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¿Por qué los códigos PN ortogonales no pueden ayudar en el efecto cercano-lejano?

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Solución:

las secuencias PN ortogonales utilizadas en CDMA podrán manejar esto?

Ortogonal secuencias PN pudo.

En realidad, no obtiene estos: las compensaciones de frecuencia y tiempo, y las compensaciones durante la fase de diseño significan que solo obtiene aproximadamente secuencias ortogonales.

Entonces, incluso si la correlación cruzada entre lo que transmite TX1 y TX2 es, digamos, -50 dB, pero TX2 es 53 dB más fuerte en el receptor que TX1, entonces la energía de TX1 después la correlación con la secuencia PN coincidente sigue siendo solo la mitad de la de la interferencia de TX2.

Bueno, la pista está en la última frase. El receptor tiene que detectar de forma fiable el número de señales recibidas (p. ej., 1 en la secuencia de código), ya que se suman en el extremo del receptor.

Si hay dos teléfonos, uno con una intensidad de señal recibida de, por ejemplo, 10 (sin tener en cuenta las unidades exactas) y otro con una intensidad de 1, entonces tenemos intensidades de señal entrante total de 0, 1, 10 y 11 (nuevamente, sobre- simplificando). Eso es bastante difícil de separar para un receptor como 4 niveles diferentes. Ahora bien, si la relación es 100:1, lo que no es improbable con las radios, los niveles son 0, 1, 100 y 101; imposible de separar.

Cuando las unidades son más o menos iguales en potencia, obtenemos los valores 0, 1 y 2 (no, no 3). Mucho más fácil de separar y detectar.

CDMA es muy singular en comparación con otros esquemas de multiplexación porque (incluso en el caso ideal) no elimina por completo la interferencia de otros usuarios. En un tiempo ideal (es decir, TDMA) o en una frecuencia ideal (es decir, FDMA), puede eliminar efectivamente todas las interferencias de otros usuarios, mientras que en un esquema CDMA todo lo que está haciendo es reducir efectivamente la interferencia de otros usuarios en un factor de $N$dónde $N$ es la longitud de los códigos de dispersión.

Así que si tienes dos usuarios $a$ y $b$ ambos transmitiendo a un receptor común utilizando un nivel de potencia común de $P$ pero los niveles de potencia que se reciben son $P_a$ y $P_b$ respectivamente (porque uno está cerca y el otro está lejos), entonces en un sistema FDMA ideal y transmitiendo sobre la ganancia de canal unitario, entonces tendría la fórmula SNR normal de

$$ SNR_a = fracP_aP_N $$

para el usuario $a$ y una fórmula de

$$ SNR_b = fracP_bP_N $$

para el usuario $b$. $P_N$ es la potencia de ruido. Entonces, es básicamente un esquema de multiplexación puro y, por lo tanto, siempre que los dos valores SNR anteriores estén por encima de la sensibilidad de su receptor, entonces debería poder decodificarlos bien. Sin embargo, en un esquema CDMA ideal, la interferencia de otros usuarios no se elimina, sino que se reduce en un factor de $N$ entonces el SNR para el usuario $a$ sería

$$ SNR_a = fracP_afracP_bN + P_N $$

y para el usuario $b$ es

$$ SNR_b = fracP_bfracP_aN + P_N $$

Ahora, si la longitud de la secuencia de dispersión ortogonal $N$ es lo suficientemente largo, esto no es un problema ya que esta SNR será efectivamente la misma que en el primer caso. Si por el contrario $N$ no es muy largo y tiene un dispositivo cerca y el otro lejos, entonces tendrá $P_a >> P_b$ si usuario $b$ es muy lejos. Entonces esto puede causar $SNR_b$ caer por debajo de la sensibilidad de recepción del receptor y dificultar la recepción de paquetes de $b$. Puede mitigar este problema de cerca y lejos en gran medida mediante el uso de largas secuencias PN perfectamente ortogonales. En muchos casos, aunque se utilizan secuencias de PN que no son perfectamente ortogonales, la interferencia de otros usuarios se reduce en un factor ligeramente inferior a la longitud de la secuencia de PN. Esto exacerba el problema de “cerca de lejos”.

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