- Mặt phẳng quản lý (Mplane): Cấu hình
2.3.4. Điều khiển công suất và chuyển giao trong mạng 3G 1 Điều khiển công suất
2.3.4.1. Điều khiển công suất
a, Giới thiệu chung
Điều khiển công suất là một công việc quan trọng trong tất cả các hệ thống di động vì vấn đề tuổi thọ của pin và các lý do an toàn, nhưng trong hệ thống 3G, điều khiển công suất là cần thiết bởi vì đặc điểm giới hạn của CDMA.
Mục tiêu của việc sử dụng điều khiển công suất là khác nhau trên đường lên và đường xuống. Các mục tiêu của điều khiển công suất như sau:
• Khắc phục hiệu ứng gần- xa trên đường lên. • Tối ưu dung lượng hệ thống bằng việc điều khiển • Làm tăng tối đa tuổi thọ pin
Không có điều khiển công suất, tín hiệu đến từ MS gần với BS nhất có thể chặn các tín hiệu từ các MS khác cách xa BS hơn. Trong tình huống xấu nhất, một MS có công suất quá lớn có thể chặn toàn bộ một cell. Giải pháp là phải áp dụng điều khiển công suất để đảm bảo rằng các tín hiệu đến từ đầu cuối khác nhau có cùng công suất hay có cùng tỷ số tín hiệu trên nhiễu (SIR) khi chúng đến BS.
Hình 2.15- Hiệu ứng gần xa (điều khiển công suất trên đường lên)
Trên đường xuống, không có hiệu ứng gần xa do mô hình một- tới-nhiều. Điều khiển công suất có nhiệm vụ bù nhiễu bên trong cell gâu ra bởi các trạm di động, đặc biệt là nhiễu gần biên giới của các cell này. Hơn thế nữa điều khiển công suất trên đường xuống có nhiệm vụ làm giảm nhiễu toàn bộ nhiễu bằng cách giữa QoS tại mức giá trị mục tiêu.
HÌnh 2.16 -Bù nhiễu bên trong cell
b, Điều khiển công suất vòng mở (Open –loop power control)
Điều khiển công suất vòng mở được sử dụng trong UMTS FDD cho việc thiết
lập năng lượng ban đầu cho MS. Trạm di động sẽ tính toán suy hao đường truyền giữa các trạm gốc và trạm di động bằng cách đo cường độ tín hiệu nhận sử dụng mạch điều khiển độ tăng ích tự động (AGC). Tùy theo sự tính toán suy hao đường truyền này, trạm di động có thể quyết định công suất phát đường lên của nó. Điều khiển công suất vòng mở có ảnh hưởng trong hệ thống TDD bởi vì đường lên và đường xuống là tương hỗ, nhưng không ảnh hưởng nhiều trong các hệ thống FDD bởi vì các kênh đường lên và đường xuống hoạt động trên các băng tần khác nhau và hiện tượng Phadinh Rayleigh trên đường lên và đường xuống độc lập nhau. Vậy điều khiển công suất vòng mở chỉ có thế bù một cách đại khái suy hao do khoảng cách. Đó là lý do tại sao điều khiển công suất vòng mở chỉ được sử dụng như là việc thiết lập năng lượng ban đầu trong hệ thống FDD.
c, Điều khiển công suất vòng kín
Điều khiển công suất vòng kín được gọi là điều khiển công suất nhanh trong
hệ thống WCDMA, có nhiệm vụ điều khiển công suất phát của MS (đường lên) hay là công suất trạm gốc (đường xuống) để chống lại phadinh của các kênh vô tuyến và đạt được chỉ tiêu tỷ số tín hiệu nhiễu trên nhiễu SIR được thiết lập bởi vòng bên ngoài. Chẳng hạn như trên đường lên, trạm gốc so sánh SIR nhận được từ MS tới SIR mục tiêu trong mỗi khe thời gian (0,666ms). Nếu SIR nhận được lớn hơn mục tiêu, BS sẽ truyền một lệch TPC “0” đến MS thông qua kênh điều khiển riêng đường xuống. Nếu SIR nhận được thấp hơn mục tiêu, BS sẽ truyền một lệch TPC
“1” đến MS. Bởi vì tần số của điều khiển công suất vòng kín rất nhanh nên có thể bù được phadinh nhanh và cả phadinh chậm.
d, Điều khiển công suất vòng bên ngoài
Điều khiển công suất vòng bên ngoài cần thiết để giữ chất lượng truyền thông
tin tại các mức yêu cầu bằng cách thiết lập mục tiêu cho điều khiển công suất vòng kín nhanh. Mục đích của nó là cung cấp chật lượng yêu cầu. Tần số của điều khiển công suất vòng bên ngoài thường là 10-100Hz.
Điều khiển công suất vòng bên ngoài so sánh chất lượng nhận được với chất lượng yêu cầu. Thông thường chất lượng được định nghĩa là tỷ lõi bit mục tiêu xác định (BER) hay tỷ số lỗi khung (FER). Mối quan hệ giữa SIR mục tiêu và mục tiêu chất lượng tùy thuộc vào tốc độ di động và hiện trạng đa đường. Nếu chất lượng nhận tốt hơn có nghĩa là mục tiêu SIR đủ cao để đảm bảo QoS yêu cầu. Để giảm thiếu khoảng trông, mục tiêu SIR sẽ phải giảm. Tuy nhiên, nếu chất lượng nhận xấu hơn chất lượng yêu cầu, mục tiêu SIR phải tăng lên để đảm bảo QoS yêu cầu.