят значительную величину межсекторных помех.
Если принимаемые SNR каналов данных для всех терминалов ограничены диапазоном [SNR min, SNRmax], то величина межсекторных помех, вызываемых каждым терминалом вследствие потери ортогональности, может считаться находящейся в рамках допустимого уровня. Посредством ограничения принимаемых SNR рамками этого диапазона SNR по-прежнему может быть разность максимум в (SNRmax-SNR min) дБ в спектральной плотности принимаемой мощности между соседними поддиапазонами (при условии, что похожие величины межсекторных помех обнаруживаются в поддиапазонах, что происходит, к примеру, если каналы управления и данных перескакивают по частоте случайным образом, так чтобы каналы управления и данных из различных секторов могли накладываться друг на друга). Небольшой диапазон SNR повышает устойчивость системы при наличии ICI и ISI. Обнаружено, что диапазон SNR в 10 дБ предоставляет хорошую производительность в большинстве сценариев. Также могут использоваться другие диапазоны SNR.
Если мощность передачи канала данных определена так, как показано в уравнении (11), то принимаемый SNR канала данных может поддерживаться в диапазоне [SNRmin, SNR max] посредством ограничения дельты мощности передачи, P(n), рамками соответствующего диапазона, следующим образом:
P(n) [ Pmin, Pmax], (12)
где Pmin - это минимальная дельта мощности передачи, разрешенная для канала данных, и Pmax - это максимальная дельта мощности передачи, разрешенная для канала данных.
В частности, Pmin = SNRmin - SNRtarget, а Pmax = SNRmax - SNRtarget. В другом варианте осуществления мощность передачи Pdch(n) может быть ограничена диапазоном, который определяется, например, на основе мощности принимаемых сигналов для канала данных. Этот вариант осуществления может использоваться, например, если мощность помех статистически различается по поддиапазонам.
Мощность передачи канала данных для каждого терминала затем может корректироваться на основе следующих параметров:
1. OSI-бит, передаваемый в широковещательном режиме каждой базовой станцией;
2. Вектор коэффициентов усиления канала, G, вычисленный терминалом;
3. Диапазон принимаемых SNR, разрешенных для каналов данных, [SNRmin, SNR max], или эквивалентно диапазон разрешенных дельт мощности передачи, [ Pmin, Pmax]; и
4. Максимальный уровень мощности, Pmax, разрешенный для терминала, который может задаваться системой или усилителем мощности в терминале.
Параметры 1) и 2) связаны с межсекторными помехами, вызываемыми терминалом. Параметр 3) связан с внутрисекторными помехами, вызываемыми терминалом.
В общем, терминал, размещенный близко к соседнему сектору, который сообщает о высоких помехах, может передавать с меньшей дельтой мощности передачи, так чтобы его принимаемый SNR был ближе к SNRmin. Наоборот, терминал, размещенный близко к своей обслуживающей базовой станции, может передавать с более высокой дельтой мощности передачи, с тем чтобы его принимаемый SNR был ближе к SNRmax. Градация принимаемых SNR может обнаруживаться для терминалов в системе на основе их близости к обслуживающим базовым станциям. Диспетчер в каждой базовой станции может использовать преимущество распределения принимаемых SNR для достижения высокой пропускной способности, при этом обеспечивая равнодоступность для терминалов.
Мощность передачи канала данных может регулироваться различными способами на основе вышеуказанных четырех параметров. Механизм регулирования мощности не должен поддерживать одинаковый SNR для всех терминалов, особенно в ортогональной системе, такой как OFDMA-система, в которой терминалы, размещающиеся ближе к базовой станции, могут выполнять передачу с более высоким уровнем мощности без серьезных проблем для других терминалов. Для пояснения ниже описывается конкретный вариант осуществления регулирования мощности. Для этого варианта осуществления каждый терминал отслеживает OSI-биты, передаваемые в широковещательном режиме соседними базовыми станциями, и отвечает только на OSI-бит самой мощной соседней базовой станции, которая имеет наименьший коэффициент усиления канала в векторе G. Если OSI-биту данной базовой станции присвоено значение 1 (вследствие того, что базовая станция обнаруживает превышающие номинальный уровень межсекторные помехи), то мощность передачи терминалов, имеющих эту базовую станцию в качестве наиболее мощной соседней базовой станции, может корректироваться на понижение. Наоборот, если OSI-биту присвоено значение 0, то мощность передачи терминалов, имеющих эту базовую станцию в качестве наиболее мощной соседней базовой станции, может корректироваться на повышение. В других вариантах осуществления каждый терминал может корректировать свою мощность передачи на основе одного или нескольких OSI-битов, полученных для одной или нескольких базовых станций (к примеру, обслуживающей и соседних базовых станций).
