66
Points Systèmes Radios

umts point-systemes_radio

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: umts point-systemes_radio

Points Systèmes Radios

Page 2: umts point-systemes_radio

TxDivTxDiv

TxDiv

= Création de diversité

d’émission au NodeB en utilisant deux antennes.

Deux modes retenus en UMTS «

open loop

» et « closed loop

»

Antenne n°1 Antenne n°2

Page 3: umts point-systemes_radio

TxDiv : Open loop TSTDTxDiv : Open loop TSTD

TSTD: Time Switched Transmit Diversity

Pour le canal SCH uniquement. Emission alternée du canal SCH sur chacune des deux antennes

Page 4: umts point-systemes_radio

TxDiv : Open loop STTDTxDiv : Open loop STTD

STTD: Space Time Transmit Diversity

Pour l’ensemble des canaux (sauf SCH)

Emission différente sur la deuxieme antenne (diversité

temporelle & spatiale)

Au niveau bit avant étalement

Page 5: umts point-systemes_radio

TxDiv : Closed loop -

PrincipesTxDiv : Closed loop -

Principes

Participation du mobile qui indique les poids optimaux à

appliquer sur les deux antennes pour maximiser la puissance reçue. C’est une technique classique de beamforming.

Pour les canaux DPCH et PDSCH

Au niveau chip après étalement

Page 6: umts point-systemes_radio

TxDiv : Closed loop ou Open loop -

CPICHTxDiv : Closed loop ou Open loop -

CPICH

Un CPICH par antenne non pondéré

par les poids optimaux permet au mobile de rechercher la meilleure combinaison pour optimiser le SIR

Un CPICH par antenne non pondéré

par les poids optimaux permet au mobile de rechercher la meilleure combinaison pour optimiser le SIR

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0000 0 0

1 1 100 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 10 0 0 0 1 10 0 1 1 1 1 0 0 0

Slot #0 (20 bits)

Slot #1 (20 bits)Slot #14 (20 bits)

Antenne #1

Antenne #2

Page 7: umts point-systemes_radio

TxDiv : Closed loop –

Mode 1TxDiv : Closed loop –

Mode 1

1 bit FBI par slot Rythme 1500 Hz1 bit FBI par slot Rythme 1500 Hz

2

)sin(

2

)cos(11

2

n

nii

n

nii

jW

2/11 W

Slot # Pair Impair

FBI 0 0 /21 -/2

Page 8: umts point-systemes_radio

TxDiv : Closed loop –

Mode 2TxDiv : Closed loop –

Mode 2

)2,1(),( 21jeppWW

4 bits pour représenter les poids [1 pour (p1,p2) et 3 pour la phase ]

1 bit FBI par slot

Rythme

(375 Hz) mais la

mise à

jour au fil de l’eau des poids permet de conserver le rythme de 1500 Hz

4 bits pour représenter les poids [1 pour (p1,p2) et 3 pour la phase ]

1 bit FBI par slot

Rythme

(375 Hz) mais la

mise à

jour au fil de l’eau des poids permet de conserver le rythme de 1500 Hz

Page 9: umts point-systemes_radio

TxDiv : Closed loop = SDMA ?TxDiv : Closed loop = SDMA ?

L’idée est posée mais cela reste limité. Les évolutions UMTS s’oriente vers des systèmes MIMO (Multiple Input Multiple Output)

L’idée est posée mais cela reste limité. Les évolutions UMTS s’oriente vers des systèmes MIMO (Multiple Input Multiple Output)

Avec la TxDiv de

l’UMTS on passera

d’un faisceau no

n directif à un faisceau un peu plus directif.

