Án mức côngsuất thích nghi

Thiết lập mức độ truyền tải công suất của các BS femtocell phù hợp là điều cần thiết cho việc kiểm soát sự can nhiễu với macrocells. Trong bài này, công suất phát có nghĩa là công suất phát của tín hiệu tham chiếu hoặc công suất truyền tải tối đa BS femtocell, trừ khi quy định rõ ràng. Mức nhiễu có thể đƣợc điều khiển bởi công suất phát của tín hiệu tham chiếu bởi vì nó là tỷ lệ thuận với công suất phát tối đa.

Với thiết kế ban đầu cố định một mức phát công suất, một phƣơng pháp khá đơn giản đƣợc đƣa ra để so sánh với các phƣơng pháp khác. Nó có ƣu điểm dễ thực hiện và đơn giản, nhƣng nhƣợc điểm của nó là khó thích nghi với môi trƣờng macrocell xung quanh. Vì thế nó chỉ coi nhƣ là mô hình tham chiếu chung. Sau đây là hai phƣơng án đƣa ra nhằm thích nghi với cả môi trƣờng macrocell xung quanh ngoài doanh nghiệp.

3.2.1.1. Dựa trên công suất thu nhận đường xuống từ macrocell BS

Thiết lập chƣơng trình này đƣợc dựa trên tiếp nhận công suất đƣờng xuống đồng kênh của tín hiệu tham chiếu BS macrocell mạnh. BS femtocell biện pháp công suất tiếp tân ở giai đoạn cấu hình ban đầu hoặc trong giai đoạn hoạt động và thích nghi thiết lập mức độ truyền tải công suất cho phù hợp. Dƣới đây BS femtocell đặt công suất phát của tín hiệu tham chiếu

offset ow

( , , )

tx m tx upp tx l

P MEDIAN P P P P (1)

Hàm MEDIAN() có nghĩa là giá trị trả lại là giá trị chính giữa của tất cả các đối số. Pm[dBm] công suất thu đƣợc các tín hiệu tham khảo gần nhất từ macrocell BS đo tại các BS femtocell và phụ thuộc vào sự tổn hao đƣờng giữa gần nhất macrocell BS và BS femtocell bao gồm tổn hao thâm nhập vào tƣờng xây dựng. Poffset[dB] là phải bồi thƣờng cố định đƣợc xác định trƣớc công suất bù đắp cho sự mất mát trong nhà. Ptx-upp

và Ptx-low[dB] là giới hạn giá trị trên và dƣới công suất phát. Ptx-upplà cần thiết để hạn chế sự gây nhiễu từ các BS femtocell đến MS macrocell. Ptx-lowcũng là cần thiết để đảm bảo một hiệu suất tối thiểu nhất định cho femtocell ngay cả nếu macrocell xung quanh không thể phát hiện.

Với chƣơng trình này thiết lập công suất thích ứng, BSS femtocell gần đến BS macrocell đã đƣợc cải thiện chất lƣợng bởi vì công suất phát trở nên tƣơng đối lớn.

Mặt khác, BS femtocell nằm ở cạnh của macrocell các nhiễu nhỏ hơn với gần macrocell MS bởi vì công suất phát hoặc nhiễu trở nên nhỏ hơn.

Một bất lợi của chƣơng trình này là nó là không đủ cho công suất cố định chỉ bù đắp để bù đắp cho sự tổn thất con đƣờng trong nhà. Mỗi tòa nhà nơi mà các BS femtocell đƣợc thiết lập có tính chất khác nhau, chẳng hạn nhƣ tổn hao vào bức tƣờng bên ngoài. Nếu Poffsetđƣợc thiết lập lớn trong khi sự tổn thất xâm nhập nhỏ chẳng hạn nhƣ ở trong tầng nhà 1 hoặc 2, sự gây nhiễu từ femtocell đến macrocell đƣợc tăng lên. Ngƣợc lại, nếu Poffsetđƣợc thiết lập nhỏ trong khi sự tổn thất xâm nhập lớn nhƣ cao ốc văn phòng trong nhà làm bằng bê tông, chất lƣợng trong nhà và vùng phủ trở nên nghèo.

Hình 3.5: Hình ảnh của đề án thiết lập công suất

3.2.1.2 Dựa trên công suất nhận đường xuống từ macrocell BS và công suất nhận đường lên từ MS macrocell

Đề án thiết lập công suất này dựa trên đƣờng xuống (DL) công suất tiếp nhận đồng kênh của tín hiệu tham chiếu của BS macrocell mạnh và đƣờng lên (UL) tiếp nhận năng lƣợng từ vùng lân cận maccrocell MS. BS femtocell thích nghi đo đƣờng xuống và công suất tiếp nhận đƣờng lên giai đoạn tự cấu hình và sau đó tối ƣu hóa công suất phát trong giai đoạn tự tối ƣu hóa bằng cách đo lƣờng chúng. BS femtocell bộ công suất phát của tín hiệu tham chiếu nhƣ phƣơng trình (2).

Dƣới đây là sơ đồ thuật toán áp dụng cho đề án này:

Hình 3.6: Sơ đồ thuật toán công suất thích ứng

tx ( m offset_o * ,E tx upp, tx low)

P MEDIAN P P K L P P (2)

Trong đó Pm, Ptx-upp, và Ptx-lowcó cùng ý nghĩa nhƣ (1). Poffset_o [dB] là một công suất đƣợc xác định trƣớc bồi thƣờng giá trị bù đắp cho sự tổn thất đƣờng truyền trong nhà không bao gồm sự tổn thất xâm nhập. K là một yếu tố tích cực có thể điều chỉnh

và có thể đƣợc xác định bởi các ƣu tiên của hoạt động femtocell BS. LE [dB] là giá trị ƣớc tính của sự tổn thất xâm nhập mô tả chi tiết dƣới đây.

Các mối quan hệ của các thông số trong (2) đƣợc minh họa trong hình 3.5. Tổn thất thâm nhập LE đƣợc giả định là lý tƣởng ƣớc tính. BS femtocell đƣợc đặt tại trung tâm của ngôi nhà. Macrocell ngoài trời MS nằm gần nhà. Nếu K = 1, công suất tiếp nhận từ các BS femtocell trƣớc khi thâm nhập gần nhƣ là giống nhƣ công suất tiếp nhận từ các BS macrocell ở các bức tƣờng bên ngoài. Femtocell BS truyền tải công suất là không đổi bất kể sự tổn thất xâm nhập. Nếu K = 2, công suất tiếp nhận từ các BS femtocell chỉ sau khi đƣợc thâm nhập gần nhƣ là giống nhƣ công suất tiếp nhận từ các BS macrocell ở các bức tƣờng bên ngoài. Mức nhiễu từ các BS femtocell là không đổi bất kể sự tổn thất xâm nhập.

Hình 3.5 ƣớc tính sự mất mát xâm nhập. Một MS macrocell đƣợc giả định là nằm ở gần một BS femtocell. Điều này có nghĩa là khoảng cách từ BS macrocell tới MS macrocell là gần giống nhƣ từ các BS macrocell tới BS femtocell. Theo hình3.5, tổn thất thâm nhập LE có thể đƣợc tính nhƣ sau: 1 ( ) 2 E tx f rx f a L  P P  L (3) tx f

P [dBm] là công suất phát đƣờng lên hầu nhƣ tính bằng BS femtocell. Năng lƣợng này đƣợc dựa trên giả định rằng đƣờng lên kiểm soát công suất đƣợc áp dụng cho cả MS macrocell và BS-femtocell nhƣ là một MS. Sau đó, công suất phát đƣờng lên có thể đƣợc tính bởi sự tổn thất truyền đƣờng xuống từ xung quanh BS macrocell, BS femtocell sử dụng các phép đo công suất tiếp nhận. Prx f [dBm] là năng lực tiếp nhận đƣờng lên từ MS macrocell đo tại BS femtocell. La [dB] là tổn thất truyền trong không khí macrocell giữa MS và BS femtocell không bao gồm sự mất mát xâm nhập. La là một giá trị đƣợc xác định trƣớc và đƣợc giả định trƣớc để các khoảng cách giữa MS macrocell và BS femtocell có thể đƣợc giảm thiểu theo các điều kiện mà trong đó sự nhiễu từ MS macrocell đến BS femtocell là có thể chịu đƣợc. Khi tổn thất đƣờng macrocell giữa MS và BS femtocell không bao gồm sự mất mát xâm nhập trong La, mất thâm nhập trong (3) đƣợc ƣớc tính là nhỏ hơn so với giá trị thực của nó và truyền tải điện năng bị ức chế. Khi mất đƣờng dẫn bên ngoài La, mất thâm nhập ƣớc tính lớn hơn giá trị thực tế và truyền tải điện năng đƣợc phát hành.

Hình 3.7: Thâm nhập ước tính tổn thất giữa femtocell BS và macrocell MS

Chƣơng trình thiết lập công suất này có thể giải quyết các vấn đề của chƣơng trình thiết lập công suất ở phần 2.1.1 .Nếu mất thâm nhập là nhỏ, công suất phát đƣợc ƣớc tính là nhỏ để nhiễu với các macrocell có thể đƣợc giảm nhẹ.Mặt khác, nếu sự mất mát xâm nhập lớn, công suất phát đƣợc ƣớc tính là lớn để có chất lƣợng trong nhà hoặc vùng phủ có thể đƣợc tốt.