跳頻技術(shù)在gsm系統(tǒng)中的應(yīng)用

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1、跳頻技術(shù)在GSM系統(tǒng)中的應(yīng)用摘要:本文主要介紹了GSM系統(tǒng)中引入跳頻技術(shù)后,使系統(tǒng)抗干擾能力提高,頻率復(fù)用度有所改善?！　￡P(guān)鍵詞:跳頻技術(shù)抗干擾性能頻率復(fù)用掉話　　:TN914.4:A:1007-9416(2011)01-0051-02　　　　1、緒論　　1.1引言　　近年來隨著移動(dòng)X絡(luò)的迅猛發(fā)展,由于GSM移動(dòng)通信X中,頻譜資源和基站小區(qū)的頻點(diǎn)數(shù)有限,另外受到信道利用率的限制,很多因素造成小區(qū)同頻干擾、鄰頻干擾嚴(yán)重,給通信質(zhì)量的進(jìn)一步提高帶來的困難。如何解決GSM系統(tǒng)中的干擾等問題,以改善系統(tǒng)性能,成了現(xiàn)在GSMX絡(luò)建設(shè)中的一個(gè)重要任務(wù)。　　

2、1.2跳頻技術(shù)在移動(dòng)通信中重要作用　　GSM移動(dòng)通信X中引入跳頻后,可以起到以下幾方面作用:(1)頻率分集:由于多徑衰落具有頻率選擇性,因此,跳頻可使信號(hào)處于深度衰落的概率明顯降低,提高,減少掉話。這種作用可以等同于頻率分集。(2)干擾分集:跳頻可以降低多種類型的干擾,如同信道干擾,鄰信道干擾,互調(diào)干擾等,跳頻使移動(dòng)臺(tái)所受的連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間干擾變成單個(gè)突發(fā)脈沖的不連續(xù)干擾,也就是干擾分集,當(dāng)在具有不同干擾電平的時(shí)隙之間跳頻時(shí)可以得到干擾分集好處。(3)提高頻率復(fù)用度,增加系統(tǒng)容量:由于跳頻的抗衰落和抗干擾的作用,可以使頻率復(fù)用度提高,從而一定程度上增

3、加系統(tǒng)容量,同時(shí)也起到擴(kuò)頻的作用?！　　　?、GSMX絡(luò)跳頻技術(shù)的系統(tǒng)論述　　2.1GSM中跳頻的種類及原理　　跳頻可分為快速跳頻和慢速跳頻,在GSM中主要采用慢速跳頻,主要按照固定間隔改變一個(gè)信道使用的頻率。慢和快是針對(duì)每秒跳頻次數(shù)和調(diào)制速率而言的。GSM系統(tǒng)使用的跳頻技術(shù),每秒跳頻217次,傳輸頻率在一個(gè)突發(fā)脈沖傳輸期間保持一定。因?yàn)镚SMX絡(luò)中每秒跳頻次數(shù)小于調(diào)制速率,故稱為慢跳頻,反之為稱為快速跳頻?！　?.1.1GSM中跳頻技術(shù)的種類及原理　　GSM中實(shí)現(xiàn)跳頻的方法有兩種:基帶跳頻和射頻跳頻。　　基帶跳頻的原理是將話音信號(hào)隨著時(shí)間的變

4、換使不同頻率的收發(fā)信機(jī)發(fā)射,每個(gè)收發(fā)信機(jī)TRX,在一個(gè)固定的頻率上發(fā)送信息,移動(dòng)通信設(shè)備通過使用不同的TRX,從一個(gè)突發(fā)脈沖序列轉(zhuǎn)換到另一個(gè)突發(fā)脈沖序列來實(shí)現(xiàn)慢跳頻,由于BCCH信道不允許使用跳頻,因此BCCH信息在TRX1的頻點(diǎn)的TS0(時(shí)隙0)上發(fā)送,而不參與跳頻?！　∩漕l跳頻(RFH,又稱合成器跳頻)是將話音信號(hào)用固定的收發(fā)信機(jī)由跳頻序列控制,采用不同的頻率發(fā)射。這種跳頻方式是TRX不分配有固定的頻率,它們按照一個(gè)預(yù)定的跳頻序列改變移動(dòng)設(shè)備所占用時(shí)隙的使用頻率。在這樣的一個(gè)系統(tǒng)中,可用的跳頻數(shù)可以大于已安裝好的TRX的數(shù)量?！　?.1.2

