GSM跳频的种类及各自实现方法

跳频中,通常一个小区应使用不同的HSN值、 错 应该相反 相同的MAIO值,避免同小区信道间的互相干扰.
考题举例-简答题
• 一、请简述GSM系统跳频的意义
– 答：在蜂窝移动通信系统中应用，可以提高系统抗多径衰落的能力，并且能 抑制同频干扰对通信质量的影响，跳频主要带来的好处是所谓频率分集 (Frequency Diversity)和干扰分集(Interference Diversity)的效果。频率分 集实际上是提高了网络的覆盖范围，干扰分集则提高了网络的容量。
基带跳频
射频跳频
• 射频跳频是通过混合合成器来实现的。
• 当采用射频跳频时，它是在通过对其每个TRX的频率合成器进行控制， 使其在每个时隙的基础上按照不同的方案进行跳频。它采用的混合合 成器对频带的要求十分宽松，每个发信机都可使用一组相同的频率， 采用不同的MAIO加以区分。但它必须有一个固定发射携带有BCCH 的频率的发信机，其他的发信机可随着跳频序列的序列值的改变而改 变。
•
MA（移动分配集）：跳频时可用的载频频点集合。最多由64个频点组成。其中使用
的频点必须是属于【小区/小区分配表】内相应小区号的频点，并且不能包含任何 BCCH信道的频点。
Hale Waihona Puke Baidu
•
MAIO（跳频序列偏移量）：用于确定跳频的初始频点。 一个跳频TRX内的所有信道 的MAIO必须相同（帧跳频），同一个小区内的不同跳频TRX内的信道的MAIO必须不 同。
带BCCH信道的TDMA帧，能够自动通过另一个载频发射出去。
跳频的作用-频率分集
平滑快衰落环境
跳频的作用-干扰分集
B4 f4 B3 f3 B2 f2 B1 f1
f4 f3 f2 f1
平滑、均化干扰
跳频序列
• 在小区参数的定义中定义了两个频率组，一个称为小区分配表CA（CELL ALLOCATION）用来定义
•
MAIO因需描述跳频重复功能的起点，所以偏移的可能值与参与跳频的频率数一样多。MA的频点
数应在1到64之间，产生跳频序列要经过一个十分复杂的算法过程时，参与计算的参数有FN（当前 的帧号及获得的描述帧号的T1、T2、T3值）、MAIO、HSN。
•
HSN值有64个不同的值，通常一个小区的信道应有相同的HSN值，不同的MAIO值，因为这是要避 免同一小区信道之间的干扰，当同一小区出现相同的MAIO后将导致严重的指派失败率。两个拥有 相同HSN不同MAIO的信道，不会在同一突发脉冲使用相同的频率。相反，当两个使用同一跳频组， MAIO也相同的但HSN不同的信道，它只会对突发脉冲的1/n干扰。
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射频跳频
两者的区别
• 1、基带跳频采用的腔体合成器最多可配置8个发信机，而且衰耗小，此时衰耗仅
为3.5dB;而射频跳频采用的混合合成器的容量较小,最多可配置4个发信机,而且衰 耗大,当为H2D时,衰耗为4.5dB当为H4D时,衰耗为8dB.显然,当基站配置较大时,采 用混合合成器的基站的覆盖要小. • 2、腔体合成器对频段的要求不如混合合成器灵活,混合合成器所带的发信机可以 使用一组频率,频点的间隔要求为200K;腔体合成器的发信机仅能使用固定的频率 发射,而且所用频点的间隔要求大于600K. • 3、基带跳频的每个发信机TX只能对应一个频点，而射频跳频的每个发信机TX能 够发送所有参与跳频的频点。当使用基带跳频时携带BCCH频点的TX若出现故障， 则易导致整个小区的瘫痪，而在射频跳频时则不会出现这类情况，因为每个TX都 能发送BCCH频点，携带BCCH信道的载频优先级最高，当该载频出现问题时，携
•
二、基带跳频BB－FH 和 射频跳频RF－FH的主要区别是什么？
– 对于BB－FH，小区内每个TRX的频率固定，但是用户基带信号在不同的TRX 上随时间变化；一般使用Filter Combiner；每个小区分配的频点数量与该小 区的TRX数量相等。 – 对于RF－FH，小区内除了含BCCH的TRX外的TRX频率随时间按一定规律变 化，但是用户基带信号送到某一固定的TRX上；一般使用Hybrid Combiner； 每 个小区分配的频点数量一般多于该小区的TRX数量。
GSM跳频的种类及各自实现方法
概述
•
•
跳频可分为快速跳频和慢速跳频，在GSM中采用的是慢速跳频,其特点是
按照固定的间隔改变一个信道使用的频率。 GSM中的跳频可分为基带跳频和射频跳频两种。
