El problema cercano-lejano o problema de escucha es el efecto de una señal fuerte proveniente de una fuente de señal cercana que dificulta que un receptor escuche una señal más débil de otra fuente debido a la interferencia del canal adyacente , la interferencia cocanal , la distorsión , efecto de captura , limitación de rango dinámico o similares. Esta situación es común en los sistemas de comunicación inalámbrica, en particular CDMA . En algunas técnicas de interferencia de señales , el problema cercano-lejano se aprovecha para interrumpir (" interferencia ") las comunicaciones.
Considere un receptor y dos transmisores, uno cerca del receptor y el otro lejos. Si ambos transmisores transmiten simultáneamente y con potencias iguales, entonces, debido a la ley del cuadrado inverso, el receptor recibirá más potencia del transmisor más cercano. Dado que la señal de una transmisión es el ruido de la otra , la relación señal/ruido (SNR) del otro transmisor es mucho menor. Esto hace que el transmisor más lejano sea más difícil, si no imposible, de entender. En resumen, el problema cercano-lejano consiste en detectar o filtrar una señal más débil entre señales más fuertes. [1]
Para expresar este problema en términos más comunes, imagina que estás hablando con alguien a 6 metros de distancia. Si ustedes dos están en una habitación tranquila y vacía, entonces es bastante fácil mantener una conversación con niveles de voz normales. En un bar ruidoso y lleno de gente, sería imposible escuchar el mismo nivel de voz, y la única solución (para esa distancia) es que tanto usted como su amigo hablen más alto. Por supuesto, esto aumenta el nivel general de ruido en el bar, y todos los demás clientes también tienen que hablar más alto (esto equivale a un control descontrolado de potencia). Al final, todos tienen que gritar para hacerse oír por una persona que está justo a su lado, y es imposible comunicarse con nadie a más de medio metro de distancia. Sin embargo, en general, un ser humano es muy capaz de filtrar sonidos fuertes; Se pueden implementar técnicas similares en el procesamiento de señales donde se pueden establecer criterios adecuados para distinguir entre señales (ver procesamiento de señales y, en particular, procesamiento de señales adaptativo ).
Volviendo a esta analogía a las comunicaciones inalámbricas, el transmisor lejano tendría que aumentar drásticamente la potencia de transmisión, lo que quizá no sea posible.
En sistemas CDMA y redes similares de telefonía celular , el problema se resuelve comúnmente mediante el ajuste dinámico de la potencia de salida de los transmisores. Es decir, los transmisores más cercanos utilizan menos energía, por lo que la SNR de todos los transmisores en el receptor es aproximadamente la misma. A veces, esto puede tener un impacto notable en la duración de la batería, que puede ser dramáticamente diferente dependiendo de la distancia desde la estación base. Sin embargo, en situaciones de mucho ruido, los transmisores más cercanos pueden aumentar su potencia de salida, lo que obliga a los transmisores distantes a aumentar su salida para mantener una buena SNR. Otros transmisores reaccionan al aumento del ruido de fondo aumentando su salida. Este proceso continúa y, eventualmente, los transmisores distantes pierden su capacidad de mantener una SNR utilizable y se caen de la red. Este proceso se llama control de potencia desbocado . Este principio puede usarse para explicar por qué un área con baja señal es perfectamente utilizable cuando la celda no está muy cargada, pero cuando la carga es mayor, la calidad del servicio se degrada significativamente, a veces hasta el punto de inutilizabilidad.
Otras posibles soluciones al problema cercano-lejano: