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GSM系統(tǒng)
跳頻
系統(tǒng)
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問題答案
( 11 )
我們大家都知道跳頻技術(shù)是一種擴(kuò)頻通信技術(shù)，由于跳頻技術(shù)具有通信的秘密和對抗干擾，因此它首先被應(yīng)用于軍事通信。但是隨著移動通信的發(fā)展和數(shù)字化，跳頻技術(shù)已在數(shù)字蜂窩系統(tǒng)中獲得應(yīng)用，我國所采用的GSM移動通信系統(tǒng)就采用了這種技術(shù)。
跳頻是指載波頻率在很寬頻帶范圍內(nèi)按某種圖案（序列）進(jìn)行跳變。信息數(shù)據(jù)D經(jīng)信息調(diào)制成帶寬為Bd的基帶信號后，進(jìn)入載波調(diào)制。載波頻率受偽隨機(jī)碼發(fā)生器控制，在帶寬Bss（Bss＞＞Bd）的頻帶內(nèi)隨機(jī)跳變，實(shí)現(xiàn)基帶信號帶寬Bd擴(kuò)展到發(fā)射信號使用的帶寬Bss的頻普擴(kuò)展�？勺冾l率合成器受偽隨機(jī)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(diào)制又被稱為擴(kuò)頻調(diào)制。
跳頻系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：
＊跳頻系統(tǒng)大大提高了通信系統(tǒng)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(kuò)頻通信系統(tǒng)的遠(yuǎn)近效應(yīng)問題，即可以減少近端強(qiáng)信號干擾遠(yuǎn)端弱信號的問題；
＊跳頻系統(tǒng)的抗干擾性嚴(yán)格說是"躲避"式的，外部干擾的頻率改變跟不上跳頻系統(tǒng)的頻率改變；
＊跳頻序列的速率低，通常情況，碼元速率小于或等于信息速率。在TDMA系統(tǒng)中，跳頻速率往往等于每秒傳輸?shù)膸瑪?shù)。GSM系統(tǒng)中每秒跳頻為217次�！ �
在GSM數(shù)字蜂窩系統(tǒng)中，跳頻技術(shù)可以提高抗衰落、抗干擾能力。跳頻技術(shù)對于靜態(tài)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(gè)連接的突發(fā)脈沖序列其位置差已足以使它們與瑞利變化不相關(guān)，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(shí)頻率在不停的變化，頻率的干擾是瞬時(shí)的，因此跳頻具有干擾分集。
移動大都采用基帶調(diào)頻，聯(lián)通采用混合調(diào)頻！
跳頻是指載波頻率在很寬頻帶范圍內(nèi)按某種圖案（序列）進(jìn)行跳變。信息數(shù)據(jù)D經(jīng)信息調(diào)制成帶寬為Bd的基帶信號后，進(jìn)入載波調(diào)制。載波頻率受偽隨機(jī)碼發(fā)生器控制，在帶寬Bss（Bss＞＞Bd）的頻帶內(nèi)隨機(jī)跳變，實(shí)現(xiàn)基帶信號帶寬Bd擴(kuò)展到發(fā)射信號使用的帶寬Bss的頻普擴(kuò)展�？勺冾l率合成器受偽隨機(jī)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(diào)制又被稱為擴(kuò)頻調(diào)制。
跳頻系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：
＊跳頻系統(tǒng)大大提高了通信系統(tǒng)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(kuò)頻通信系統(tǒng)的遠(yuǎn)近效應(yīng)問題，即可以減少近端強(qiáng)信號干擾遠(yuǎn)端弱信號的問題；
＊跳頻系統(tǒng)的抗干擾性嚴(yán)格說是"躲避"式的，外部干擾的頻率改變跟不上跳頻系統(tǒng)的頻率改變；
＊跳頻序列的速率低，通常情況，碼元速率小于或等于信息速率。在TDMA系統(tǒng)中，跳頻速率往往等于每秒傳輸?shù)膸瑪?shù)。GSM系統(tǒng)中每秒跳頻為217次�！ �
在GSM數(shù)字蜂窩系統(tǒng)中，跳頻技術(shù)可以提高抗衰落、抗干擾能力。跳頻技術(shù)對于靜態(tài)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(gè)連接的突發(fā)脈沖序列其位置差已足以使它們與瑞利變化不相關(guān)，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(shí)頻率在不停的變化，頻率的干擾是瞬時(shí)的，因此跳頻具有干擾分集。
移動大都采用基帶調(diào)頻，聯(lián)通采用混合調(diào)頻！
回答者：
batili
回答時(shí)間：2012-06-03 19:15
20
17
1樓回答全面啊，學(xué)習(xí)了！
回答者：
yanghuiyou
回答時(shí)間：2012-06-04 08:59
10
15
回答者：
exloding99
回答時(shí)間：2012-06-04 09:01
11
14
提高抗干擾能力
回答者：
kayyongheng
回答時(shí)間：2012-06-04 09:37
13
11
跳頻主要是利用干擾分集原理來加強(qiáng)相對有效信號，提高C/I，相對提高系統(tǒng)的容量，通過跳頻在相同的頻率資源下有效的提高系統(tǒng)通信質(zhì)量，在保證相當(dāng)?shù)馁|(zhì)量下吸納更多的話務(wù)，從而提高容量。
回答者：
藍(lán)培清
回答時(shí)間：2012-06-04 16:34
14
15
跳頻的意義在于均化全網(wǎng)的干擾，實(shí)質(zhì)上并不能降低干擾！
回答者：
MOYUYAOTONG
回答時(shí)間：2012-06-04 17:08
14
18
主要是抗干擾，但實(shí)際由于現(xiàn)在城中頻點(diǎn)已經(jīng)很復(fù)雜，再開跳頻可能會造成更差。我就碰到一次關(guān)掉跳頻反而指標(biāo)更好。
回答者：
myxu06
回答時(shí)間：2012-06-04 17:37
12
12
GSM使用跳頻主要帶來了兩個(gè)好處：
1、謂頻率分集(Frequency Diversity)，頻率分集實(shí)際上是提高了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。
2、干擾分集(Interference Diversity)，干擾分集則提高了網(wǎng)絡(luò)的容量。
1、謂頻率分集(Frequency Diversity)，頻率分集實(shí)際上是提高了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。
2、干擾分集(Interference Diversity)，干擾分集則提高了網(wǎng)絡(luò)的容量。
回答者：
zhangshiqin
回答時(shí)間：2012-06-06 11:02
9
10
抗干擾，節(jié)約資源
回答者：
sun2223
回答時(shí)間：2012-06-07 15:51
15
11
跳頻就是手機(jī)和基站都按照一個(gè)相同的頻點(diǎn)序列來收發(fā)信息，這個(gè)頻點(diǎn)序列就是跳頻序列（HSN）。一個(gè)跳頻序列就是在給定的包含N個(gè)頻點(diǎn)的頻點(diǎn)集（MA）內(nèi)，通過一定算法，由跳頻序列號（HSN）和移動分配偏移（MAIO）唯一確定所有（N個(gè)）頻點(diǎn)的一個(gè)排列。不同時(shí)隙（TN）上的N個(gè)信道可以使用相同的跳頻序列，同一小區(qū)相同時(shí)隙內(nèi)的不同信道使用不同的移動分配偏移（MAIO）。
采用緊密頻率復(fù)用技術(shù)時(shí)，系統(tǒng)干擾是決定頻率復(fù)用比的最重要因素。為了降低系統(tǒng)干擾，通常采用的技術(shù)是功率控制、非連續(xù)發(fā)射技術(shù)(DTX)；而為了抗干擾，提高系統(tǒng)在同等干擾條件下的通信質(zhì)量，通常采用跳頻技術(shù)。
因此，跳頻是GSM系統(tǒng)抗干擾和提高頻率復(fù)用度的一項(xiàng)重要技術(shù)。 按照GSM規(guī)范，慢跳頻可以用于GSM通信系統(tǒng)中，跳頻是指載波頻率在一定范圍內(nèi)，按某種規(guī)律跳變。每個(gè)小區(qū)信道組的跳頻功能都能單獨(dú)激活或關(guān)閉。 BCCH時(shí)隙不參與跳頻，TCH信道，SDCCH信道可以使用跳頻。基站使用的跳頻有兩種，基帶跳頻和射頻跳頻，各自的實(shí)現(xiàn)原理是不相同的。