Таким образом, OSI-бит определяет направление корректировки мощности передачи. Величина корректировки мощности передачи для каждого терминала может зависеть от (1) текущего уровня мощности передачи (или текущей дельты мощности передачи) терминала и (2) коэффициента усиления канала для самой мощной соседней базовой станции. В таблице 1 приведено несколько основных правил корректировки мощности передачи на основе дельты мощности передачи и коэффициента усиления канала для самой мощной базовой станции.
4. Способы совершенствования алгоритмов управления мощностью
При многостанционном доступе с кодовым разделением используется раздельная обработка отраженных сигналов, приходящих с разными задержками, и последующее их весовое сложение, что значительно снижает отрицательное влияние эффекта многолучевости. При раздельной обработке лучей в каждом канале приема на базовой станции используется 4 параллельно и независимо работающих коррелятора, а на подвижной станции -- 3 коррелятора. Приемник с несколькими каналами приема и обработки сигнала получил название RAKE-приемника. Он имеет 4 канала приема: в трех каналах одновременно обрабатываются три наиболее сильных сигнала, в четвертом канале постоянно осуществляется поиск сигнала с более высоким уровнем. При этом опорный сигнал подается на разные корреляторы с небольшим сдвигом во времени, соизмеримым с разницей по времени при прохождении радиоволн по различным траекториям. Выходные сигналы корреляторов суммируются. Таким образом, если уровень сигнала свертки от одного из многолучевых сигналов в текущий момент времени оказывается равным нулю (в результате интерференционной картины распределения поля), то свертка от задержанного сигнала будет отличной от нуля. Таким образом, в системе с кодовым разделением каналов реализуется метод временного разнесения приема. Многолучевое распространение радиосигналов, с которым приходится бороться всем стандартам сотовой связи, в данном случае становится помощником. В случае построения фиксированных сетей многолучевые отражения позволяют снизить требования к уровню сигнала, приходящего к абонентской станции.
Мобильная связь в условиях города сопровождается явлениями, оказывающими существенное влияние на характеристики принимаемых сигналов (1 - 3). Так, затенение трассы распространения сигнала крупными препятствиями (неоднородности рельефа, здания, инженерные сооружения) приводит к так называемым медленным замираниям. Многолучевое распространение радиоволн приводит к быстрым замираниям, обусловленным интерференцией отдельных копий сигнала, приходящих в точку приема со случайными фазой и задержкой.
Основной целью управления мощностью передатчиков (POwer Control) в системе GSM является компенсация эффектов, связанных со средними потерями и медленными замираниями сигнала на трассе распространения между мобильной (MS) и базовой (BS) станциями. Качество работы РОС влияет на целый ряд показателей: качество передачи речи, уровень обрывов, уровень неуспешных хэндоверов и др. При этом качество обслуживания различных классов трафика зависит от эффективности РОС. Наиболее критичны к работе РОС мобильные абоненты, пользующиеся связью во время движения на автомобиле, в общественном транспорте и т.д. Даже медленные замирания могут привести здесь к обрыву соединения, как, например, в случае резкого падения уровня сигнала обслуживающей соты при повороте за угол здания. Скорость реакции РОС при этом определяет текущее качество обслуживания, успешность последующего хэндовера, а следовательно, и надежность соединения в целом.
С другой стороны, эффективность, с которой РОС компенсирует избыточные уровни мощности передатчиков MS и BS, влияет на уровень внутрисистемной интерференции.
Проведенная оптимизация была направлена на адаптацию параметров РОС к условиям обслуживания городского мобильного трафика, что в первую очередь предполагает улучшение динамических свойств РОС - оптимизацию чувствительности системы к вариациям сигнала и времени ее реакции, оптимизацию скорости и точности изменения мощности передатчиков MS и BS. Оптимизация динамических свойств РОС должна удовлетворять ряду требований, основными из которых являются предотвращение пинг-понга (непродуктивного последовательного увеличения-уменьшения мощности передатчиков) и согласованность параметров систем управления мощностью и управления хэндоверами (подстройка мощности должна быть завершена к моменту принятия решения о выполнении хэндовера по условиям радиоканала).
