Научная статья на тему 'Исследование эффективности управления мощностью подвижной станции системы стандарта is 2000 в многолучевом канале'

Исследование эффективности управления мощностью подвижной станции системы стандарта is 2000 в многолучевом канале Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
178
56
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СТАНДАРТ IS2000 / ТЕХНОЛОГИЯ КОДОВОГО РАЗДЕЛЕНИЯ КАНАЛОВ / CDMA

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Шинаков Ю. С., Ахмат М. С.

Исследуется возможность использования многобитовых команд управления мощностью в обратной линии. Предлагается способ передачи таких команд по прямой линии. Исследуется эффективности такой системы управление мощностью. Получены графики зависимости BER и FER от CIR для условий связи, предусматриваемых стандартом IS 2000 для 1хRTT. Сделан анализ.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Исследование эффективности управления мощностью подвижной станции системы стандарта is 2000 в многолучевом канале»

Исследование эффективности управления мощностью подвижной станции системы стандарта !Б-2000 в многолучевом канале

Ключевые слова:

Стандарт IS-2000, технология кодового разделения каналов, CDMA

Исследуется возможность использования многобитовых команд управления мощностью в обратной линии. Предлагается способ передачи таких команд по прямой линии. Исследуется эффективности такой системы управление мощностью. Получены графики зависимости БЕк и FER от С№ для условий связи, предусматриваемых стандартом 1Б-2000 для 1хкТТ. Сделан анализ.

Шинаков Ю.С.,

Заведующий кафедрой радиотехнических систем МТУСИ, д.т.н., профессор, академик МАС

Ахмат М.С.,

аспират МТУ^ [email protected]

Введение

Полноценная эксплуатация систем с технологией кодового разделения каналов (CDMA) ставит перед разработчиками ряд проблем, одна из которых — необходимость быстрой прецизионной автоматической регулировки мощности (APM) передатчиков подвижных станций

(ПС). Поскольку рабочие каналы в системе CDMA используют единый частотный ресурс, для успешного разделения и обработки сигналов ПС на базовой станции (БС) мощности сигналов рабочих каналов необходимо привести к единому уровню. В противном случае сильные сигналы одних каналов будут подавлять слабые сигналы других, что резко ограничит пропускную способность обратного канала (ПС-БС) и системы связи в целом. Задача управления мощностью передатчика ПС имеет целью обеспечение номинального (минимально допустимого) уровня сигнала на входе приемника БС от каждой абонентской станции из числа одновременно работающих в данной соте. При идеальном управлении сигнал каждой ПС будет принят приемником БС с одним и тем же уровнем независимо от местоположения ПС и потерь распространения. Если передатчики всех абонентских станций в пределах соты управляются таким образом, то суммарная мощность сигнала, принимаемого приемником БС, будет равна номинальной мощности принимаемого сигнала, умноженной на количество подвижных станций [1].

Если сигнал ПС имеет уровень, меньший номинального, то вероятность ошибки при выделении информации данного абонента оказывается слишком высокой и качество связи недопустимо низкой. Если сигнал ПС имеет слишком высокий уровень, то прием сигнала данной ПС выполняется нормально, однако при этом увеличиваются помехи для приема сигналов всех остальных подвижных станций, также работающих в данной полосе частот. Это может привести к неудовлетворительной работе других абонентов и, следовательно, к снижению емкости системы. Таким образом, качество работы АРМ ПС в значительной мере влияет на пропускную способность сети сотовой связи с кодовым разделением каналов.

Система управления мощностью систем подвижной станции в сети стандарта IS-2000

В соответствии с рекомендацией стандарта IS-2000 [2] управление мощностью ПС осуществляется открытой, замкнутой и внешней петлями. Управление мощностью открытой петлей устанавливает излучаемую мощность на основе значения мощности сигнала БС, принимаемого мобильной станцией, т.е. управление мощностью открытой петлей компенсирует медленно меняющиеся потери распространения на трассе от БС до ПС. Управление мощностью замкнутой петлей компенсирует изменение уровня сигнала из-за наличия быстрых замираний, а также из-за точности управления мощностью открытой петлей. Управление мощностью внешней петлей реализуется обычно с целью сохранения требуемуемого значения частости приема ошибочных кадров и установ-левает пороговое значение для управления замкнутой петлей.

Мощность передатчика ПС физически может устанавливаться двумя способами:

а) изменением коэффициента передачи усилителя мощности радиосигнала;

б) изменением уровня модулирующего сигнала соответствующего кодового канала.

При управлении мощностью с помощью открытой петли излучаемая мощность мобильного терминала устанавливается в соответствии с мощностью принимаемого сигнала БС. Как отмечается в патенте фирмы Qualcomm управление мощностью открытой петлей и автоматическая регулировка усиления приемника ПС реализуются аналоговой цепью БС. При этом измеряется мощность сигнала на входе приемника ПС. Результат измерения используется для установки как коэффициента усиления УПЧ приемника, так и для установки коэффициента

усилителя мощности передатчика ПС. Таким образом, роль управления мощностью ПС с помощью открытой петли состоит в том, чтобы установить грубо уровень мощности, излучаемой передатчиком ПС. Отмечается, что значение ошибки управления мощностью открытой петлей должно находится в диапазоне от 0 до 8 дБ.

Управление мощностью открытой петлей является в основном функцией ПС. Однако БС обеспечивает реализацию этой функции при номинальном значении эффективно излучаемой мощности (ЭИМ). Если же БС ведет передачу с ЭИМ, отличной от номинального значения, то эта БС должна информировать своих абонентов так, чтобы ПС не вели передачу с уровнем излучаемой мощности, ниже или выше требуемого.

При управлении мощностью замкнутой петлей для измерения качества обратной линии в приемнике БС используется пилот-канал [1]. Излучаемая мощность ПС может устанавливаться в соответствии со значениями следующих оценок, формируемых в приемнике БС:

а) мощности принимаемого сигнала;

б) отношения CIR мощности сигнала к мощности интерференции и шума;

в) вероятности ошибки при приеме одного бита.

Подход “а" был использован на раннем этапе в экспериментальной широкополосной системе CDMA Японии. Позднее этот подход к установке излучаемой ПС мощности заменен подходом “б". Фирма Qualcomm использует одновременно подходы “б" и “в". Для канала с аддитивным гауссовским белым шумом вероятность ошибки может быть вычислена при известном значении отношения сигнал/шум. Однако для канала с внутрисистемной интерференцией соотношение между вероятностью ошибки и отношением CIR не является столь определенным.

Хорошо известен комбинированный подход, состоящий в следующем: формируется оценка вероятности ошибки при приеме одного символа (BER), которая используется для установки порогового значения (C/I )пор отношения C/I; измеряется текущее значение отношения (CIR)est, которое сравнивается с его установленным пороговым значением (CIR)target; на основе результата этого сравнения формируется решение о необходимости увеличения или уменьшения мощности ПС, т.е. о значении бита управления мощностью [2].

На рис.1 представлена возможная структурная схема системы управления мощностью в обратной линии с помощью открытой и замкнутой петель, в которой команды управления мощностью ПС формируются с частотой

800 Гц (блок 9) на основе сравнения текущего значения оценки отношения C/I (блок 7) c порогом, значение которого устанавливается блоком 8 на основе измерения BER (блок 6).

В дальнейшем будем предполагать, что оценка текущего значения BER формируется на основе данных декодера (блок 5) и является относительно инерционной. Рекомендуемое значение BER устанавливается в блоке 8 и в данной статье принимается равным 10%. Предположим, что оценка текущего значения отношения C/I формируется на основе данных демодулятора Л, в котором осуществлено сложение всех обнаруженных и используемых лучей.

