题目:跳频原理介绍内容简介:跳频技术的性能，跳频原理的介绍，比较基带跳频与综合跳频的优缺点，基本原理适用于所有系统。
目录1．序 (3)2. 跳频的性能 (3)2．1 频率分集 (3)2．2 干扰分集 (4)2．3 结论 (5)3．技术描述 (6)3．1跳频的方式 (6)3．1．1 基带跳频 (6)3．1．2 综合跳频 (7)3．2 系统配置 (8)3．2．1基带跳频 (8)3．2．2综合跳频(配置成两个频率组) (9)3．2．3综合跳频(包括BCCH频点) (10)3．3跳频法则 (10)3．3．1循环跳频 (10)3．3．2随机跳频 (10)3．3．3正交跳频序列 (11)3．4通用分组无线服务(GPRS) (11)4．工程指引 (12)4．1应用 (12)4．1．1概述 (12)4．1．2跳频增益 (12)4．1．3跳频和用户感觉的语音质量 (13)4．2参数························································错误！未定义书签。
4．3跳频对GSM系统掉话的影响 (14)4．4不同跳频频点数对系统质量掉话的改善程度 (15)4．4．1两个跳频频点情况 (15)4．4．2三个跳频频点惰况 (16)4．4．3四个及四个以上跳频频点 (17)1．序移动无线传播在遇到障碍时会遭受短期的幅度变化，这些变化称为瑞利衰落。
不同频率的信号的衰落特性不同。
随着频率差别的增大，衰落更加独立。
GSM中通过跳频(载波频率跳变)频率分集技术，保证了一个信息按几个频率发送，使包含码字一部分的所有突发脉冲不会被瑞利衰落以同一种方式破坏，从而提高了传播性能。
在通话过程中，当移动台移动到正在使用频点的瑞利衰落谷点(fading dip)或者频点受到干扰时，脉冲非常容易丢失。
如果采用跳频技术，同一个位置对于下一个脉冲来说，该位置具有很好的接收特性。
由于采用了GSM原理中的编码和交织技术使单一脉冲的丢失对语音质量的影响达到最小。
在跳频系统中，每一个小区(cell)都预先分配了一个频率集。
通话过程中移动台在每个TDMA帧都改变频率，也就是每秒217跳。
2. 跳频的性能2．1 频率分集跳频技术可减少多径衰落的影响，多径衰落是由频率和位置决定的。
由于采用了跳频技术，一个慢速移动的移动台停留在一个瑞利衰落谷点的时间不会长于一个TDMA帧。
由于多径衰落的作用，移动台接受到的信号强度将变小但更加均匀，移动台将感觉到一个更加平滑的无线环境，这就是频率分集的作用。
参见图1移动台高速运动时，在同一信道上接收两个相邻突发脉冲期间(4．615ms)，移动台位置的差别对于消除信号瑞利变化的相关性能已足够了。
此时跳频没有什么危害，但也没有什么帮助，而当移动台静止或以慢速运动时，跳频能使其传播特性达到高速运动时的性能水平，有效地防止了瑞利衰落，而大多数手机用户通常运动速度较慢，或根本不运动。
2．2 干扰分集干扰是受时间，频率和位置所决定的。
如果不采用跳频技术，小区规划的C/I必须保留足够的余量，这样才能保证在存在干扰的情况下仍然提供比较好的服务质量。
采用跳频技术后，移动台在每个TDMA帧改变频率，移动台在一个跳频频点数目的周期内只经过受干扰的频点一次，同样的在某一特定频点的干扰将平均分布在所有的移动台上(也就是说干扰被其他移动台平均了)。
这就是干扰平均，干扰分集的结果。
由于干扰分集的原因，用户将感觉到一个更好的无线环境。
采用跳频技术后，小区规划的C/I余量可以减小，这样使更加紧密的频率规划成为可能。
干扰分集不受移动台移动速度的影响，只与跳频模式(循环和随机跳频)和跳频类型(基带和综合跳频)有关。
采用与干扰信号无相关性的跳频序列能获得更大的改善，越低的相关性，越高的跳频增益。
如果有用信号和干扰信号采用相同的频率组并且都是循环跳频，那这样获得的改善将非常小。
另一方面，随机跳频将始终获得跳频增益。
跳频频点的数目也影响干扰分集的增益，如果干扰可以分散在更宽的频段上，干扰冲突将变的更少，这样能获得更高的跳频增益。
2．3 结论从用户的角度来看，采用跳频技术后在大多数情况下提供了一个更好的语音质量。
从运营商的角度来看，益处有以下几点：更加紧密的频率复用和容量上的提高一个更加稳定的无线环境提供给用户一个更加平滑和均衡的语音质量3．技术描述3．1跳频的方式目前有两种跳频类型，一种是基带跳频，另一种是综合跳频(射频跳频)。
逻辑信道TCH、SDCCH、PBCCH、PDCH等都可采用跳频，BCCH不允许跳频。
ERICSSON系统可实现基带跳频和综合跳频，具体可采用哪种跳频方式要根据基站类型、合路器类型和天线配置来决定。
一般情况下都采用基带跳频。
3．1．1 基带跳频在基带跳频中，每个发信机被分配一个固定的频点。
基带跳频的优点是能使用的窄带可调谐合路器(narrow-band tuneable filter combiners)，这种合路器最多能够合路12路信号(RBS2000)和16路信号(RBS200),但功率损耗只有3至4dB.参见图2:3．1．2 综合跳频在综合跳频中，每个发信机要处理所有的跳频频点。
