2008-4-10_跳频在gsm中的应用

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1、跳频在GSM中的应用一、跳频的基本介绍跳频就是使手机在每个突发序列（Burst）后改变自己的频率。跳频是GSM空中接口的一项重要特性，在GSM规范04.08、05.01、05.02中都有叙述。它是提高网络质量和网络容量的一项有效、经济的手段。二、跳频的原理跳频是按照固定的间隔改变频率。跳频可以分为两种方式：一种是快跳频（FFH）,它的频率变换速度比调制速度还要快；另一种称为慢跳频（SFH）,也就是目前GSM所采用的跳频方式。1.慢跳频GSM采用的是8个时隙的TDMA系统。在慢跳频中，当一个手机占用一个时隙时，在一个突发序列内只能在一个固定的频率上进行发送和接收信息，并在

2、跳到下一个时隙前转由另外一个频点进行信息的收发，并以每秒217次的速率进行跳频。这项技术可以在话音信道（TCH）和信令信道（SDCCH）上采用。但广播信道（BCCH）不能采用跳频，因为手机只能通过广播信道来测量相邻小区的接收信号强度，因此，它必须要分配一个固定的频点。而且，广播信道上的所有时隙必须以满功率发射，这样，慢跳频（SFH）、功率控制（PC）、不连续发射（DTX）都不能在广播信道上使用。2.慢跳频模式(1).如图一1所示，在空中接口方面，慢跳频可以分为两种模式：*循环跳频模式*随机跳频模式循环跳频模式就是周期地采用同一种跳频序列；而随机跳频模式则采用一种预先定义

3、好的、相对比较随机的、相当长的跳频序列，以达到随机跳频的目的。突发序图一1:周期跳频和随机跳频的原理(时隙1)(2).在基站方面，跳频亦可分为两种：•基带跳频(BBH)•合成跳频(又称射频跳频(RFH))在基带跳频中(BBH),每个载频(TRX)以固定的频率发射。它是使手机在每个突发序列占用不同的发射单元来实现跳频的。在基站内部，基带部分(FU)和射频部分(CU)是分开的，这样，跳频就可以通过把FU转接到相应的CU上来实现。如Alcatel的G2基站就是这样实现基带跳频的。基带跳频的跳频数N(hop)是受到所配置的载频数N(TRX)限制的：N(hop)〈二N(TRX)。

4、只有一个载频的基站是不能实施基带跳频的。在合成跳频(RFH)中，载频不用被分配给固定的频率，它的每一个时隙都可以根据预先定义好的跳频序列而改变它的频率。在这样的一个系统中，跳频数可能大于载频数：N(hop)>=N(TRX)o图一2显示了基带跳频和合成跳频的不同。TRX1为BCCH频点，BCCH设置在时隙0。图中表明，TRX1只能在基带跳频中实施跳频。但值得一提的是，Alcatel的微小区(1TRX)可以实现合成跳频，它是通过一个附加的发射器发射一个1.米用跳频的优点跳频主要通过两个特性来提高传输质量：•频率分极•干扰分极(1).频率分极对于在同一地点时，不同频率的多径衰

5、落是不同的。当采用了跳频技术后，慢移动手机将在不同的突发序列时经历不同的衰落，而不至于会长时间地停留在同一个频率的多径衰落的最低处。均衡器的差错校正算法可以减少这种衰落影响。在信号中断时间短于交织码的周期时，这种算法是非常有效的o因.此，实施跳频i可以避免长时间1深度衰落，从而可以提高无线信号传输质量，降低误码率。对于快速移动手机而言，它不会长时间停留在多径衰落的最低处，因而不会受这种衰落的影响。由于频率分极的优点是建立在不同频率引起不同的多径衰落基础上，因此在定义跳频序列时，频点间隔越大越好。(2).干扰;分极在同一个小区，有的频率可能受到较少的频率干扰而有较好的话音

6、质量，而有的频率有可能受到较强的干扰。当采用了跳频技术后，采用干扰分担的机理，使这一小区的每个频率的干扰值都能降到一个平均的满意值。需要注意的是，循环跳频模式没有干扰分极特性，因为它的跳频序列是固定的，不能使干扰和被干扰的频点变得不相干。只有采用随机跳频才能体现干扰分极的优点。图一3体现了频率分极和干扰分极的效果。(1).提高网络容量首先我们介绍一个叫平均复用度(ARCS)的概念，它是衡量网络容量的一个重要参数：ARCS二带宽/平均每小区载频数平均复用度越小，网络可以设计到的容量越大，但网络的干扰程度也越严重。由于跳频的频率分级和干扰分级的特性，使网络的干扰程度大大降低

7、，因此，在相同网络质量的前提下，采用跳频的网络可以采用更低的ARCS,这样，每个小区可以配置更多的载频，从而达到提高网络容量的目的。三、跳频的实施1.实施的条件•手机支持跳频跳频为手机的基本功能。如果手机不支持跳频，则该手机就不能在实施跳频的网络中进行正常的呼叫。目前已知不支持跳频的手机有摩托罗拉8700,诺基亚2110o这二款型号的手机均为最早进入中国市场的第一代手机，其后进入中国市场的手机应均能支持跳频。•由于跳频的干扰分极特性，因此，必须在网络整体质量较好的前提下。也就是在网络微调后，绝大部分无线信道都处于较好质量的情况下，才可以实