Для оптимизации было выделено несколько десятков сот в диапазонах
GSM и DCS. На первом этапе эксперимента был уменьшен минимальный ин-тервал между последовательными перестройками мощности, что позволило сократить время реакции РОС и увеличить скорость изменения мощности при фиксированной величине шага. Среднее количество команд РОС в DL-направлении, отнесенное к 1 эрлангу (AV_POCcmd_DL/Erl), при этом возросло на 4 %, а уровень AV_POCcmd_UL/Erl практически не изменился.
На втором этапе эксперимента были оптимизированы параметры обработки измерений уровня и качества приема. Был уменьшен интервал усреднения уровня сигнала и скорректированы параметры, фиксирующие достижение пороговых значений среднего уровня обслуживания. Уменьшение интервала усреднения позволило снизить инерционность РОС. Коррекция параметров, фиксирующих достижение нижнего порогового значения, обеспечила повышение чувствительности системы к замираниям и уменьшила время реакции РОС; коррекция параметров верхнего порогового значения ускорила компенсацию избыточной мощности передатчиков BS и MS при высоких уровнях приема.
Одновременно были скорректированы параметры, фиксирующие достижение пороговых значений среднего качества приема, в то время как интервал усреднения качества оставлен минимальным.Данная мера призвана улучшить чувствительность системы к вариациям коэффициента ошибок и обеспечить эффективное уменьшение мощности передатчиков BS/MS в условиях, когда коэффициент ошибок мал, а уровень приема ниже верхнего порога.
В бюджете мощности радиоканала поддерживается энергетический запас на замирания, динамически изменяющийся в зависимости от среднего уровня сигнала, что имеет важную практическую значимость в DСS-диапазоне.
В целом по зоне оптимизации уровень AV_POCcmd_DL/Erl возрос на 7 % относительно исходного (до начала оптимизации), а уровень AV_POCcmd_UL/Erl - на 3 %, причем рост указанных показателей в диапазоне DCS оказался заметно выше, чем в GSM. В DL-направлении возросли доли команд понижения и повышения мощности BS по причине уровня приема и уменьшилась доля команд понижения мощности по причине качества. В UL-направлении возросла доля команд повышения мощности MS по причине уровня приема и уменьшилась доля команд понижения мощностипо причине качества.
На следующем этапе была обеспечена возможность понижения мощности BS с переменным шагом, что позволило дополнительно ускорить уменьшение мощности передатчика BS при высоких уровнях приема MS и сократить количество команд РОС для DL-направления: уровень AV_POCcmd_DL/Erl снизился на 7, 5 % относительно исходного. В DL-направлении возросла доля команд повышения мощности BS по причине уровня приема и снизилась доля команд понижения мощности по причине уровня приема.
Эффект от оптимизации оценивался с использованием как типовых показателей качества, так и некоторых дополнительных, таких как интенсивность потока команд РОС и причины изменения мощности, совместное распределение уровня обслуживания и коэффициента ошибок.
В результате оптимизации зафиксировано снижение уровня обрывов на эрланг, рост успешности НО, уменьшение доли отчетов с низким качеством приема (RXQUAL_DL/ UL=4;…; 7), снижение среднего уровня мощности передатчиков BS и MS.
Анализ совместного распределения уровня и качества обнаружил, что в DL - и в UL-направлениях уменьшились доли отсчетов RXLEV-RXQUAL, при которых необходима либо коррекция мощности передатчиков, либо хэндовер по условиям радиоканала. Одновременно увеличилась доля нормальных отсчетов RXLEV-RXQUAL, не требующих подстройки мощности или выполнения хэндовера.
Важно отметить различие результатов, полученных на разных этапах оптимизации в диапазонах GSM и DCS. Таким образом, результат оптимизации дуальной радиосети зависит как от ее архитектуры и использованных принципов планирования, так и от стратегии и методов распределения трафика по диапазонам.
