Secuencias código de canalización: OVSF
Secuencias código pseudoaleatorias DL: se utiliza una familia de códigos “largos”, de periodo 38400 chips (10 ms). UL: dos opciones: Códigos “largos”, de periodo 38400. Son los utilizados normalmente. Códigos “cortos”, de periodo 256. Son más adecuados para el uso de detección multiusuario en la base.
(Gp:) I (Gp:) S (Gp:) j (Gp:) c (Gp:) d,1 (Gp:) b (Gp:) d (Gp:) S (Gp:) long,n (Gp:) o S (Gp:) short,n (Gp:) I+jQ (Gp:) DPDCH (Gp:) 1 (Gp:) Q (Gp:) c (Gp:) d,3 (Gp:) b (Gp:) d (Gp:) DPDCH (Gp:) 3 (Gp:) c (Gp:) d,5 (Gp:) b (Gp:) d (Gp:) DPDCH (Gp:) 5 (Gp:) c (Gp:) d,2 (Gp:) b (Gp:) d (Gp:) DPDCH (Gp:) 2 (Gp:) c (Gp:) d,4 (Gp:) b (Gp:) d (Gp:) DPDCH (Gp:) 4 (Gp:) c (Gp:) d,6 (Gp:) b (Gp:) d (Gp:) DPDCH (Gp:) 6 (Gp:) c (Gp:) c (Gp:) b (Gp:) c (Gp:) DPCCH (Gp:) S
Ensanchamiento en UL Cd,i, Cc: códigos de canalización: reales slong,n: código de aleatorización largo: complejo sshort,n: código de aleatorización corto: complejo bd, bc: factores de ganancia
Constelación en UL Constelación antes de aleatorización Efecto de la aleatorización
Ensanchamiento en DL Cch,SF,m: código de canalización: real Sdl,n: código de aleatorización, largo: complejo G: factores de ganancia
Constelación en DL Efecto de la aleatorización
Códigos utilizados en DL
Modulación en UL BPSK en cada eje I/Q, con ensanchamiento complejo Filtrado en coseno alzado con factor de caída (roll-off) 0,22 (Gp:) Filtro (Gp:) Filtro (Gp:) p (Gp:) /2 (Gp:) f (Gp:) c (Gp:) + (Gp:) – (Gp:) Salida
Re Im I S j c d,1 b d Slong,no Sshort,n I+jQ DPDCH 1 Q c d,3 b d DPDCH 3 c d,5 b d DPDCH 5 c d,2 b d DPDCH 2 c d,4 b d DPDCH 4 c d,6 b d DPDCH 6 c c b c DPCCH S Ensanchamiento Modulación
Modulación en DL QPSK Filtrado en coseno alzado con factor de caída (roll-off) 0,22 Convertidor Serie a Paralelo Filtro Chips Impares Eje Q Filtro Chips Pares Eje I p /2 f c + – Salida RF Flujo de chips
Codificación de canal Código interno, detector: CRC de 8, 12, 16 ó 24 bits Código externo, corrector: Código convolucional de tasa 1/2 o 1/3 y longitud (constraint lenght) 9. Código turbo de tasa 1/3. Entrelazado de profundidad 10, 20, 40 u 80 ms.
Bucle abierto: se usa en el PRACH y otros canales comunes. La potencia se calcula a partir de atenuación (medida por el móvil) y nivel de interferencia (indicado por la base) Bucle cerrado: se usa en DPCCH y DPDCH. Mide la SIR, compara con la SIR objetivo y envía órdenes para subir o bajar la potencia. Hay dos algoritmos. Es efectivo a velocidades del móvil bajas (hasta 30–50 km/h) Bucle externo: se usa en conjunción con el cerrado. Ajusta la SIR objetivo para garantizar una calidad (BLER) Debe ajustarse a cambios en las condiciones de propagación Los posibles algoritmos no están estandarizados. Control de potencia
Los NTPC bits de control de potencia recibidos en cada intervalo se combinan para obtener una orden de control de potencia. La potencia varía en un paso constante, determinado por la red. Hay dos algoritmos: Algoritmo 1: la orden indica “subir” o “bajar” la potencia en cada intervalo. En traspaso en el UL, el móvil baja la potencia si la orden recibida de al menos una base es “bajar”. Algoritmo 2: cada 5 intervalos, si las 5 órdenes son “subir” se sube la potencia; si las 5 órdenes son “bajar” se baja la potencia; si no la potencia no varía. En traspaso en el UL, el móvil primero combina las 5 órdenes de cada base, y con los resultados calcula una media para decidir si sube, baja o mantiene la potencia. Pasos posibles: UL: 1, 2, 3 dB. DL: 0,5, 1, 1,5, 2 dB. Usualmente 1 dB.