5、基帶跳頻和射頻跳頻的主要區(qū)別　　(1)基帶跳頻通過選擇性的將基帶信號(hào)傳送到工作在固定頻率的發(fā)射機(jī)上來實(shí)現(xiàn)跳頻,發(fā)射機(jī)無需跳頻。而射頻跳頻則通過發(fā)射機(jī)不斷變換頻點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)跳頻。由于頻率選擇性合路器不能支持射頻跳頻,所以使用頻率選擇性合路器的基站只能使用基帶跳頻,而采用寬帶合路器的基站則可以隨意選擇?！　?2)射頻跳頻需要一個(gè)寬帶合路器,一般采用混合合路器,損耗較大,基站覆蓋效果受到一定影響?；鶐l可以避免使用寬帶合路器,而利用頻率選擇性合路器,頻率選擇性合路器一般采用腔體式,損耗較小。寬帶合路器對(duì)頻點(diǎn)間隔沒有要求,而頻率選擇性合路器一般需要頻點(diǎn)間

6、隔要大于600kHz,因此發(fā)信機(jī)的頻率間隔要大于600kHz?！　?3)射頻跳頻的每個(gè)混合合路器最多可配置4個(gè)發(fā)信機(jī),合成器的調(diào)諧時(shí)間最低限度為一個(gè)時(shí)隙。射頻跳頻事宜收發(fā)信機(jī)不多的BTS結(jié)構(gòu),每個(gè)收發(fā)信機(jī)可以再很寬的頻帶上跳頻,從而獲得較高的頻率增益?；鶐l的每個(gè)合路器最多可配置8個(gè)發(fā)信機(jī)。在容量大的系統(tǒng)中提供這種方法僅僅是成本效益,因此容量大的系統(tǒng)BTS已經(jīng)有數(shù)量較多的收發(fā)信機(jī)?！　?.2GSMX絡(luò)中跳頻的作用　　在GSM數(shù)字蜂窩系統(tǒng)中,由于存在著頻率復(fù)用,因此必然存在著同頻和鄰頻干擾,同鄰干擾強(qiáng)度決定著話音質(zhì)量。根據(jù)GSM規(guī)范為了保證X絡(luò)

7、質(zhì)量,需要定義相應(yīng)的同頻干擾和鄰頻干擾保護(hù)值,因此在實(shí)際X絡(luò)設(shè)計(jì)中需要根據(jù)該保護(hù)值來設(shè)計(jì)X絡(luò)?！　≡诜翘lX絡(luò)中表示X絡(luò)干擾程度的C／I和BER(比特誤碼率),FER(幀誤碼率)的關(guān)系是唯一的,并且是獨(dú)立于系統(tǒng)的負(fù)載率。但是引入跳頻技術(shù)后,我們發(fā)現(xiàn)某一C／I值所對(duì)應(yīng)的RXQUAL值和非跳頻X絡(luò)是相似的,但在解碼后所得到的誤碼率和幀刪除率主要依賴于跳頻數(shù)量的多少和系統(tǒng)負(fù)載情況,因此在跳頻X絡(luò)僅僅用C／I或QXQUAL來評(píng)估跳頻X絡(luò)是不夠的?！　∽鳛楹饬縓絡(luò)中語(yǔ)音話務(wù)信道的好壞,我們通常用在服務(wù)區(qū)域內(nèi)至少90％的語(yǔ)音話務(wù)信道的FER2％表示較好的質(zhì)

8、量。從相關(guān)模擬結(jié)果知道跳頻技術(shù)降低了C／I的要求,但同時(shí)卻提高了話音質(zhì)量,而話音質(zhì)量的提高在一定程度上提高了系統(tǒng)的容量?！　?.2.1頻率分集　　由于