В приемнике ПC команды управления мощностью выделяются из потока принимаемых данных (блок 11) и используются для изменения коэффициента радиочастотного усилителя мощности (блок 12), или для установки нового уровня модулирующего сигнала (блок 13).

В соответствии с рекомендациями [2] управление мощностью, излучаемой ПО с помощью замкнутой петли устанавливается так, чтобы сохранить на входе приемника БC требуемое значение параметра CIR. БC должна оценивать текущее значение мощности сигнала канала DPCH(Dedicated Pilot Control Channel) конкретного пользователя на выходе Rake-приемника. Одновременно БC должна оценивать в текущей полосе частот мощность общего при-

нимаемого в обратном канале сигнала интерференции. На основе этих оценок БС должна формировать команды управления мощностью (ТРС-команды) в соответствии со следующим правилом:

СЖе51 > С1К1 ^ е1 А ТРСеоттатЗ = уменьшить, С1Яе5( < С1К{ ^ А ТРСеоттатЗ = увеличить.

Бит управления мощностью должен бить установлен равным '0', когда значение (С!^е5(, получаемое внутренней петлей управления мощности, меньше, чем соответствующее установленное значение С!1^агдеГ Бит управления мощностью должен быть установлен равным '1', когда (СИ^ больше или равно соответствующему уставленному значению.

Приемник БС должен сравнивать значение (СИ^ , получаемое внутренней петлей управления мощностью, с соответствующим значением (С!^(а|де( внешней петли, для определения значения бита управления мощностью ('0' или '1'), который должен быть передан по прямому подканалу управления мощности на ПС.

После приема этой команды ПС должна изменить излучаемую мощность во всех кодовых каналах в указанном направлении на заданную величину, которая является параметром системы управления, значение которого может быть различным для разных сот.

Рис. 1. Управление мощностью в обратной линии открытой и замкнутой петлями:

1 — мультиплексор; 2 — усилитель мощности; 3 — усилитель радиочастотного сигнала; 4 — цифровой демодулятор; 5 — деперемежитель и декодер; 6 — оценка BER; 7 — оценка C/I; 8 — устройство формирования порогового значения отношения C/I; 9 — устройство формирования команды управления мощностью; 10 — усилитель радиочастотного сигнала с АРУ; 11 — цифровой демодулятор; 12 — управляемый усилитель мощности; 13 — установка уровня модулирующего сигнала.

Требуемое значение CIR устанавливается независимо для каждого пользователя соты на основе оценки качества связи в его обратной линии. Дополнительно может быть установлена разница между мощностями различных кодовых каналов обратной линии. Оценка качества связи может быть различной для разных услуг. Обычно она основывается на комбинации оценок BER и FER.

Открытая петля управления мощностью используется также для установки излучаемой мощности физического канала случайного доступа. До передачи окна случайного доступа ПС должна измерить мощность принимаемого сигнала PCCPCH (Primary Common Control Physical Channel) прямой линии на достаточно большом временном интервале для устранения влияния многолучевого фединга. На основе полученной оценки мощности и известного значения излучаемой мощности канала PCCPCH (передается по BCCH) могут быть определены потери распространения в прямой линии, включая затенения. Эта оценка потерь распространения и знание уровня интерференции в обратном канале и требуемого значения CIR затем используются для установки излучаемой мощности канала случайного доступа. Уровень интерференции в обратной линии и требуемое значение CIR на входе приемника БС сообщаются ПС по BCCH.

Замкнутая петля производит оценку текущего значения сигнал/интерференция для каждого из кодовых каналов, для которых предусмотрено управление мощностью в прямом канале. Механизм этого оценивания стандартом не регламентируется. В настоящее время не существует однозначной рекомендации по этому поводу, и данный вопрос может являться предметом дальнейшего рассмотрения.

Способы формирования и передачи команд управления

В данном разделе поясняется предлагаемая методика борьбы с быстрыми замираниями в обратной линии, отличающаяся от рекомендаций стандарта IS-2000 двумя более важными моментами.

