GSM跳頻的種類及各自實(shí)現(xiàn)方法

1、GSM跳頻的種類及各自實(shí)現(xiàn)方法 概述 跳頻可分為快速跳頻和慢速跳頻，在GSM中采用的是慢速跳頻,其特點(diǎn)是 按照固定的間隔改變一個(gè)信道使用的頻率。 GSM中的跳頻可分為基帶跳頻和射頻跳頻兩種。 根據(jù)GSM的建議，基站無(wú)線信道的跳頻是以每一個(gè)物理信道為基礎(chǔ)的， 因此對(duì)于移動(dòng)臺(tái)來說，只需要在每個(gè)幀的相應(yīng)時(shí)隙跳變一次，其跳頻速 率為217跳/秒，它在一個(gè)時(shí)隙內(nèi)用固定的頻率發(fā)送和接收，然后在該時(shí) 隙后需跳到下一個(gè)TDMA幀，由于監(jiān)視其它基站需要時(shí)間，故允許跳頻 的時(shí)間約為1ms，收發(fā)頻率為雙工頻率。但對(duì)基站系統(tǒng)來說，每個(gè)基站 中的TRX（收發(fā)信機(jī)）要同時(shí)于多個(gè)移動(dòng)臺(tái)通信，因此，對(duì)于每個(gè)TRX來 說，能根

2、據(jù)通信使用的物理信道，在其每個(gè)時(shí)隙上按照不同的跳頻方案 來進(jìn)行跳變。 基帶跳頻 基帶跳頻是通過腔體合成器來實(shí)現(xiàn)的。 當(dāng)采用基帶跳頻時(shí)，它的原理是在真單元和載頻單元之間加入了一個(gè) 以時(shí)隙為基礎(chǔ)的交換單元，通過把某個(gè)時(shí)隙的信號(hào)切換到相應(yīng)地?zé)o線 頻率上來實(shí)現(xiàn)跳頻。但由于采用的腔體合成器它要求其每個(gè)發(fā)信機(jī)的 頻率都是固定發(fā)射的，當(dāng)發(fā)信機(jī)要改動(dòng)其頻率時(shí)，只能人工調(diào)諧到新 的頻率上，其話音信號(hào)隨著時(shí)間的變化使用不同頻率發(fā)射機(jī)發(fā)射，收 發(fā)信機(jī)在跳頻總線上不停的掃描觀察，當(dāng)總線發(fā)現(xiàn)有要求使用某一頻 率時(shí)，總線就自動(dòng)指向擁有該頻率的發(fā)信機(jī)上來發(fā)送信號(hào)。采用基帶 跳頻的小區(qū)的載頻數(shù)與該小區(qū)使用的頻點(diǎn)數(shù)是一樣的。

3、基帶跳頻 射頻跳頻 射頻跳頻是通過混合合成器來實(shí)現(xiàn)的。 當(dāng)采用射頻跳頻時(shí)，它是在通過對(duì)其每個(gè)TRX的頻率合成器進(jìn)行控制， 使其在每個(gè)時(shí)隙的基礎(chǔ)上按照不同的方案進(jìn)行跳頻。它采用的混合合 成器對(duì)頻帶的要求十分寬松，每個(gè)發(fā)信機(jī)都可使用一組相同的頻率， 采用不同的MAIO加以區(qū)分。但它必須有一個(gè)固定發(fā)射攜帶有BCCH 的頻率的發(fā)信機(jī)，其他的發(fā)信機(jī)可隨著跳頻序列的序列值的改變而改 變。 射頻跳頻 兩者的區(qū)別 1、基帶跳頻采用的腔體合成器最多可配置8個(gè)發(fā)信機(jī)，而且衰耗小，此時(shí)衰耗僅 為3.5dB;而射頻跳頻采用的混合合成器的容量較小,最多可配置4個(gè)發(fā)信機(jī),而且衰 耗大,當(dāng)為H2D時(shí),衰耗為4.5dB當(dāng)為H

4、4D時(shí),衰耗為8dB.顯然,當(dāng)基站配置較大時(shí),采 用混合合成器的基站的覆蓋要小. 2、腔體合成器對(duì)頻段的要求不如混合合成器靈活,混合合成器所帶的發(fā)信機(jī)可以 使用一組頻率,頻點(diǎn)的間隔要求為200K;腔體合成器的發(fā)信機(jī)僅能使用固定的頻率 發(fā)射,而且所用頻點(diǎn)的間隔要求大于600K. 3、基帶跳頻的每個(gè)發(fā)信機(jī)TX只能對(duì)應(yīng)一個(gè)頻點(diǎn)，而射頻跳頻的每個(gè)發(fā)信機(jī)TX能 夠發(fā)送所有參與跳頻的頻點(diǎn)。當(dāng)使用基帶跳頻時(shí)攜帶BCCH頻點(diǎn)的TX若出現(xiàn)故障， 則易導(dǎo)致整個(gè)小區(qū)的癱瘓，而在射頻跳頻時(shí)則不會(huì)出現(xiàn)這類情況，因?yàn)槊總€(gè)TX都 能發(fā)送BCCH頻點(diǎn)，攜帶BCCH信道的載頻優(yōu)先級(jí)最高，當(dāng)該載頻出現(xiàn)問題時(shí)，攜 帶BCCH信道的

5、TDMA幀，能夠自動(dòng)通過另一個(gè)載頻發(fā)射出去。 跳頻的作用-頻率分集 平滑快衰落環(huán)境 跳頻的作用-干擾分集 平滑、均化干擾 B4B3B2B1 f4f3f2f1 f4 f3 f2 f1 跳頻序列 在小區(qū)參數(shù)的定義中定義了兩個(gè)頻率組，一個(gè)稱為小區(qū)分配表CA（CELL ALLOCATION）用來定義 該小區(qū)所用到的所有頻點(diǎn)，另一個(gè)被稱為移動(dòng)分配表MA（MOBILE ALLOCATION）用來定義參與 跳頻的所有頻點(diǎn)。在此值得注意的是，攜帶有BCCH的載頻，不能用于跳頻，因?yàn)樗鼣y帶有FCCH、 SCH及BCCH信道，需要不停的向該小區(qū)的所有手機(jī)廣播同步消息及系統(tǒng)消息。在GSM規(guī)范中有兩 個(gè)參數(shù)用來定義跳

6、頻序列，分別是MAIO（移動(dòng)分配指針偏移）和HSN（跳頻序列號(hào)）。 MAIO因需描述跳頻重復(fù)功能的起點(diǎn)，所以偏移的可能值與參與跳頻的頻率數(shù)一樣多。MA的頻點(diǎn) 數(shù)應(yīng)在1到64之間，產(chǎn)生跳頻序列要經(jīng)過一個(gè)十分復(fù)雜的算法過程時(shí)，參與計(jì)算的參數(shù)有FN（當(dāng)前 的幀號(hào)及獲得的描述幀號(hào)的T1、T2、T3值）、MAIO、HSN。 HSN值有64個(gè)不同的值，通常一個(gè)小區(qū)的信道應(yīng)有相同的HSN值，不同的MAIO值，因?yàn)檫@是要避 免同一小區(qū)信道之間的干擾，當(dāng)同一小區(qū)出現(xiàn)相同的MAIO后將導(dǎo)致嚴(yán)重的指派失敗率。兩個(gè)擁有 相同HSN不同MAIO的信道，不會(huì)在同一突發(fā)脈沖使用相同的頻率。相反，當(dāng)兩個(gè)使用同一跳頻組， MA

7、IO也相同的但HSN不同的信道，它只會(huì)對(duì)突發(fā)脈沖的1/n干擾。 MS可以由系統(tǒng)廣播消息中提供的小區(qū)參數(shù)來根據(jù)算法導(dǎo)出跳頻序列和小區(qū)的跳頻序列號(hào)。 在使 用同一跳頻組的相鄰小區(qū)中，應(yīng)注意使用不同的HSN，該做法可獲得干擾源分集增益。但注意應(yīng)盡 量避開使用HSN=0的情況（它是循環(huán)跳頻），因?yàn)樗鼤?huì)導(dǎo)致低質(zhì)量的干擾源分集。 跳頻參數(shù) HSN：跳頻序列號(hào)（063），用于確定跳頻的實(shí)際規(guī)則；HSN=0時(shí)為循環(huán)跳頻； HSN0為隨機(jī)跳頻。每個(gè)序列都對(duì)應(yīng)一種偽隨機(jī)序列（周期為六分鐘，78000個(gè)突發(fā) 脈沖） CA（小區(qū)分配表）：指小區(qū)內(nèi)所有可用的頻點(diǎn)，并且從有效頻點(diǎn)0開始連續(xù)配，不能 夾著空的數(shù)據(jù)項(xiàng)；同時(shí)頻