Page 10: umts point-systemes_radio

TxDiv : BilanTxDiv : Bilan

Pour le trafic dédié

(PDCH) ou partagé

(PDSCH) c’est l’un (Open Loop) ou l’autre (Closed Loop)

Pour le trafic dédié

(PDCH) ou partagé

(PDSCH) c’est l’un (Open Loop) ou l’autre (Closed Loop)

Canal Mode “Open Loop” Mode “Closed Loop”TSTD STTD

P-CCPCH XSCH X

S-CCPCH XDPCH X XPICH X

PDSCH X XAICH X

Page 11: umts point-systemes_radio

TxDiv : Performances (1)TxDiv : Performances (1)

100

101

102

103

-16

-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2Single - Speech 12.2 kb/s

Velocity (km/h)

Ave

rage

Ec/

Ior

(dB

) fo

r 1%

FE

R

No TxDivOL =0.CL1 =0.CL2 =0.OL =0.7CL1 =0.7CL2 =0.7

La TxDiv est efficace pour les petites vitesse (< 50 km/h) en mode CL par contre le mode OL révèle son intérêt au delà

de cette vitesse limite.

Les performances dépendent du degré

de corrélation entre les antennes mais aussi du profil de propagation. On peut montrer que moins il y a de chemins dans le profil plus la TxDiv est efficace.

La TxDiv est efficace pour les petites vitesse (< 50 km/h) en mode CL par contre le mode OL révèle son intérêt au delà

de cette vitesse limite.

Les performances dépendent du degré

de corrélation entre les antennes mais aussi du profil de propagation. On peut montrer que moins il y a de chemins dans le profil plus la TxDiv est efficace.

Page 12: umts point-systemes_radio

TxDiv : Performances (2)TxDiv : Performances (2)

Gain par rapport à

No TxDiv

Single Multipath

3 km/h 120 km/h 3 km/h 120 km/h

Open loop 1.6 dB 1.8 dB 1.1 dB 1.2 dB

Closed loop 3.8 dB 0.0 dB 3.2 dB 0.0 dB

Plus le SIR (= Puissance_Utile/Interférence) de fonctionnement diminue, plus la puissance à

consacrer au lien diminue et plus les interférences

générées diminuent.

Donc on peut se permettre de diminuer la puissance utile qui au passage fait baisser encore les interférence et donc …

etc, etc, …

Au passage on consomme moins de puissance au NodeB

Plus le SIR (= Puissance_Utile/Interférence) de fonctionnement diminue, plus la puissance à

consacrer au lien diminue et plus les interférences

générées diminuent.

Donc on peut se permettre de diminuer la puissance utile qui au passage fait baisser encore les interférence et donc …

etc, etc, …

Au passage on consomme moins de puissance au NodeB

Page 13: umts point-systemes_radio

Mesures RADIOMesures RADIO

Mesures UTRAN:

• NodeB RSSI• SIRUL

par connexion UL• Puissance utilisé

par Code OVSF• Puissance totale émise au NodeB• TrCH BLER & PhyCh BER• Round Trip Time • Délai de Propagation aller

Mesures UE:

• CPICH RSCP • UTRAN RSSI , TDD RSCP, GSM RSSI• CPICH Ec/N0• Puissance totale émise au Mobile• TrCH BLER •

Différence de temps: [SFN-SFN], [SFN,CFN] ou [SFN,GSM] • Ue Rx-Tx Time

Utile pour gérer la mobilité et le contrôle de puissance

Utile pour gérer la mobilité et le contrôle de puissance

Page 14: umts point-systemes_radio

Mesures RADIO : pour gérer la mobilité

et la puissance

Mesures RADIO : pour gérer la mobilité

et la puissance

Page 15: umts point-systemes_radio

MobilitéMobilité

UE

NodeB

Il convient de distinguer:

UE en mode IDLE: resélection autonome

UE en mode CONNECTE: resélection ou handover

Il convient de distinguer:

• UE en mode IDLE: resélection autonome

• UE en mode CONNECTE: resélection ou handover

NodeB

NodeB

?

Page 16: umts point-systemes_radio

Mobilité

en VEILLE (1)Mobilité

en VEILLE (1)

UE

NodeB

NodeB

NodeB

?