Во-первых, предлагается использовать двухбитовую команду управления мощностью вместо однобитовой и новый способ ее передачи. Во-вторых, с целью повышения скорости реакции системы управления мощностью ПС на изменения уровня сигнала на входе приемника БС предлагается вместо оценивания текущего значения CIR прогнозированию его будущие значения.

На рис. 2 представлена схема передачи

однобитовой команды управления мощностью ПС по основному каналу прямой линии методом выкалывания. Пунктирной линией обведены элементы системы управления мощностью ПС, предусмотренные стандартом 1Б-2000. Обратим внимание на тот факт, что в оба квадратурных канала при такой схеме выкалыва-

ния подаются один и тот же символ +1 либо -1. При квадратурной схеме модуляции, используемой в прямой линии 1Б-2000 и представленной на рис. 3(а), это соответствует способу модуляции ФМ-2. Интервал времени Т5, используемый для передачи такой однобитовой команды управления равен длительности симво-

Рис. 2. Передача однобитовой команды управления мощностью по основному каналу методом выкалывания (! = 1,1.25 МГц, Тб- длительность символа,!^ — число символов Уолша)

-1 о ♦1)

И *1

(-1) • 1

(а)

(-1/1) С*1,+1)

■1

(-1.1) (+1.-1)

(Ь)

Рис. 3.Сигнальные созвездия:(а)-при однобитовой команде управления мощность ПС; (Ь) — при двубитовой команды управления

Рис. 4. Передача двухбитовой команды управления мощностью по основному каналу методом выкалывания (! =1,1.25 МГц, Тб — длительность символа, — число символов Уолша)

Оцени» зние С/Я М ом ент отч .та Сік Блок СИ М К ОЛ КЗНЗЛ3

Ф ормиро»зние ком зн ды упрзвл ения мощ ностью

П ередзчз команды управления м ощ ностью

Ф орм ировзние комзнды упрз»ления

И зменение моц ности П С "" щ. 4 Момент исполнения команды ум 4--" .

Рис. 5. Возможный режим работы системы управления мощностью с замкнутой петлей

представляется целесообразным, поскольку

ла модуляции и зависит от установленной скорости передачи данных, как и значения остальных параметров Nd, Nw.

На этом же интервале времени Ts можно передать двухбитовую команду управления мощностью, если вместо ФМ-2 использовать на этом же интервале ФМ-4 ( рис. 3,b), для чего достаточно лишь незначительно изменить функциональную схему рис. 2, как это показано на рис. 4. При таком способе модуляции можно передать четыре разные команды, если использовать все возможные фазовые переходы.

Можно предложить следующие варианты кодирования команд управления мощностью.

1. (+1, -1) или (-1, +1) — уровень мощности не изменять;

2. (+1, +1) — уровень мощности увеличить на величину D P дБ;

3. (-1, -1) — уровень мощности уменьшить на величину DP дБ.

Можно ожидать, что при таком способе управления мощностью ПС флуктуации мощности сигнала ПС при малых скоростях ее движения уменьшатся, поскольку будет устранен режим "bang-bang", (пинг-понг) типичный для замкнутой петли регулирования уровня сигнала в обратном канале связи системы CDMA стандарта IS-2000. Можно ожидать, что характеристики замкнутой петли управления системы с предсказанием, при средних и больших скоростях движения ПС при этом останутся неизменными.

Недостатком данного способа передачи двухбитовой команды управления является использование модуляции ФМ-4 вместо ФМ-2, что сопровождается понижением помехоустойчивости передачи этой команды. Однако этот энергетический проигрыш можно компенсировать путем увеличения "PC Channel Gain" на соответствующую величину, что легко реализуемо в системе IS-2000.

Дополнительные аппаратные затраты, необходимые для реализации этого способа передачи, невелики: необходимо в оборудование БС добавить один демультиплексор, который должен разделять первый и второй биты двухбитовой команды управления, а в оборудование ПС—логический дешифратор на двух вентилях типа "И".