综合跳频只能使用宽带混合合路器(wide-band hybrid combiners),这种合路器只能合路2路信号，多路信号的合路要采用瀑布层叠的方法，这样同时导致功率以3dB的步长损失。
综合跳频的优点是跳频频点的数目不受发信机数目的限制。
综合跳频能够用于那些频率复用度大、干扰严重的高负荷网络,每个发信机(TRX)被配置了很多的跳频频点能够获得更大的跳频增益和干扰平均。
如图3：3．2 系统配置3．2．1基带跳频假设要将一个有4个TRX 的BTS 配置成基带跳频，那必须分配4个频点，如图4：在图4中，在第一个时隙TS0上,BCCH没有跳频，只在频点f0上发射。
时隙TS0上剩下的三个信道被分配为TCH,在f1到f3频点上循环跳频。
时隙TS1的所有信道，包括1个SDCCH和3个TCHs在f0到f3频点上循环跳频。
剩下的其他时隙被分配成4个TCHs在f0到f3频点上循环跳频。
共有30个跳频TCH信道。
3．2．2综合跳频(配置成两个频率组)在这种配置下，小区被配置成两个频率组。
第一个频率组(channel group 0)只包含频点f0，参数 HOP = OFF.另一个频率组包含频点f1到f3，参数 HOP = ON.参见图5：在这种情况下，只有N-1个频点(f1~fn)被用于跳频，共有30个TCH，包括7个不跳频的和23个跳频的。
3．2．3综合跳频(包括BCCH频点)可能有两种信道配置，依赖于实际的硬件配置，比较复杂，实际情况中很少采用。
3．3跳频法则3．3．1循环跳频在循环跳频中，使用的频点在每一TDMA帧按顺序的改变，例如四个频点的循环跳频顺序如下：循环跳频通过设定参数跳频序列号HSN = 0来实现，在GSM规范中只指定了一种循环跳频顺序，在一个频率组中从较低的频率跳到较高的频率，到达最高频率后又重新循环。
3．3．2随机跳频随机跳频是通过一个伪随机序列实现的，这个伪随机序列同时存储在移动台和基站上，总共定义了63个伪随机序列，可通过设定HSN = 1~63来指定。
随机跳频中，频率将随机的选定，下图是一个4个频点的随机跳频顺序：一个随机跳频序列大约长6分钟。
3．3．3正交跳频序列在一个小区中，同一个频率组的TRX被分配为相同的HSN,也就是说他们以同样的方式跳频。
为了不造成彼此之间的干扰，在同一时间里他们不能使用相同的频点，这就是正交性。
一个小区内所有的信道都必须是正交的，不正交的信道将导致同频干扰。
要解决以上这个问题可采用一个跳频序列偏置值，参考移动分配索引偏置(MAIO)。
在一个小区内，每一个TRX被分配一个不同的MAIO，这样可以保证两个被分配同样HSN不同MAIO的TRX在同一时间内不会使用相同的频率。
一个随机跳频序列(分别设定连续的MAIO)如下：MAIO的取值范围是0到 n-1,其中n = TRX的个数。
3．4通用分组无线服务(GPRS)在跳频系统中，GPRS信道以与业务信道(TCH)同样的方式进行处理，GPRS不会对跳频特性产生影响也不会带来任何限制。
4．工程指引4．1应用4．1．1概述若载频数大于2，则应该开启跳频（HOP=ON）；若载频数小于2或给定的频点数小于2，则不开跳频。
在采用跳频的小区中，可任选跳频序列号（HSN），但必须注意，采用相同频率组的小区必须采用不同的跳频序列号，否则会干扰通话。
由于跳频将带来频率分集和干扰分集，在系统中应该尽可能使用。
频率分集功能平衡了慢速移动和快速移动的移动台的通话质量，也就是说慢速移动的移动台的通话质量将获得提高，慢速移动和快速移动的移动台将获得同样的通话质量。
频率分集可看作信噪比(C/N)增益。
干扰分集意味着系统可以处理更大的干扰的等级和采用更紧密的频率复用。
相对于非跳频网络意味着容量上的增加。
干扰分集可看作是载干比(C/I)增益.跳频是高容量网络保持质量的一个重要特性，同样的特性还有DTX,MAIO分配，功率控制等。
4．1．2跳频增益影响跳频增益的因素有传播环境、跳频频点数目和干扰特性(例如时间和位置)。
跳频增益随着跳频频点数目的增加而提高，但这种提高幅度是逐渐缩小的。
例如跳频频点数目由7个增加到8个所带来的跳频增益提高的幅度远远没有跳频频点数目由2个增加到3个所带来的跳频增益提高的幅度大。
不同跳频频点数目所得到跳频增益如下表跳频增益也受到DTX开启,MAIO管理，功率控制等其他降低干扰特性的影响。
由于干扰平均的作用，采用DTX和功率控制将提高跳频增益。
4．1．3跳频和用户感觉的语音质量在跳频系统中，BER和rxqual与语音质量之间的对应关系并不象在非跳频系统中那样清晰。
这使得评估一个网络语音质量性能变的更加困难，但是下面的法则还是适用的：较差的用户感觉语音质量与rxqual 的限制关系：rxqual >=4.5 在非跳频系统中rxqual >=5.5 在跳频系统中这个限制条件大约对应与误帧率(FER)等于2%。