La cellule initiale est choisie sur:

des critères radio: (Squal > 0) et (SRxlev > 0)

Le paramètre C est une compensation permettant d’accepter des mobiles un

peu justes en réception ( ) mais possédant une

réserve de puissance importante ( ).

des critères systèmes:

cellule non barrée

PLMN OK (Home de préférence)

La cellule initiale est choisie sur:

• des critères radio: (Squal > 0) et (SRxlev > 0)

Le paramètre C est une compensation permettant d’accepter des mobiles un

peu justes en réception ( ) mais possédant une

réserve de puissance importante ( ).

• des critères systèmes:

• cellule non barrée

• PLMN OK (Home de préférence)

requis

CPICH

reçu

CPICHqual N

EcNEcS

min

00

CRSCPRSCPS requisCPICH

reçuCPICHRxlev min

MAXUE

RACHMAXUE PPC _

0min requisCPICH

reçuCPICH RSCPRSCP

0_ MAXUE

RACHMAXUE PP

Page 17: umts point-systemes_radio

Mobilité

en VEILLE (1 bis)Mobilité

en VEILLE (1 bis)

Page 18: umts point-systemes_radio

Un fois calé

le mobile s’inscrit!Un fois calé

le mobile s’inscrit!Mobilité

en VEILLE (2)Mobilité

en VEILLE (2)

UE

NodeB

Page 19: umts point-systemes_radio

Les fonctionnalités du mobile sont demandées lors de la connection RRC d’inscription. Le réseau pourra s’en servir lorsqu’il aura à

gérer la mobilité

Les fonctionnalités du mobile sont demandées lors de la connection RRC d’inscription. Le réseau pourra s’en servir lorsqu’il aura à

gérer la mobilité

Le mobile poursuit ses mesures sur le voisinage:•

donné

sur le BCCH

peut être UMTS (FDD ou TDD)

• ou GSM

Le mobile poursuit ses mesures sur le voisinage:• donné

sur le BCCH

• peut être UMTS (FDD ou TDD)

• ou GSM

Mobilité

en VEILLE (3)Mobilité

en VEILLE (3)

UE

NodeB

NodeB

?

Cellules UMTS FDD

Cellules GSM

Page 20: umts point-systemes_radio

Il qualifie sa cellule par rapport aux autres:•

Critère S

Critère R

Il qualifie sa cellule par rapport aux autres:• Critère S

• Critère R

Mobilité

en VEILLE (4)Mobilité

en VEILLE (4)

UE

NodeB

NodeB

?

NNOffset

NMeasCellngNeighbouri

SHyst

SMeasCellServing

TOQQRQQR

_

_

Mesure de qualité: Ec/N0

ou RSCP du CPICH

Seuils donnés dans le BCCH

Compensation temporaire

The winner is best S and best RThe winner is best S and best R

Page 21: umts point-systemes_radio

Cela peut conduire à

:•

LA_UPDATE si la nouvelle cellule fait changer de zone de localisation

RA_UPDATE si la nouvelle cellule fait changer de zone de routage

Cela peut conduire à

:• LA_UPDATE si la nouvelle cellule fait changer de zone de localisation

• RA_UPDATE si la nouvelle cellule fait changer de zone de routage

Mobilité

en VEILLE (5)Mobilité

en VEILLE (5)

UE

NodeB

NodeB

?

Page 22: umts point-systemes_radio

Mobilité

en mode CONNECTE (1)Mobilité

en mode CONNECTE (1)

UE

NodeB

NodeB

?

Tant qu’il reste en URA_PCH (RRC URA_UPDATE), CELL_PCH

ou CELL_FACH (RRC CELL_UPDATE), le mobile pratique la resélection autonome de cellule !

Tant qu’il reste en URA_PCH (RRC URA_UPDATE), CELL_PCH

ou CELL_FACH (RRC CELL_UPDATE), le mobile pratique la resélection autonome de cellule !

Page 23: umts point-systemes_radio

Mobilité

en mode CONNECTE (2)Mobilité

en mode CONNECTE (2)

Pour passer ces messages un passage spontané

en CELL_FACH

est indispensable pour disposer des canaux RACH

(UL) et FACH

(DL). Pour passer ces messages un passage spontané

en CELL_FACH

est indispensable pour disposer des canaux RACH

(UL) et FACH

(DL).