Пусть С!Р(агде( является номинальным значением отношения С!1? в обратной линии. Тогда при любом уровне интерференции ! требуемое номинальное значение мощности сигнала ПС на входе приемника БС можно определить равенством:

СГагдеГ = С1ЯГагдеГ 1 •

Это равенство мы будем использовать для формирования двухбитовых команд управления мощностью в соответствии со следующим правилом:

увеличить мощность ПС на DP дБ, если,

£>к (р) £ ка ая,аг§ й 1к (р),

уменьшить мощность ПС на DP дБ, если,

Вк(Р) * К СЩэщ е1 1к(Р), (1)

не изменять мощность ПС, в противном случае,

где лв к^ < 1, ки > 1, являются параметрами системы быстрого управления мощностью ПС. Здесь также приняты следующие обозначения: В (р) — оценка уровня сигнала пилот-канала к-го пользователя, вычисленная на р-м шаге, 1к ( р) — оценка среднеквадратического значения суммарной помехи в обратной линии к-ого пользователя, полученная на этом же шаге. Правило (1) является двухпороговым. Это

формируемые оценки уровней сигнала и помехи обладают конечной точностью, которая зависит от текущего значения параметра С!1?. Даже в том случае, когда значение параметра С!1? не изменяется, из-за случайн-х ошибок в формировании оценок Вк (р) и 1к (р) при 1^ = кис вероятностью 1 принимаются неверные решения в формировании команд управления мощностью. Можно указать оптимальные значения этих порогов, когда вероятность формирования ошибочной команды управления мощностью оказывается минимальной.

В таблице указан возможный способ кодирования данных трех команд управления мощностью ПС.

В правиле (1) осталось только определить номинальное значение С!1^а|де( для отношения сигнал/интерференция в обратной линии, которое обычно определяется стандартом.

Важно подчеркнуть, что в реальной петле обратной связи имеется задержка, обусловленная как необходимостью измерения текущего значения (С!Р)е5( отношения С!1?, так и особенностями протокола организации работы этой системы управления во времени. Временные задержки могут иметь место во всех указанных элементах петли обратной связи. Временные диаграммы, представленные на рис. 5, иллюстрируют возможное распределение задержек вдоль петли обратной связи. На данном рисунке временная задержка между моментом окончания измерения (СИ?)^ и моментом завершения изменения мощности ПС оказывается равной двум длительностям блока канальных символов, используемых для измерения СИ?. Все перечисленные этапы управления мощностью должны иметь, возможно, меньшую длительность, с тем, чтобы уменьшить задержку в

Кодирование двухбитовой команды быстрого управления мощностью

Номер команды Команды управление мощностью Кодовое слово

1 увеличить мощность на ДР (дБ) 1 1

2 без изменений 1-1

3 без изменений -1 1

4 уменьшить мощность на АР (дБ) -1-1

петле обратной связи.

В данной статье нет возможности привести сведения о способах формирования оценок Бк (р) и 1к (р) в приемнике БС стандарта 15-2000, которые не являются предметом исследования этой работы. Поэтому здесь в дальнейшем будем полагать, что выборочные значения этих статистик сформированы и могут быть использованы при исследовании эффективности предлагаемой системы управления мощности ПС.

План и результаты статистического эксперимента

Эффективность системы управления мощностью с замкнутой петлей в обратной линии в данной статье будем характеризовать среднеквадратическим значением отклонения СЖ от установленного номинального значения СИ^ ег Очевидно, что это отклонение существенно зависит от скорости замираний, поэтому оценки эффективности системы управления должны быть получены для разных значений допплеровского расширения спектра. Для данного эксперимента примем рекомендации стандарта: частота Доплера не более 500 Гц [2].

