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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