GSM網絡跳頻技術的應用

2019-11-03 09:36:56

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供稿：網友

　　跳頻技術引入的目的

　　隨著數字移動通信網絡的飛速發展，移動用戶的急劇增加，那么網絡中單位面積的話務量也在不斷地增加。在某些大城市的市中心等繁華地段，在忙時甚至出現嚴重的話務擁塞情況，面對日益增長的話務需求，需要對網絡進行擴容以滿足容量和覆蓋的要求。　

　　　在網絡建設的初期，由于用戶數量不多，因此網絡規劃中首先考慮的是覆蓋問題，但是隨著網絡的不斷擴容，覆蓋的不斷完善，我們發現容量問題成為制約網絡進一步發展的瓶頸。對于我國現在采用的GSM網絡由于受到頻段的限制，在經過這么多年的快速擴容之后，容量上的限制表現得越來越明顯?！?br>
　　　對于網絡擴容，通常我們可以采用以下幾種方法：小區分裂，增加新的頻段以及提高頻率復用度來增加每個小區配置等方法。很顯然在網絡建設的初期通常采用小區分裂，通過不斷增加新的基站（宏蜂窩和微蜂窩基站）來達到擴容的目的，但是隨著站距的不斷接近，我們發現網絡的干擾也在不斷的增加，因此當宏蜂窩基站的站距達到一定程度之后就很難在網絡中增加新的基站。那么在這種情況下就出現了在GSM900網絡的基礎上引入GSM1800網絡，通過引入這一新的頻段來解決網絡瓶緊問題，這也是我們現在所看到中國移動和聯通公司在現網所采用的DCS雙頻網絡。但是由于GSM900／GSM1800頻段有限而且各個運行商所分配到的頻率資源不同，而且考慮到引入雙頻網的成本很高，因此可以考慮通過在現有的GSM900單頻網絡或在引入GSM1800的雙頻網絡中通過提高頻率復用度，增加單位面積的容量配置來達到節省網絡成本和提高容量的目的。通過引入跳頻、功率控制、不連續發射等無線鏈路控制技術來達到擴容的目的。

　　跳頻系統工作原理　　

　　我們大家都知道跳頻技術是一種擴頻通信技術，由于跳頻技術具有通信的秘密和對抗干擾，因此它首先被應用于軍事通信。但是隨著移動通信的發展和數字化，跳頻技術已在數字蜂窩系統中獲得應用，我國所采用的GSM移動通信系統就采用了這種技術?！　?br>
　　跳頻是指載波頻率在很寬頻帶范圍內按某種圖案（序列）進行跳變。信息數據D經信息調制成帶寬為Bd的基帶信號后，進入載波調制。載波頻率受偽隨機碼發生器控制，在帶寬Bss（Bss＞＞Bd）的頻帶內隨機跳變，實現基帶信號帶寬Bd擴展到發射信號使用的帶寬Bss的頻普擴展。可變頻率合成器受偽隨機序列（跳頻序列）控制，使載波頻率隨跳頻序列的序列值改變而改變，因此載波調制又被稱為擴頻調制。　　

　　跳頻系統的特點　　跳頻系統具有以下特點：

?。?跳頻系統大大提高了通信系統抗干擾、抗衰落能力；　

?。?能多址工作而盡量不互相干擾；

　?。?不存在直接擴頻通信系統的遠近效應問題，即可以減少近端強信號干擾遠端弱信號的問題；

　?。?跳頻系統的抗干擾性嚴格說是"躲避"式的，外部干擾的頻率改變跟不上跳頻系統的頻率改變；

　?。√l序列的速率低，通常情況，碼元速率小于或等于信息速率。在TDMA系統中，跳頻速率往往等于每秒傳輸的幀數。GSM系統中每秒跳頻為217次?！　?br>
　　在GSM數字蜂窩系統中，跳頻技術可以提高抗衰落、抗干擾能力。跳頻技術對于靜態或慢速移動的移動臺具有很好的抗衰落效果，而對于快速移動的移動臺由于同一信道的兩個連接的突發脈沖序列其位置差已足以使它們與瑞利變化不相關，因此跳頻增益很小，這就是跳頻所具有的頻率分集。由于跳頻時頻率在不停的變化，頻率的干擾是瞬時的，因此跳頻具有干擾分集。

通信產業報 (2001.04.25)

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