Количественные оценки эффективности системы управления мощностью получим с помощью статистического моделирования на ПЭВМ. Для этого была подготовлена программа для имитационного моделирования, которая в одном эксперименте позволяла исследовать следующие варианты построения обратной линии:

• система управления мощностью выключена, на БС осуществляется непрерывный режим когерентного приема О лучей (№Ш" 1^аке-приемник), межсимвольная интерференция создается М предшествующими и М последующими элементарными символами;

• система управления мощностью стандарта 15-2000 включена, непрерывный режим передачи в обратном канале, когерентное сложение и демодуляция О лучей (№Ш" 1^аке-приемник), межсимвольная интерференция от М символов, используется однобитовая команда управления мощностью, частота следования команд управления мощностью Fpcc = 800, 1600, 3200 Гц, С!1*= 7 дБ;

' ^ пот м '

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

• модифицированная система управления мощностью стандарта СРМЛ2000 включена, когерентное сложение и демодуляция О лучей (№1?ТТ 1^аке-приемник), межсимвольная интерференция от М канальньх символов, двухбитовая команда управления мощностью, частота следования команд уп-

Van alien cf Rake QR at afferent PC systems

Лефепсу [К:]

Рис.. 6. Зависимость среднеквадратического значения отклонения С!1? от номинального значения

Power Control for 1RTT Encoded Reverse Link

• O- • No PC —D— One-Bit PC " —9—Tvw-Bit PC " '7TT7T77TTTTTTTTTTTTГГГ::q

^ 5--^, ! -

t-xs-—i

4 i :

Т -• ;

i fzzzzzzzz*

i i i i i

С11^ [ dB ]

Рис. 7. Эффективности двухбитовой системы управления мощностью с замкнутой петлей

Power Control tor 1 FfTT Encoded Reverse Link

Рис. 8. Эффективности двухбитовой системы управления мощностью с замкнутой петлей

равления мощностью Fpcc = 800, 1600, 3200 Гц, С1^от = 7дБ.

Вычисление среднеквадратического значения отклонения С!Р от его номинального значения осуществлялось на выходе Раке-приемника (на выходе устройства выделения сигнала пилот канала) путем усреднения получаемых оценок СИ^ на интервалах времени длительностью Ркон х 20 мс по реализаций реализациям.

Вычисления выполнялись для N значений частоты Доплера.

Результаты статистического моделирования представляются тремя графиками зависимости среднеквадратического значения отклонения С!Ре5( от его номинального (установленного) значения.

При планировании статистического эксперимента было принято решение о целесообразности вычисления оценок ВЕР и FER путем обработки нескольких реализаций процесса, каждая из которых содержит заданное число окон. Число реализаций будем обозначать символом N^^3^, а число окон в одной реализации — ^кон. При такой организации эксперимента имеется возможность осуществлять усреднение получаемых результатов как по времени при достаточно длинной реализации, так и по множеству моделируемых сравнительно коротких реализаций. Усреднение по времени является эффективной операцией при относительно больших значениях допплеровского расширения спектра (более 50 Гц), в то время как усреднение по множеству эффективно при малых значениях этого параметра (менее 10 Гц). Моделирование и обработка одной реализации любой длины выполняются блоками, объем которых одинаков и равен числу канальных символов в одном окне; результаты статистической обработки одной реализации затем усредняются по совокупности всех моделируемых реализаций.

Следует подчеркнуть, что для исследования статистических характеристик системы управления мощностью возможность обработки достаточно длинных реализаций процессов принципиально необходима. Это обусловлено тем, что система управления мощностью является нелинейной инерционной системой и, следовательно, качество ее функционирования необходимо характеризовать флуктуационной и динамической ошибками. Приведены результаты статистического моделирования для установившегося режима, который имеет место только после завершения переходных процессов, в момент включения системы управления. Для обеспечения таких условий при моделировании предусмотрено, что подсчет числа ошибок в системе начинается только со второго пере-

даваемого окна. Время установления стационарного режима при указанных ниже значениях параметров системы составляет менее половины длительности окна (около 5 мс). Поэтому минимальное количество окон, передаваемых последовательно во времени, не может быть менее двух. Кроме того, в силу многолучевости используемой модели канала при демодуляции символов очередного окна необходимо учитывать около 20 символов предыдущего и 20 символов последующего окна, поэтому приходится моделировать на одно окно больше, чем число окон, запланированное для статистической обработки.