Page 24: umts point-systemes_radio

En CELL_DCH

un canal dédié

est ouvert entre UE et NodeB. En CELL_DCH

un canal dédié

est ouvert entre UE et NodeB.

Mobilité

en mode CONNECTE (3)Mobilité

en mode CONNECTE (3)

Page 25: umts point-systemes_radio

Le suivi de ce lien va conduire au HANDOVER.

Celui-ci peut être HARD:

UMTS FDD de fréquence porteuse différente

• UMTS TDD

• GSM

ou SOFT:

UMTS FDD de même porteuse

Le suivi de ce lien va conduire au HANDOVER.

Celui-ci peut être HARD:

• UMTS FDD de fréquence porteuse différente

• UMTS TDD

• GSM

ou SOFT:

• UMTS FDD de même porteuse

RNC

Le RNC décide du Handover aidé

des mesures

remontés par les mobiles et les NodeB.

Le RNC décide du Handover aidé

des mesures remontés par les mobiles et les NodeB.

Mobilité

en mode CONNECTE (4)Mobilité

en mode CONNECTE (4)

Page 26: umts point-systemes_radio

Le message MEASUREMENT_CONTROL

explicite au mobile le type de mesures à

effectuer ainsi que les règles de report (périodique/événement).

Il faut des mesures de niveau de champ:

Mais aussi des mesures qualifiant l’écart temporel entre les cellules (SFN-SFN) ou (SFN-GSM Time)

Le message MEASUREMENT_CONTROL

explicite au mobile le type de mesures à

effectuer ainsi que les règles de report (périodique/événement).

Il faut des mesures de niveau de champ:

Mais aussi des mesures qualifiant l’écart temporel entre les cellules (SFN-SFN) ou (SFN-GSM Time)

Mobilité

en mode CONNECTE (5)Mobilité

en mode CONNECTE (5)

Page 27: umts point-systemes_radio

Pour le cas ou les voisines sont sur d’autres porteuses (HO inter système ou inter

fréquence) le mobile doit physiquement se caler sur une autre porteuse pour réaliser les mesures. En a-t-il le temps?

OUI

si le mobile possède un double récepteur

sans impact sur le trafic NON

sauf si on l’aide par le COMPRESSED MODE

Pour le cas ou les voisines sont sur d’autres porteuses (HO inter système ou inter fréquence) le mobile doit physiquement se caler sur une autre porteuse pour réaliser les mesures. En a-t-il le temps?

• OUI

si le mobile possède un double récepteur

• sans impact sur le trafic NON

sauf si on l’aide par le COMPRESSED MODE

Mobilité

en mode CONNECTE (6)Mobilité

en mode CONNECTE (6)

Page 28: umts point-systemes_radio

Trois types de compression peuvent être effectués

:

on garde le même code OVSF

de transmission et on augmente le taux de poinçonnage.

on change de code OVSF

en passant à

un rang inférieur SF/2. Cette

méthode n’est valide que si le code initial possède un facteur d’étalement différent de SF = 4. Il faut changer de scrambling code DL durant ces moments de compression. La norme précise les SC right (SC + 16384) ou left (SC + 8192) à

utiliser

on modifie les règles de transport en proposant pour les trames

compressées, de nouveaux formats de transport adaptés au code OVSF initial mais possédant des blocs plus petits. Cette méthode n’est envisageable que pour des services non temps réels.

Trois types de compression peuvent être effectués

:

on garde le même code OVSF

de transmission et on augmente le taux de poinçonnage.

on change de code OVSF

en passant à

un rang inférieur SF/2. Cette méthode n’est valide que si le code initial possède un facteur d’étalement différent de SF = 4. Il faut changer de scrambling code DL durant ces moments de compression. La norme précise les SC right (SC + 16384) ou left (SC + 8192) à

utiliser

on modifie les règles de transport en proposant pour les trames compressées, de nouveaux formats de transport adaptés au code OVSF initial mais possédant des blocs plus petits. Cette méthode n’est envisageable que pour des services non temps réels.