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。 跳頻使移動臺所受的連續(xù)長時(shí)間干擾變成單個(gè)突發(fā)脈沖的不連續(xù)干擾； 而這種干擾通過信道解碼、去交織與糾錯(cuò)技術(shù)，可以在很大程度上獲得糾正。因此采用跳頻技術(shù)后使得GSM的基站和移動臺可以工作在較惡劣的電波環(huán)境下。
總之使用跳頻后，小區(qū)規(guī)劃更靈活。均化干擾的效果取決于跳頻的模式，如果干擾信號和有用信號使用相互不同的跳頻序列即非相關(guān)序列，那么通話質(zhì)量就可獲得最佳效果。相關(guān)性越小，均化效果越好。如果干擾信號和有用信號都使用循環(huán)跳頻，且跳頻序列一樣，則它們有可能步調(diào)一致，干擾信號和有用信號始終在同頻上，有用 信號所受的干擾就和沒有使用跳頻的一樣。這相當(dāng)于兩個(gè)跳頻序列是完全相關(guān)的。因此，隨機(jī)跳頻的干擾分集效果要好一些。
在全負(fù)荷系統(tǒng)中，所有干擾信號都在被同時(shí)發(fā)射，因而存在連續(xù)的干擾。即使這樣，使用隨機(jī)跳頻序列仍可獲得很好通話質(zhì)量的改善。只是，同頻率小區(qū)要使用不同的跳頻序列。跳頻的頻率越多，效果越好。
跳頻可以降低瑞利衰落對信號強(qiáng)度的影響。這種影響相當(dāng)于頻率分集。GSM的一個(gè)語音碼塊經(jīng)過信道編碼以后，分散在8個(gè)突發(fā)（BURST）中傳輸。因?yàn)槿鹄ヂ涫腔陬l率的，也就是說信號衰落的谷點(diǎn)在不同的頻率出現(xiàn)在不同的位置，因此，在采用跳頻以后，每個(gè)突發(fā)脈沖的調(diào)制頻率不同，如果某一頻點(diǎn)發(fā)生了頻率選擇性衰落，則手機(jī)接收的信號位于谷點(diǎn)的時(shí)間不會超過一個(gè)burst周期，影響的僅僅是一個(gè)突發(fā)脈沖，信號強(qiáng)度的變化被分成足夠小，可以達(dá)到信道編碼和交織糾誤的要求 ，瑞利衰落的信號谷點(diǎn)就可以被忽略，瑞利衰落信號電平出現(xiàn)的谷點(diǎn)趨于平緩。這樣一來，慢速移動的手機(jī)就會處于更均勻電波環(huán)境。對于快速移動的手機(jī)，不考慮其速度，受頻率分集的影響是一樣的。只是由于bursts之間距離變化大，效果不是很好。
在GSM系統(tǒng)中，小區(qū)中每個(gè)頻點(diǎn)所受的干擾強(qiáng)度和分布是不一樣的，同一路通話的突發(fā)脈沖的載頻的變化，降低了信號所受的干擾，通話受到的電波干擾被平均，否則，如不采用跳頻，移動臺一直工作在固定的頻點(diǎn)上，則整個(gè)通話過程的每一個(gè)突發(fā)脈沖可能都會受到固定不變的強(qiáng)干擾。也就是說采用跳頻技術(shù)把干擾分散到了攜帶突發(fā)脈沖的不同的載頻上，這種效果被稱為“均化干擾”或“干擾分集”，如圖，B1、B2、...為突發(fā)，跳頻時(shí)，以f1f2f3...頻率傳播。蜂窩網(wǎng)絡(luò)是頻率復(fù)用的，同頻干擾是存在，跳頻使信號所受的是不連續(xù)的干擾，而非連續(xù)干擾，電波環(huán)境得到了改善。對于每一個(gè)突發(fā)脈沖所受的干擾是變化的，這一點(diǎn)有利于通話質(zhì)量的提高，否則，整個(gè)通話會受到很大干擾。也就是說干擾分散到了攜帶突發(fā)脈沖的不同的載頻上。當(dāng)然跳頻出現(xiàn)的頻率碰撞會引起很強(qiáng)的瞬時(shí)干擾，定義不同的MAIO能解決這個(gè)問題。跳頻時(shí)，我們使用的頻點(diǎn)越多，頻率沖撞的可能性就越小，跳頻增益越高。
采用緊密頻率復(fù)用技術(shù)時(shí)，系統(tǒng)干擾是決定頻率復(fù)用比的最重要因素。為了降低系統(tǒng)干擾，通常采用的技術(shù)是功率控制、非連續(xù)發(fā)射技術(shù)(DTX)；而為了抗干擾，提高系統(tǒng)在同等干擾條件下的通信質(zhì)量，通常采用跳頻技術(shù)。