На рис. 6 представлена зависимость среднеквадратического значения отклонения оценки VarCIRest от номинального значения как функция от допплеровского спектра при следующих численных значениях параметров эксперимента: когерентный Rake приемник; число лучей Q = 4; межсимвольные искажение M = 5; CIRnom = 7 дБ; шаг изменение DP =1дБ; нижний порог CIR|ow = CIR-0,5*DP; верхний порог CIRupper = CIR + 0,5*DP; частота команд управления мощностью 800 Гц; число окон в одном испытании ^кон = 4; число реализаций

реализаций = 20; задержка в петле управления

0,625 мкс.

При отсутствии управления мощностью Var CIR фактически определяет глубину замираний и не зависит от допплеровского расширения спектра, изменяется лишь скорость замираний. При включении новой системы управления мощностью отклонения CIRest от заданного значения CIRnom существенно уменьшаются. При этом система с двухбитовой командой управления обеспечивает большую устойчивость отношения CIRest. С ростом допплеровского расширения спектра эффективность системы управления мощностью подает, но система с двухбитовой командой всегда обладает большей эффективностью. При любом значении допплеровского расширения спектра параметры эксперимента выбраны таким образом, что среднее значение CIR всегда равно CIRnom.

На рис. 7, 8 представлены результаты моделирования в аналогичных условиях (допплеровская частота расширения равна 10 Гц). Однако в качестве эффективности систем управления мощности здесь выбрана оценка доли неверно принятых кадров и кодовых битов. Предполагалось, что команды управления мощностью в прямой линии передаются без ошибок.

Заключение

Исследование проблемы управления мощностью в прямой и обратной линиях в рамках

стандарта !5-2000 позволяет сделать вывод о том, что в рамках предлагаемого в данной статье подхода возможно построение более эффективных алгоритмов управления, чем алгоритм предусматриваемый стандартом. Основные идеи этого направления — уменьшение времени задержки в петлях регулирования путем управления на основе предсказанных значений отношения сигнал/интерференция и использование многобитовых команд управления мощности.

Основные выводы, которые можно сделать на основе анализа представленных результатов статистического эксперимента, можно сформулировать следующим образом:

• переход от однобитовой команды управления к двубитовой позволяет получить энергетический выигрыш около 0,7 дБ для значения ВЕР = 10-3;

• при значении FER = 2 • 10-2 система управления мощностью с двухбитовой командой управления обеспечивает энергетически выигрыш примерно на 0,5 дБ по сравнению с системой, использующей однобитовую команду управления.

Отметим здесь, что в эксперименте была исследована двухбитовая система управления мощностью, которая не использует алгоритм предсказания и имеет задержку в замкнутой петле такую же, как и однобитовая система управления (1,25 мс).

Приведенные данные экспериментальных исследований свидетельствуют о том, что разработанная в рамках данной статьи двух-битовая система управления мощностью имеет определенное преимущество перед однобитовой, рекомендуемой стандартом 5-2000. Однако в пространстве параметров систем управления мощностью рассмотренные условия представляют собой всего лишь одну точку (допплеровское расширение спектра равно 10 Гц).

Представляется очень важным продолжение исследований для других условий работы систем управления. В первую очередь следует указать на необходимость проведения аналогичных исследований для других значений допплеровского расширения спектра.

Литература

1. CDMA прошлое, настоящее, будущее/ Под ред. профЛ.Е Варакина и проф. Ю.С. Шинакова — Москва МАС, 2003. — 608 с.

2. Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems (PN-4428, to be published as IS-2000-2).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.