Algoritmos de bucle cerrado
Traspaso Soft. Entre células o sectores de emplazamientos distintos. UL: selección en RNC. DL: combinación o SSDT. Softer. Entre sectores del mismo emplazamientos. UL: combinación en el emplazamiento. DL: combinación o SSDT. Hard. Puede ser entre portadoras UMTS, o entre sistemas (UMTS-GSM). Se basan en la realización de medidas en el móvil y en la base. El móvil envía informes de medidas a la base, bien de manera periódica o de forma guiada por eventos. Los algoritmos de traspaso no están estandarizados. El 3GPP propone como referencia algunos algoritmos, basados en el nivel recibido en el canal piloto de cada base.
Modo comprimido Consiste en crear huecos en la transmisión para posibilitar medidas a otras frecuencias (para traspasos hard) Por decisión de la red, se modifica la transmisión durante parte de la trama, de alguna de estas formas: Dividiendo el factor de ensanchamiento entre 2 Planificación de tráfico por capas superiores a la física y se suspende la transmisión en el resto de la trama. Para mantener la calidad hay que incrementar la potencia durante la parte activa de la trama.
Protocolos en la interfaz radio Plano de control: protocolos relativos a señalización Detalle: canales físicos, de transporte y lógicos
Protocolos en la interfaz radio Plano de usuario: protocolos relativos a información de tráfico
Servicios Gran variedad y flexibilidad Voz: Códec AMR (Adaptive Multirate): varias tasas entre 4,75 y 12,2 kb/s (seleccionables por la red) y tramas SID para DTX Código convolucional Calidad objetivo: BLER = 1-2% Vídeollamada: 64 kb/s Código turbo Calidad objetivo: BLER = 0.1-0.2% Datos en modo circuito y en modo paquete …
La estimación de capacidad en CDMA es complicada, debido a: Relación entre capacidad y cobertura Limitación no rígida Múltiples servicios.
Puede hacerse un cálculo simplificado, basado en las siguientes hipótesis: Enlace ascendente Carga uniforme Una sola clase de servicio Control de potencia ideal sin limitación de potencia transmitida Ignora la variabilidad de carga y de propagación.
Los resultados de este cálculo son aproximados (para estimaciones más realistas debe recurrirse a la simulación).
Capacidad en Sistemas CDMA
Capacidad en Sistemas CDMA W: ancho de banda R: velocidad binaria S: potencia en recepción K: número de usuarios/célula r: eficiencia de reutilización: (Interf. ext.) / (Interf. int.) + 1 a: factor de actividad EB/N0: energía de bit / densidad de ruido+interferencia Haciendo: S >> N0W: K = Kmax:
: factor de carga (load factor) : incremento de ruido (noise floor rise) Capacidad en Sistemas CDMA
Planificación radio
Planificación de sistemas clásicos: dos aspectos “independientes”: (a) Balance de enlace: cobertura (b) Análisis de tráfico y dimensionamiento: capacidad. Planificación de sistemas CDMA: más compleja, debido a: Limitación por interferencia ? (a) y (b) no independientes Multiplicidad de servicios, conmutación de paquetes, servicios asimétricos Los métodos “clásicos” únicamente proporcionan resultados aproximados. Es necesario recurrir a la simulación para evaluar de forma realista el comportamiento del sistema.
1. Planificación aproximada Balances de enlace (? atenuación compensable) Limitaciones: hipótesis y simplificaciones Cálculo de capacidad aproximado Relación cobertura-capacidad mediante factores de carga 2. Planificación detallada Simulación (? prestaciones de la red) Elimina limitaciones de la planificación aproximada Resultados más exactos Necesidad de software específico Planificación radio en CDMA: etapas
Relación EB/N0 necesaria Ganancia por traspaso con continuidad Parámetros relacionados con el bucle cerrado: Margen de potencia Incremento de potencia transmitida
Caracterización del enlace radio Tanto en la etapa de planificación aproximada como en la de planificación detallada es necesario caracterizar adecuadamente el enlace radio. La caracterización se hace por medio de un conjunto de parámetros:
P recibida No traspaso P media P recibida P media umbral margen margen base 1 base 2 seleccionada Traspaso 10% del tiempo umbral Ganancia por traspaso respecto a desvanecimiento por sombra
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