因此，跳頻是GSM系統(tǒng)抗干擾和提高頻率復(fù)用度的一項(xiàng)重要技術(shù)。 按照GSM規(guī)范，慢跳頻可以用于GSM通信系統(tǒng)中，跳頻是指載波頻率在一定范圍內(nèi)，按某種規(guī)律跳變。每個(gè)小區(qū)信道組的跳頻功能都能單獨(dú)激活或關(guān)閉。 BCCH時(shí)隙不參與跳頻，TCH信道，SDCCH信道可以使用跳頻。基站使用的跳頻有兩種，基帶跳頻和射頻跳頻，各自的實(shí)現(xiàn)原理是不相同的。
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。 跳頻使移動臺所受的連續(xù)長時(shí)間干擾變成單個(gè)突發(fā)脈沖的不連續(xù)干擾； 而這種干擾通過信道解碼、去交織與糾錯(cuò)技術(shù)，可以在很大程度上獲得糾正。因此采用跳頻技術(shù)后使得GSM的基站和移動臺可以工作在較惡劣的電波環(huán)境下。
總之使用跳頻后，小區(qū)規(guī)劃更靈活。均化干擾的效果取決于跳頻的模式，如果干擾信號和有用信號使用相互不同的跳頻序列即非相關(guān)序列，那么通話質(zhì)量就可獲得最佳效果。相關(guān)性越小，均化效果越好。如果干擾信號和有用信號都使用循環(huán)跳頻，且跳頻序列一樣，則它們有可能步調(diào)一致，干擾信號和有用信號始終在同頻上，有用 信號所受的干擾就和沒有使用跳頻的一樣。這相當(dāng)于兩個(gè)跳頻序列是完全相關(guān)的。因此，隨機(jī)跳頻的干擾分集效果要好一些。
在全負(fù)荷系統(tǒng)中，所有干擾信號都在被同時(shí)發(fā)射，因而存在連續(xù)的干擾。即使這樣，使用隨機(jī)跳頻序列仍可獲得很好通話質(zhì)量的改善。只是，同頻率小區(qū)要使用不同的跳頻序列。跳頻的頻率越多，效果越好。
跳頻可以降低瑞利衰落對信號強(qiáng)度的影響。這種影響相當(dāng)于頻率分集。GSM的一個(gè)語音碼塊經(jīng)過信道編碼以后，分散在8個(gè)突發(fā)（BURST）中傳輸。因?yàn)槿鹄ヂ涫腔陬l率的，也就是說信號衰落的谷點(diǎn)在不同的頻率出現(xiàn)在不同的位置，因此，在采用跳頻以后，每個(gè)突發(fā)脈沖的調(diào)制頻率不同，如果某一頻點(diǎn)發(fā)生了頻率選擇性衰落，則手機(jī)接收的信號位于谷點(diǎn)的時(shí)間不會超過一個(gè)burst周期，影響的僅僅是一個(gè)突發(fā)脈沖，信號強(qiáng)度的變化被分成足夠小，可以達(dá)到信道編碼和交織糾誤的要求 ，瑞利衰落的信號谷點(diǎn)就可以被忽略，瑞利衰落信號電平出現(xiàn)的谷點(diǎn)趨于平緩。這樣一來，慢速移動的手機(jī)就會處于更均勻電波環(huán)境。對于快速移動的手機(jī)，不考慮其速度，受頻率分集的影響是一樣的。只是由于bursts之間距離變化大，效果不是很好。
在GSM系統(tǒng)中，小區(qū)中每個(gè)頻點(diǎn)所受的干擾強(qiáng)度和分布是不一樣的，同一路通話的突發(fā)脈沖的載頻的變化，降低了信號所受的干擾，通話受到的電波干擾被平均，否則，如不采用跳頻，移動臺一直工作在固定的頻點(diǎn)上，則整個(gè)通話過程的每一個(gè)突發(fā)脈沖可能都會受到固定不變的強(qiáng)干擾。也就是說采用跳頻技術(shù)把干擾分散到了攜帶突發(fā)脈沖的不同的載頻上，這種效果被稱為“均化干擾”或“干擾分集”，如圖，B1、B2、...為突發(fā)，跳頻時(shí)，以f1f2f3...頻率傳播。蜂窩網(wǎng)絡(luò)是頻率復(fù)用的，同頻干擾是存在，跳頻使信號所受的是不連續(xù)的干擾，而非連續(xù)干擾，電波環(huán)境得到了改善。對于每一個(gè)突發(fā)脈沖所受的干擾是變化的，這一點(diǎn)有利于通話質(zhì)量的提高，否則，整個(gè)通話會受到很大干擾。也就是說干擾分散到了攜帶突發(fā)脈沖的不同的載頻上。當(dāng)然跳頻出現(xiàn)的頻率碰撞會引起很強(qiáng)的瞬時(shí)干擾，定義不同的MAIO能解決這個(gè)問題。跳頻時(shí)，我們使用的頻點(diǎn)越多，頻率沖撞的可能性就越小，跳頻增益越高。
回答者：
xhy1331
回答時(shí)間：2012-06-09 01:20
14
15
1樓和樓上都很全面
回答者：
yhzxuanyuan
回答時(shí)間：2012-06-14 09:10
15
15
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