В результате проведенной оптимизации могут быть сформулированы следующие выводы:
- повышение эффективности управления мощностью передатчиков MS и BS является значимым этапом оптимизации сетей GSM-9001800; обслуживание мобильного трафика в условиях города определяет необходимость оптимизации динамических свойств РОС;
- оптимизация мощности передатчиков MS при установлении соединения и выполнении хэндовера способствует снижению уровня внутрисистемной интерференции в UL-направлении;
- в результате оптимизации были улучшены практически все качественные показатели сети. Снизился средний уровень мощности передатчиков BS и MS. Зафиксировано перераспределение типов команд РОС в DL - и UL-направлениях;
Важно отметить различие результатов, полученных на разных этапах оптимизации в диапазонах GSM и DCS. Таким образом, результат оптимизации дуальной радиосети зависит как от ее архитектуры и использованных принципов планирования, так и от стратегии и методов распределения трафика по диапазонам.
В результате проведенной оптимизации могут быть сформулированы следующие выводы:
- повышение эффективности управления мощностью передатчиков MS и BS является значимым этапом оптимизации сетей GSM-9001800; обслуживание мобильного трафика в условиях города определяет необходимость оптимизации динамических свойств РОС;
- оптимизация мощности передатчиков MS при установлении соединения и выполнении хэндовера способствует снижению уровня внутрисистемной интерференции в UL-направлении;
- в результате оптимизации были улучшены практически все качественные показатели сети. Снизился средний уровень мощности передатчиков BS и MS. Зафиксировано перераспределение типов команд РОС в DL - и UL-направлениях;
- в UL-направлении произошел незначительный рост числа команд РОС на эрланг; в DL-направлении число команд РОС на эрланг снизилось за счет использования переменного шага понижения мощности BS;
- результат оптимизации РОС в дуальной радиосети зависит от ее архитектуры, принципов планирования, стратегии и методов распределения трафика по диапазонам GSM-900/1800;
- для получения максимального выигрыша от оптимизации необходимо оптимизировать также параметры управления хэндоверами с учетом внесенных коррекций параметров РОС.
Методы улучшения качества передачи сигналов. Подавление искажений из-за многолучевого распространения
В диапазоне работы радиосредств системы GSM радиоволны отражаются от всего -- зданий, холмов, автомобилей, самолетов, и т.д. Таким образом, приемной антенны может достигнуть множество отраженных сигналов с различными фазами и вызвать замирание (fade). Замирание -- явление, при котором в течение определенного интервала времени происходит то постепенное усиление, то ослабление сигнала. Подавление искажений из-за многолучевого распространения (multipath propagation) используется для того, чтобы извлечь желательный сигнал из нежелательных отражений. Оно работает, определяя как известный переданный сигнал искажен замиранием из-за многолучевого распространения, и настраивает обратный фильтр, чтобы извлечь остальную часть переданного сигнала. Этот известный сигнал -- 26 битов обучающей последовательности, передаваемой в середине каждого временного интервала пакета. Практи-ческая реализация подавления искажений в спецификациях стандарта GSM не определена.
Скачок частоты. Мобильная станция позволяет использовать любую из заданных частот. Это означает, что значение частоты может изменяться между передатчиком и приемником и управляться в пределах одного кадра TDMA. Станции, работающие в стандарте GSM, используют эту свойственную для стандарта подвижность частоты, чтобы осуществить медленный скачок частоты, когда время смены частоты существенно больше временного интервала, соответствующего одному информационному символу. При этом мобильная станция и BTS передают информацию в течение короткого интервала времени на различных несущих частотах. Процесс управления скачком частоты является широковещательным и выполняется по широковещательному каналу управления ВССН. Так как замирание из-за многолучевости зависит от несущей частоты, медленные скачки частоты помогают облегчить проблему помех. Отметим также, что межканальные помехи в действительности случайны и взаимно не связаны.
Прерывистая передача. Уменьшение межканальных помех -- цель любой сотовой системы, так как обеспечивает лучшее обслуживание для данной скорости передачи или увеличивает скорость передачи, а следовательно, полную емкость системы.
Прерывистая передача (DTX -- Discontinuous Transmission mode) -- метод, преимущество которого основано на том, что фактически человек при нормальном сеансе связи говорит меньше 40 % времени. Поэтому возможно выключать передатчик в течение периодов молчания. Дополнительное пре-имущество состоит в том, что DTX экономит энергию мобильной станции.