Mobilité

en mode CONNECTE (7)Mobilité

en mode CONNECTE (7)

Page 29: umts point-systemes_radio

Mobilité

en mode CONNECTE (8)Mobilité

en mode CONNECTE (8)

Page 30: umts point-systemes_radio

Mobilité

en mode CONNECTE (9)Mobilité

en mode CONNECTE (9)

Les patterns de CM peuvent être multiples: des longs, des courts

affectés de périodes différentes.

Pour mesurer les (au plus 32) voisines GSM, deux patterns sont préconisés :

• un court: 7

slots toutes les 3

trames pour des mesures de RSSI

• un long: 14

slots toutes les 8

trames pour des identifications de BSIC

Les patterns de CM peuvent être multiples: des longs, des courts

affectés de périodes différentes.

Pour mesurer les (au plus 32) voisines GSM, deux patterns sont préconisés :

• un court: 7

slots toutes les 3

trames pour des mesures de RSSI

• un long: 14

slots toutes les 8

trames pour des identifications de BSIC

On pourrait croire que ces moments de compression ne concernent que le sens DL, afin de permettre aux UE d’écouter une autre fréquence. Il n’en est rien. Il concerne parfois également le sens UL lorsque l’on souhaite stopper l’émission du UE pour éviter que sa propre émission (dans la bande UL de l’UMTS) gène l’écoute sur la bande DL concernée. C’est le cas lors de l’écoute de fréquence DCS 1800 ou PCS 1900. Le spectre DL de ces systèmes est proche du spectre UL UMTS.

On pourrait croire que ces moments de compression ne concernent que le sens DL, afin de permettre aux UE d’écouter une autre fréquence. Il n’en est rien. Il concerne parfois également le sens UL lorsque l’on souhaite stopper l’émission du UE pour éviter que sa propre émission (dans la bande UL de l’UMTS) gène l’écoute sur la bande DL concernée. C’est le cas lors de l’écoute de fréquence DCS 1800 ou PCS 1900. Le spectre DL de ces systèmes est proche du spectre UL UMTS.

Page 31: umts point-systemes_radio

Mobilité

en mode CONNECTE (10)Mobilité

en mode CONNECTE (10)

Pour prévenir le UE des modifications relatives à

la dimension radio on utilisera la messagerie RRC habituelle

Pour prévenir le UE des modifications relatives à

la dimension radio on utilisera la messagerie RRC habituelle

Page 32: umts point-systemes_radio

Mobilité

en mode CONNECTE (11)Mobilité

en mode CONNECTE (11)

Pour le NodeB la messagerie NBAPPour le NodeB la messagerie NBAP

Page 33: umts point-systemes_radio

Mobilité

en mode CONNECTE (12)Mobilité

en mode CONNECTE (12)

L’activation ou la désactivation du COMPRESSED MODE EST commandé

par:

l’envoi du message MEASUREMENT_CONTROL

coté

UE

l’envoi au NodeB par le RNC du message de niveau NBAP COMPRESSED_MODE_COMMAND

L’activation ou la désactivation du COMPRESSED MODE EST commandé

par:

• l’envoi du message MEASUREMENT_CONTROL

coté

UE

l’envoi au NodeB par le RNC du message de niveau NBAP COMPRESSED_MODE_COMMAND

UE NodeB RNC

DCCH / Measurement Control (Start/Stop, CM Starting Time)RRC RRC

DCCH /CM_Command (Start/Stop,

Starting Time)NBAP NBAP

Page 34: umts point-systemes_radio

Mobilité

en mode CONNECTE (13)Mobilité

en mode CONNECTE (13)

Le mode CONNECTE le plus sexy demeure le mode intra

fréquence. Dans ce cas le suivi des mesures va amener le RNC à

vouloir ajouter ou supprimer des liens radio à

la communication.

Le mode CONNECTE le plus sexy demeure le mode intra fréquence. Dans ce cas le suivi des mesures va amener le RNC à

vouloir ajouter ou supprimer des liens radio à

la communication.

