Quadratic Discriminant Analysis (QDA) Classifier 63

En GSM, el acceso múltiple en la interfaz de radio es TDMA, mediante el cual un canal en la frecuencia es particionado en sub-canales ortogonales de usuario. Un problema surge si los datos que el usuario produce para enviarlos a través de la red, son por naturaleza, en ráfagas. Un usuario que tiene reservado un canal puede transmitir datos irregularmente, en donde los períodos de silencio pueden ser hasta más largos que los períodos de transmisión; por ejemplo, una señal de voz puede tener pausas bastante largas. En tales casos TDMA

tiende a ser ineficiente porque cierta porción de las ranuras de tiempo asignadas al usuario no contienen información. Un sistema de acceso múltiple ineficientemente diseñado, limita el número de usuarios que pueden compartir simultáneamente un mismo canal de comunicaciones. Una forma de confrontar este problema es permitir que más de un usuario pueda compartir el canal o el sub-canal mediante el uso de señales de código. En este método, a cada usuario se le asigna una secuencia de código única, de esta manera las señales de usuario pueden ser transmitidas por un canal común. Después de la recepción, varias señales de usuario son separadas correlacionando cada señal recibida con cada una de las posibles secuencias de código de usuario. Un diseño de secuencias de código con una cros-correlación relativamente pequeña entre ellas, minimiza la diafonía inherente a la demodulación de las señales recibidas desde múltiples transmisores. Este método de acceso múltiple es llamado Acceso Múltiple por División de Código (CDMA) (Novosad et al, 2006).

En UMTS, se usa WCDMA para el acceso múltiple en la interfaz de radio. Aquí las secuencias de código que se le asignan a los usuarios son secuencias de espectro extendido que hacen que los datos de usuario se conviertan en señales de espectro extendido antes de

ser transmitidas en la interfaz de radio (ver Anexo V). Esto se hace debido a que las señales

de espectro extendido son más inmunes a la interferencia y al ruido. 1.3.5 CDMA en Redes de Radiocomunicación Celulares

Reutilización Universal de Frecuencia

En CDMA todos los usuarios que están en una misma célula comparten el mismo espectro de frecuencia simultáneamente. En una red celular basada en CDMA esto también se cumple para usuarios que estén en diferentes células. En la transmisión de espectro extendido la tolerancia a la interferencia posibilita la reutilización universal de frecuencia. Debido a esta particularidad de CDMA, se pueden llevar a cabo otras funciones a nivel de red (Novosad et al, 2006).

Soft Handover

Debido a la reutilización universal de frecuencia, la conexión de una estación móvil (MS, o generalmente UE en WCDMA) con la red celular puede incluir varios enlaces de radio. Se

handover es una forma de diversidad, con lo que se incrementa la razón señal a ruido

cuando la potencia de transmisión es constante. A nivel de red, el soft handover posibilita

que el movimiento de un UE de una célula a otra involucre procesos de transición menos

abruptos. El soft handover ayuda a minimizar la potencia de transmisión que se necesita en

el uplink y el downlink (Novosad et al, 2006).

Control de Potencia

Como se explica en Novosad et al (2006), con el control de potencia se garantiza que cada usuario en la red reciba y transmita solo con la energía suficiente para transportar la información para que la interferencia entre los usuarios sea mínima. Esto es crucial para la capacidad de la red. Una razón secundaria para el control de potencia es minimizar el consumo de batería. Para el estándar WCDMA, el control de potencia se aplica en ambos

sentidos (uplink y downlink).

Cuando el UE inicia una llamada, este ajusta su potencia de transmisión basándose en la potencia con que recibe una señal piloto común. La señal piloto común es una señal específica que se difunde con potencia constante en todas las células a través de un canal de difusión. La potencia con que se recibe esta piloto da una medida (a groso modo) de las pérdidas de propagación que existen entre el UE y el Nodo B. Mientras más fuerte se recibe la señal piloto, menos potencia de transmisión inicial se necesita. A este tipo de ajuste de la

potencia inicial se le conoce como control de potencia de lazo abierto en el uplink. Para

establecer una conexión, se usan canales de control adicionales. Un proceso análogo a este

se utiliza en el downlink para calcular la potencia inicial basándose en reportes de

mediciones que le manda el UE a la red.

Las variaciones en el canal multitrayecto hacen que la utilización de un valor relativamente fijo de la SIR (Razón Señal a Interferencia), que es lo que se usa en el control de potencia de lazo abierto, no siempre garantice un control de potencia de calidad. Por lo tanto la SIR debe ser controlada basándose en la razón de error de bit o en la razón de error de bloque. Si la razón de error es muy grande, el parámetro SIR se incrementa hasta llegar a la razón de error deseada. Un incrementando del parámetro SIR en el receptor provoca el control de potencia de lazo cerrado para incrementar la potencia de transmisión en la parte transmisora

hasta que se alcance un valor nuevo del parámetro SIR. Al control del parámetro SIR se le llama control de potencia externo.

La función de control de potencia de lazo cerrado también se usa para compensar el rápido desvanecimiento causado por el canal multitrayecto. En el control de potencia de lazo cerrado, la potencia de transmisión del UE se ajusta de acuerdo con las mediciones de potencia que hace el Nodo B. El Nodo B compara la SIR con que recibe la información, con un valor predeterminado para lograr una determinada calidad de recepción, y de acuerdo con el resultado envía comandos al UE para que incremente o disminuya su

potencia de transmisión. El mismo proceso se realiza en el downlink.