•
根据GSM的建议，基站无线信道的跳频是以每一个物理信道为基础的，
因此对于移动台来说，只需要在每个帧的相应时隙跳变一次，其跳频速 率为217跳/秒，它在一个时隙内用固定的频率发送和接收，然后在该时 隙后需跳到下一个TDMA帧，由于监视其它基站需要时间，故允许跳频 的时间约为1ms，收发频率为双工频率。但对基站系统来说，每个基站 中的TRX（收发信机）要同时于多个移动台通信，因此，对于每个TRX来 说，能根据通信使用的物理信道，在其每个时隙上按照不同的跳频方案 来进行跳变。
考题举例-简答题
• 三、跳频参数HSN、MA 、MAIO、FN的含义及HSN、MA 、MAIO
取值范围。
– 参考答案：
– FN: TDMA帧号, 在同步信道上广播。
– MA: 用于跳频的频点集，设MA包含N个频点，则1 ≦ N ≦64。 – MAIO: 移动分配偏移量，取值范围(0 to N-1）。 – HSN: 跳频序列号，取值范围 (0 to 63)。
考题举例-判断题
题目 GSM采用的跳频技术具有频率分集的作用。 BCCH载波不能跳频. BCCH载波不跳频.可以理解为BCCH脉冲串固 定在某一个频点上发送. 小区内切换不管是否开启跳频,作用都是一样 的. 答案 对 错 TS0不跳频 BCCH-BCH和CCCH映射在 对 时隙TS0上.TS0不能采用跳 频.其它TS1~TS7可以跳频. 错 解析：小区内切换在小区开 启跳频后,作用会减弱. 解释
– C、BCCH载波的TS0不能跳
– D、所有传送BCCH和SDCCH的时隙都不能跳
考题举例-选择题
• 4、某基站应用跳频功能，主BCCH不参与跳频，小区HSN相同，因
工程师设置错误导致两个TRX的MAIO相同，则（BCD ）
– A、RACH译码成功率正常
– B、切入失败率可能会较高
– C、SD立即指配下发率不正常 – D、该问题无法通过路测定位
•
MS可以由系统广播消息中提供的小区参数来根据算法导出跳频序列和小区的跳频序列号。
在使
用同一跳频组的相邻小区中，应注意使用不同的HSN，该做法可获得干扰源分集增益。但注意应尽
量避开使用HSN=0的情况（它是循环跳频），因为它会导致低质量的干扰源分集。
跳频参数
• HSN：跳频序列号（0～63），用于确定跳频的实际规则；HSN=0时为循环跳频； HSN≠0为随机跳频。每个序列都对应一种伪随机序列（周期为六分钟，78000个突发 脉冲） • CA（小区分配表）：指小区内所有可用的频点，并且从有效频点0开始连续配，不能 夹着空的数据项；同时频点配置从小到大填写。
•
TSC（训练序列号）：训练序列号必须与基站色码相同。移动台或基站接收信号时，通
过指定的训练序列进行时延均衡，而对于不同TSC的同频信号，则因为不能进行时延均
衡而无法接收解调，这样可以有效地防止错误的无效接收，防止同频干扰。
考题举例-选择题
• 1、跳频的主要优点在于（ABDF ）
– A、频率分集 – B、干扰分集
– C、增加容量
– D、抗快衰落效应 – E、抗慢衰落效应 – F、抗多径效应
考题举例-选择题
• 2、跳频能有效地改善以下哪种现象？（C ）
– A、单通 – B、时间扩散
– C、多径衰落
– D、互调干扰
考题举例-选择题
• 3、当应用跳频技术时，哪些载波或时隙不能跳？（C ）
– A、BCCH载波不能跳 – B、BCCH载波的TS0和TS1不能跳
基带跳频
• 基带跳频是通过腔体合成器来实现的。
• 当采用基带跳频时，它的原理是在真单元和载频单元之间加入了一个 以时隙为基础的交换单元，通过把某个时隙的信号切换到相应地无线 频率上来实现跳频。但由于采用的腔体合成器它要求其每个发信机的 频率都是固定发射的，当发信机要改动其频率时，只能人工调谐到新 的频率上，其话音信号随着时间的变化使用不同频率发射机发射，收 发信机在跳频总线上不停的扫描观察，当总线发现有要求使用某一频 率时，总线就自动指向拥有该频率的发信机上来发送信号。采用基带 跳频的小区的载频数与该小区使用的频点数是一样的。
该小区所用到的所有频点，另一个被称为移动分配表MA（MOBILE ALLOCATION）用来定义参与 跳频的所有频点。在此值得注意的是，携带有BCCH的载频，不能用于跳频，因为它携带有FCCH、 SCH及BCCH信道，需要不停的向该小区的所有手机广播同步消息及系统消息。在GSM规范中有两 个参数用来定义跳频序列，分别是MAIO（移动分配指针偏移）和HSN（跳频序列号）。