Page 35: umts point-systemes_radio

Mobilité

en mode CONNECTE (14)Mobilité

en mode CONNECTE (14)

••

Un peu de Vocabulaire:Un peu de Vocabulaire:

••

Active Set: Active Set:

••

ll ’’ensemble des cellules actives lors densemble des cellules actives lors d ’’une connexion multiple une connexion multiple avec un UE en situation de soft handoveravec un UE en situation de soft handover

••

Candidate Set: Candidate Set:

••

ll ’’ensemble des cellules potentiellement candidates a une ensemble des cellules potentiellement candidates a une connexion de type soft HandOff (Ec/No suffisant)connexion de type soft HandOff (Ec/No suffisant)

••

Monitered Set: Monitered Set:

••

ll ’’ensemble des cellules potentiellement non candidates a une ensemble des cellules potentiellement non candidates a une connexion de type soft HandOff (Ec/No insuffisant) mais connexion de type soft HandOff (Ec/No insuffisant) mais que le mobile mesureque le mobile mesure

Page 36: umts point-systemes_radio

Mobilité

en mode CONNECTE (15)Mobilité

en mode CONNECTE (15)

CAS SIMPLE: le même NodeB gère les deux cellulesCAS SIMPLE: le même NodeB gère les deux cellules

La technique CDMA le permet puisque la ressource est un code. Il suffit de donner les codes du mobile (OVSFUL

& SCUL

) au nouveau NodeB et les codes du nouveau NodeB (OVSFDL

et SCDL

) au mobile.

La technique CDMA le permet puisque la ressource est un code. Il suffit de donner les codes du mobile (OVSFUL

& SCUL

) au nouveau NodeB et les codes du nouveau NodeB (OVSFDL

et SCDL

) au mobile.

Page 37: umts point-systemes_radio

Mobilité

en mode CONNECTE (16)Mobilité

en mode CONNECTE (16)

SOFT

ER ve

rsus S

OFT

SOFT

ER ve

rsus S

OFT

Page 38: umts point-systemes_radio

Mobilité

en mode CONNECTE (17)Mobilité

en mode CONNECTE (17)

L’on doit connaître les écarts temporels entre les cellules aussi bien coté

UE que coté

NodeB

L’on doit connaître les écarts temporels entre les cellules aussi bien coté

UE que coté

NodeB

Page 39: umts point-systemes_radio

Mobilité

en mode CONNECTE (18)Mobilité

en mode CONNECTE (18)

Vu du UE la différence de temps SFN-SFNVu du UE la différence de temps SFN-SFN

Page 40: umts point-systemes_radio

Mobilité

en mode CONNECTE (19)Mobilité

en mode CONNECTE (19)

Deux cas de figure: 1 seul RNCDeux cas de figure: 1 seul RNC

Page 41: umts point-systemes_radio

Mobilité

en mode CONNECTE (20)Mobilité

en mode CONNECTE (20)

Ou bien deuxOu bien deux

Page 42: umts point-systemes_radio

Mobilité

en mode CONNECTE (21)Mobilité

en mode CONNECTE (21)

Page 43: umts point-systemes_radio

Mobilité

en mode CONNECTE (22)Mobilité

en mode CONNECTE (22)

Page 44: umts point-systemes_radio

Mobilité

en mode CONNECTE (23)Mobilité

en mode CONNECTE (23)Pas de Soft HO pour DSCH. Au RNC de bien choisir la bonne cellule

Pas de Soft HO pour DSCH. Au RNC de bien choisir la bonne cellule

Pas plus pour CPCH et autres canaux communs UL ou DLPas plus pour CPCH et autres canaux communs UL ou DL

Page 45: umts point-systemes_radio

Gestion de la Puissance: interférences ULGestion de la Puissance: interférences UL

La non orthogonalité

des codes de scrambling fait

apparaître des interférences au niveau NodeB pour le sens UL

La non orthogonalité

des codes de scrambling fait apparaître des interférences au niveau NodeB pour le sens UL

Page 46: umts point-systemes_radio

Gestion de la Puissance: interférences DLGestion de la Puissance: interférences DL

Le multitrajet joue pour le sens DLLe multitrajet joue pour le sens DL

Page 47: umts point-systemes_radio

Contrôle de la Puissance: Open Loop ou Closed Loop ?Contrôle de la Puissance: Open Loop ou Closed Loop ?