8、點(diǎn)配置從小到大填寫。 MA（移動(dòng)分配集）：跳頻時(shí)可用的載頻頻點(diǎn)集合。最多由64個(gè)頻點(diǎn)組成。其中使用 的頻點(diǎn)必須是屬于【小區(qū)/小區(qū)分配表】?jī)?nèi)相應(yīng)小區(qū)號(hào)的頻點(diǎn)，并且不能包含任何 BCCH信道的頻點(diǎn)。 MAIO（跳頻序列偏移量）：用于確定跳頻的初始頻點(diǎn)。 一個(gè)跳頻TRX內(nèi)的所有信道 的MAIO必須相同（幀跳頻），同一個(gè)小區(qū)內(nèi)的不同跳頻TRX內(nèi)的信道的MAIO必須不 同。 TSC（訓(xùn)練序列號(hào)）：訓(xùn)練序列號(hào)必須與基站色碼相同。移動(dòng)臺(tái)或基站接收信號(hào)時(shí)，通 過指定的訓(xùn)練序列進(jìn)行時(shí)延均衡，而對(duì)于不同TSC的同頻信號(hào)，則因?yàn)椴荒苓M(jìn)行時(shí)延均 衡而無(wú)法接收解調(diào)，這樣可以有效地防止錯(cuò)誤的無(wú)效接收，防止同頻干擾。 考題

9、舉例-選擇題 1、跳頻的主要優(yōu)點(diǎn)在于（ABDF ） A、頻率分集 B、干擾分集 C、增加容量 D、抗快衰落效應(yīng) E、抗慢衰落效應(yīng) F、抗多徑效應(yīng) 考題舉例-選擇題 2、跳頻能有效地改善以下哪種現(xiàn)象？（C ） A、單通 B、時(shí)間擴(kuò)散 C、多徑衰落 D、互調(diào)干擾 考題舉例-選擇題 3、當(dāng)應(yīng)用跳頻技術(shù)時(shí)，哪些載波或時(shí)隙不能跳？（C ） A、BCCH載波不能跳 B、BCCH載波的TS0和TS1不能跳 C、BCCH載波的TS0不能跳 D、所有傳送BCCH和SDCCH的時(shí)隙都不能跳 考題舉例-選擇題 4、某基站應(yīng)用跳頻功能，主BCCH不參與跳頻，小區(qū)HSN相同，因 工程師設(shè)置錯(cuò)誤導(dǎo)致兩個(gè)TRX的MAIO相

10、同，則（BCD ） A、RACH譯碼成功率正常 B、切入失敗率可能會(huì)較高 C、SD立即指配下發(fā)率不正常 D、該問題無(wú)法通過路測(cè)定位 考題舉例-判斷題 題目答案解釋 GSM采用的跳頻技術(shù)具有頻率分集的作用。對(duì) BCCH載波不能跳頻.錯(cuò)TS0不跳頻 BCCH載波不跳頻.可以理解為BCCH脈沖串固 定在某一個(gè)頻點(diǎn)上發(fā)送. 對(duì) BCCH-BCH和CCCH映射在 時(shí)隙TS0上.TS0不能采用跳 頻.其它TS1TS7可以跳頻. 小區(qū)內(nèi)切換不管是否開啟跳頻,作用都是一樣 的. 錯(cuò) 解析：小區(qū)內(nèi)切換在小區(qū)開 啟跳頻后,作用會(huì)減弱. 跳頻中,通常一個(gè)小區(qū)應(yīng)使用不同的HSN值、 相同的MAIO值,避免同小區(qū)信道間

11、的互相干擾. 錯(cuò)應(yīng)該相反 考題舉例-簡(jiǎn)答題 一、請(qǐng)簡(jiǎn)述GSM系統(tǒng)跳頻的意義 答：在蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中應(yīng)用，可以提高系統(tǒng)抗多徑衰落的能力，并且能 抑制同頻干擾對(duì)通信質(zhì)量的影響，跳頻主要帶來的好處是所謂頻率分集 (Frequency Diversity)和干擾分集(Interference Diversity)的效果。頻率分 集實(shí)際上是提高了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，干擾分集則提高了網(wǎng)絡(luò)的容量。 二、基帶跳頻BBFH 和 射頻跳頻RFFH的主要區(qū)別是什么？ 對(duì)于BBFH，小區(qū)內(nèi)每個(gè)TRX的頻率固定，但是用戶基帶信號(hào)在不同的TRX 上隨時(shí)間變化；一般使用Filter Combiner；每個(gè)小區(qū)分配的頻點(diǎn)數(shù)量與該小 區(qū)的TRX數(shù)量相等。 對(duì)于RFFH，小區(qū)內(nèi)除了含BCCH的TRX外的TRX頻率隨時(shí)間按一定規(guī)律變 化，但是用戶基帶信號(hào)送到某一固定的TRX上；一般使用Hybrid Combiner； 每 個(gè)小區(qū)分配的頻點(diǎn)數(shù)量一般多于該小區(qū)的TRX數(shù)量。