Самый важный компонент DTX, конечно, устройство обнаружения голосовой активности (VAD -- Voice Activity Detector). Оно должно отличить речь от шумов -- задача, которая не так тривиальна, как это кажется. Если речевой сигнал неправильно интерпретируется как шум, передатчик выключается и возникает очень раздражающий эффект, называемый клиппированием на приемном конце. Если, с другой стороны, шум ошибочно интерпретируется слишком часто как речевой сигнал, эффективность DTX резко уменьшается. Другой фактор, который следует учитывать, состоит в том, что, когда передатчик выключен, то на приемном конце устанавливается полная тишина из-за цифрового характера GSM. Чтобы дать знать пользователю на приемном конце, что соединение существует, требуется подключение шума комфорта на приемном конце, который бы соответствовал характеристикам фоновых шумов, поступающих с передающего конца.
Прерывистый прием. Другой метод сохранения энергии в подвижной станции -- прерывистый прием. Широковещательный канал коротких сообщений (РСН), используемый для того, чтобы сигнализировать о вызове базовой станции к мобильной станции, разделяется на подканалы. Каждой подвижной станции выделяется свой собственный подканал. Работа подканалов осуществляется в различные интервалы времени. В режиме ожидания вызова во время между последовательными интервалами работы мобильная станция может переходить в режим, когда энергия почти не потребляется.
Управление мощностью. В соответствии с пиковой мощностью передатчика существует пять классов подвижных станций с номиналами мощности 20, 8, 5, 2, и 0,8 Вт. Чтобы снизить межканальные помехи и сохранить энергию электропитающего прибора, приемопередатчики мобильных станций и базовые станции работают на самой низкой мощности, которую выбирают, исходя из необходимости поддержания приемлемого качества сигнала. Мощность передатчика может подбираться путем ступенчатого увеличения или уменьшения ее значения на 2 дБ относительно пикового.
Подвижная станция измеряет мощность и качество сигнала (основанное на коэффициенте битовых ошибок -- BER) и передает информацию на кон-троллер базовой станции (BSC), который, в конечном счете, решает, изменить ли и когда изменить уровень мощности. Управление мощностью должно осуществляться с учетом влияния на соседние станции и зоны, поскольку оно может стать причиной неустойчивой работы сети. В зоне этой станции имеются соседние подвижные станции, которые увеличивают свою мощность в ответ на увеличение межканальных помех, вызванных другими подвижными станциями, что может привести к отказу сети. Практически это явление маловероятно, оно находится в стадии изучения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной дипломной работе получены следующие результаты:
1. Выполнен детальный анализ сетей сотовой связи стандарта CDMA;
2. Выполнен детальный анализ сетей сотовой связи стандарта GSM;
3. Проведен анализ методов регулирования мощности в системах с кодовым разделением каналов (CDMA);
4. Проведен анализ методов регулирования мощности в системах с временным разделением каналов (GSM);
5. Проведен анализ способов совершенствования алгоритмов управления мощностью.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 Бабков В.Ю. Системы связи с кодовым разделением каналов /В.Ю. Бабков , А.И. Никитин, М.А. Сиверс. - СПб.: ТРИАДА, 2003. - 239 с.
2 Ипатов В.А. Широкополосные системы и кодовое разделение каналов. М.: Мир, 2007. - 488 с.
3 Терентьев С.В. Управление и качество услуг в сетях GPRS/UMTS / С.В. Терентьев , Тихвинский В. О. , М.: Эко-Трендз , 2009 с. -400 с.
4 H. Holma, W-CDMA for UMTS / H. Holma , John Wiley & Sons / 3rd edition,. - 2007. -168 с.
5 3GPP TR 25.814 Physical layer aspects for evolved Universal Terrestrial Radio Access , (UTRA), Release 7, V7.1.0, 2008 103 с.
6 UMTS Evolution from 3GPP Release 7 to Release 8 HSPA and SAE/LTE, 3G Americans , July 2009 , 132 с .
Доклад
Процесс регулирования мощности в прямом канале происходит несколько иначе. В нем возможны два варианта регулирования: по открытому циклу (разомкнутая петля) и по замкнутому циклу (замкнутая петля). Рассмотрим открытый цикл регулирования мощности (менее точный). Подвижная станция после включения ищет сигнал базовой станции. После синхронизации подвижной станции по этому сигналу производится замер его мощности и вычисляется мощность передаваемого сигнала, необходимая для обеспечения соединения с базовой станцией. Вычисления основываются на том, что сумма уровней предполагаемой мощности излучаемого сигнала и мощности принятого сигнала должна быть постоянна и равна -73 дБ. Если уровень принятого сигнала, например, равен -85 дБ, то уровень излученной мощности должен быть равен + 12 дБ. Этот процесс повторяется каждые 20 мс, но он все же не обеспечивает желаемой точности регулировки мощности, так как прямой и обратный каналы работают в разных частотных диапазонах (разнос частот 45 МГц) и, следовательно, имеют различные уровни затухания при распространении и по-разному подвержены воздействию помех.
Рассмотрим процесс регулирования мощности при замкнутом цикле. Механизм регулирования мощности при этом позволяет точно отрегулировать мощность передаваемого сигнала. Базовая станция постоянно оценивает вероятность ошибки в каждом принимаемом сигнале. Если она превышает программно заданный порог, то базовая станция дает команду соответствующей подвижной станции увеличить мощность излучения. Регулировка осуществляется с шагом 1 дБ. Этот процесс повторяется каждые 1,25 мс. Цель такого процесса регулирования заключается в том, чтобы каждая подвижная станция излучала сигнал минимальной мощности, которая достаточна для обеспечения приемлемого качества речи. За счет того, что все подвижные станции излучают сигналы необходимой для нормальной работы мощности, и не более, их взаимное влияние минимизируется, и абонентская емкость системы возрастает. Подвижные станции должны обеспечивать регулирование выходной мощности в широком динамическом диапазоне - до 85 дБ.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Исследование принципов и свойств автоматической системы регулирования. Проточная емкость для нагрева воды, датчик температуры, термопара, цифровой регулятор, исполнительное устройство, усилитель мощности. Расчет настроек по методу Циглера-Никольса.
лабораторная работа [1,8 M], добавлен 26.10.2012Разработка системы усиления сотовой связи. Выбор усилителя сигнала мобильной связи. Основные технические характеристики усилителя связи GSM. Выбор качественных внешней и внутренней антенн, кабеля и разъемов для системы, делителей мощности сотовой сети.
реферат [442,0 K], добавлен 30.05.2016Описание принципа действия выбранной системы автоматического регулирования. Выбор и расчет двигателя, усилителя мощности ЭМУ, сравнивающего устройства. Определение частотных характеристик исходной САР. Оценка качества регулирования системы по ее АЧХ.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 06.10.2011Проектирование сети сотовой связи стандарта CDMA. Вычисление среднего трафика по профилям обслуживания. Выбор нагрузки UL для баланса. Параметры антенно-фидерного тракта. Количество абонентов в соте (секторе). Проверка максимальной нагрузки для UL и DL.
контрольная работа [34,8 K], добавлен 22.10.2011Алгоритм функционирования систем сотовой связи. Инициализация и установление связи. Процедуры аутентификации и идентификации. Сущность и основные виды роуминга. Передача обслуживания при маршрутизации. Особенности обслуживания вызовов в стандарте GSM.
реферат [35,8 K], добавлен 20.10.2011Чиповая скорость как скорость следования элементов сигнала с расширенным спектром. Характеристика концепции W-CDMA, основное предназначение. Рассмотрение особенностей процесса преобразования сигнала. Анализ принципов работы при приеме сигналов CDMA.
презентация [1,7 M], добавлен 16.03.2014Знакомство с методами и способами измерения затухания и оптической мощности волоконно-оптических линий связи. Способы проектирования и изготовления измерителя оптической мощности. Общая характеристика распространенных типов оптических интерфейсов.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 19.03.2013Современные системы телекоммуникаций; основные стандарты подвижной связи GSM, CDMA 200, UMTS. Использование операторами сотовых сетей новых услуг и технологий 3-го поколения. Характеристики новейших стандартов беспроводного доступа: Wi-Fi, Bluetooth.
учебное пособие [4,6 M], добавлен 08.11.2011Принципы построения беспроводных телекоммуникационных систем связи. Схема построения системы сотовой связи. Преимущества кодового разделения. Исследование распространенных стандартов беспроводной связи. Корреляционные и спектральные свойства сигналов.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 22.05.2010Исследование функциональной зависимости параметров сети. Мощность мобильного терминала. Расчет параметров сетей связи стандарта CDMA. Анализа трафик-каналов прямого и обратного соединений, пилот-канала, канала поискового вызова и канала синхронизации.
курсовая работа [166,1 K], добавлен 15.09.2014