Puissance Fixe: Canaux DL: P-CCPCH, S-CCPCH, AICH, CPICH, SCH, PICH, CSICH, CD/CA-ICH

couvrir une zone avec un niveau de performance prédéterminé.

Boucle ouverte: Canal UL PRACH

(Préambule et Message Part) et PCPCH

(Préambule)Canal UL & DL Dédiés (DPDCH & DPCCH) pour le choix de la puissance initiale par calcul du path loss et utilisation de compensation UL ou DL

Boucle fermée:Canal UL PCPCH (Message Part) Canal UL & DL Dédiés (DPDCH & DPCCH) Canal DL partagé

(PDSCH) asservissement rapide de la puissance de l’émetteur par le récepteur

Page 48: umts point-systemes_radio

Contrôle de la Puissance: Mode Closed Loop Contrôle de la Puissance: Mode Closed Loop

Via les bits TPC des slots UL & DL

Rythme slot de 1500 Hz

Contrôle du SIR

reçu par rapport à

un niveau cible (SIRtarget

)

Via les bits TPC des slots UL & DL

Rythme slot de 1500 Hz

Contrôle du SIR

reçu par rapport à

un niveau cible (SIRtarget

)

Page 49: umts point-systemes_radio

Contrôle de la Puissance UL (1)Contrôle de la Puissance UL (1)

Page 50: umts point-systemes_radio

Contrôle de la Puissance UL (2)Contrôle de la Puissance UL (2)

Envoi au NodeB par le RNC

du SIRtarget

requis pour la communication.

Le NodeB procède à

la comparaison entre le SIR reçu évalué

sur le DPCCH montant (bits PILOT) et le SIRtarget

demandé.

Si (SIR < SIRtarget) TPC = UP

Sinon TPC = DOWN

Le pas P vaut typiquement 1dB ou 2dB.

L’interprétation de la commande TPC reçue par le mobile peut être directe ou retardée.

Mode Direct = Algorithme 1 à

chaque slot reçu le mobile applique la consigne demandée (1 ou 2dB)

Mode retardé

= Algorithme 2 le pas est toujours 1dB, mais le mobile doit attendre 5 slots consécutifs avant d’appliquer la commande (1dB) obtenue après le cumul des 5 TPC reçus. Pendant 4 slots la puissance est gelée à

sa valeur standard et c’est seulement au 5ieme slot qu’une décision est rendue. Les commandes TPC reçues durant les 5 slots consécutifs doivent être identiques pour que l’évolution de la puissance soit effective.

Page 51: umts point-systemes_radio

Contrôle de la Puissance DL (1)Contrôle de la Puissance DL (1)

Page 52: umts point-systemes_radio

Contrôle de la Puissance DL (2)Contrôle de la Puissance DL (2)

Envoi au mobile du BLERtarget

à

obtenir pour l’asservissement du lien DL. Cette consigne permet en interne de déterminer un SIRtarget

.

Le mobile procède à

la comparaison entre le SIR reçu évalué

sur le DPCCH descendant (bits PILOT) et le SIR cible proposé.

Le mobile envoie la commande TPC dans chaque slot. Celle-ci peut être interprétée par le NodeB de deux façons différentes.

DPC_MODE = 0

Rythme slotLa commande TPC doit alors être interprétée comme une consigne immédiate d’augmentation ou de diminution de 0.5, 1, 1.5 ou 2dB.

DPC_MODE = 1

Rythme de 3 slotsLe mobile doit envoyer trois fois successivement la même commande permettant au NodeB d’appliquer une augmentation ou une diminution de puissance à

un rythme plus faible (500 Hz). Le pas peut comme dans le cas précédent être 0.5, 1, 1.5 ou 2 dB.

Le NodeB reçoit du RNC (messagerie NBAP) les limites minimales et maximales de puissance à

considérer pour le canal à

controler ainsi que la puissance initiale à

appliquer.

Page 53: umts point-systemes_radio

Outer LoopOuter Loop

Estimation de La Qualité

Reçue

Comparaison à la Qualité

Requise

Supérieure alorsSIRtarget

diminueInférieure alorsSIRtarget

augmente

-+

Page 54: umts point-systemes_radio

Performances du Power Control (1)Performances du Power Control (1)

Mobile lent: 3 km/h

Mobile rapide: 30 km/h

Avec un pas de 1 dB on est vite limité

pour inverser le

fading. On peut faire illusion jusqu’à

80 km/h avec des pas

de 2 dB. Mais au delà

...

Page 55: umts point-systemes_radio

Performances du Power Control (2)Performances du Power Control (2)

(Eb

/N0

) Avec Power

Control

SansPower

Control

3 km/h 6.7 dB 8.5 dB

50 km/h 7.3 dB 6.8 dB

Page 56: umts point-systemes_radio
Page 57: umts point-systemes_radio
Page 58: umts point-systemes_radio

Power Balancing DLPower Balancing DL

P1

P2

Radio Link Addition

Pref

P1

P2

P1

P2

P1

P2

P1

P2

Pour résoudre le Power Drifting DL, le RNC met en place un mécanisme d’équilibrage des puissances des différents radio link. C’est le Power Balancing

Ajustement fin fait par chacun des NodeB par step successif (+/-

0.5 dB) sur une periode

imposée. Tout en continuant a suivre le power control. A chaque slot on procède à:

en veillant qu’au bout de la période indiquée l’ensemble de la correction de balancing

(Pbal

) ait été

appliquée.

Page 59: umts point-systemes_radio

SSDT (Site Selection Diversity) permet au mobile d’indiquer dans l’ACTIVE SET une cellule privilégiée. Les bits FBI sont utilisés (1 ou 2 par slots)

1 bit FBI 2 bits FBI

Long (15 bits) 1 fois par trame 2 fois par trame

Medium (7 bits) 2 fois par trame 4 fois par trame

Short (5 bits) 3 fois par trame 5 fois par trame

Page 60: umts point-systemes_radio

Power Control & Compressed ModePower Control & Compressed Mode

Il faut rattraper le temps perdu après la compression

Page 61: umts point-systemes_radio

La puissance au NodeBLa puissance au NodeB

Elle se répartie entre :

les canaux communs (SCH, CCPCH, CPICH, PICH)les canaux dédiés (DPCH)les canaux partagés (DSCH)

Page 62: umts point-systemes_radio

Le but c’est de couvrirLe but c’est de couvrir

La puissance requise permet avant tout de combattre un path loss:

• maximal pour l’ensemble de canaux communs

• spécifique à

la liaison UE-NodeB pour les canaux dédiés

Ce path loss est établi par le bilan de liaison.

dBNodeBUe

dBmTxUe

dBmRxUe LPP __

Page 63: umts point-systemes_radio

Sans dépasser le maximum autoriséSans dépasser le maximum autorisé

La capacité

d’une cellule dépend de la répartition des mobiles sur la zone à

couvrir.

Page 64: umts point-systemes_radio

La performance Eb/N0 des mobilesLa performance Eb/N0 des mobiles

Cette puissance émise permet d’assurer au mobile un niveau de réception minimal pour démoduler le canal.

Mais il faut lutter contre un bruit environnant. Le point de fonctionnement (Eb/N0) est important !

lini

RxNoiseUE

TxUE

RxNoiseUE

RxUE

UE lPP

PP

RSBi

i

i

i

i __

i

iii

i

UE

bUEb

UEb

UEb

UE NE

WR

WNERRSB

00

lini

TxUERx

UE lP

P i

i

Page 65: umts point-systemes_radio

Ce bruit c’est nous même !Ce bruit c’est nous même !

Donc il faut émettre fort pour combattre le path loss mais pas trop pour ne pas générer trop d’interférence pour les autres.

C’est toute la difficulté

du CDMA.

Page 66: umts point-systemes_radio

Répartition typiqueRépartition typique

Pmax de 20W [43 dBm]