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跳頻技術(shù)的運(yùn)用與理解
gongzhao
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發(fā)表于 2008-12-28 16:13:39  只看樓主  QQ
從技術(shù)實(shí)現(xiàn)的角度而言,GSM中的跳頻的實(shí)現(xiàn)分為基帶跳頻、射頻跳頻兩種。

華為基站BTS同時(shí)支持兩種方式,在基站系統(tǒng)設(shè)計(jì)中充分考慮到跳頻在頻率分集和干擾分集的作用,可以同時(shí)支持基帶跳頻和射頻跳頻這兩種實(shí)現(xiàn)方式,并在網(wǎng)上獲得了規(guī)模應(yīng)用。從實(shí)際應(yīng)用的情況來看,華為自主開發(fā)的跳頻技術(shù)能夠提高GSM系統(tǒng)的抗干擾、抗衰落性能,大大提高通話質(zhì)量,增強(qiáng)緊密復(fù)用的組網(wǎng)能力,增加系統(tǒng)容量,具有很強(qiáng)的技術(shù)特色。

射頻跳頻實(shí)現(xiàn)的技術(shù)難點(diǎn)主要表現(xiàn)在如何實(shí)現(xiàn)寬頻帶內(nèi)的快速變頻和在快速變頻的同時(shí)如何保證信號的高質(zhì)量。快速變頻與信號的高質(zhì)量是相互矛盾的。在GSM系統(tǒng)中各個(gè)時(shí)隙之間的間隙只有二十幾微秒,要實(shí)現(xiàn)射頻跳頻,系統(tǒng)必須在時(shí)隙之間二十幾微秒的保護(hù)時(shí)間內(nèi)快速地從一個(gè)頻點(diǎn)切換到另一個(gè)頻點(diǎn)。按照以前的技術(shù),在實(shí)現(xiàn)快速跳頻的同時(shí)必然會帶來調(diào)制精度下降、接收靈敏度惡化、雜散增加以及阻塞性能下降等一系列負(fù)作用。華為的基站是怎樣解決這個(gè)問題的呢?下面我們從對射頻鎖相環(huán)的分析入手加以說明。

鎖相環(huán)的鎖定時(shí)間主要由環(huán)路帶寬決定,帶寬越寬鎖定時(shí)間越短。本振信號的質(zhì)量主要由參考時(shí)鐘(鑒相頻率)、壓控振蕩器、環(huán)路帶寬等因素決定,在環(huán)路帶寬以內(nèi)本振的相位噪聲取決于參考時(shí)鐘,在環(huán)路帶寬以外主要取決于壓控振蕩器。要將最佳環(huán)路帶寬變寬只有兩條途徑,一是降低壓控振蕩器的性能,這顯然不可;二是提高參考性能。由于GSM系統(tǒng)采用的是200kHz帶寬,鑒相頻率不可能太高,尤其對于DCS1800系統(tǒng)N不可能太小,因此在GSM系統(tǒng)中很難提高環(huán)路帶寬,即降低頻率鎖定時(shí)間。為了克服以上兩個(gè)難點(diǎn),華為公司通過采用一套特有的動(dòng)態(tài)環(huán)路帶寬及乒乓切換技術(shù),可以很好地解決快速變頻與信號質(zhì)量之間的矛盾。

動(dòng)態(tài)環(huán)路帶寬技術(shù):工作中環(huán)路帶寬不是固定的,而是隨著系統(tǒng)的需要而變,但系統(tǒng)處于不工作狀態(tài)時(shí),環(huán)路帶寬保證變回最佳帶寬,使輸出信號最佳,保證系統(tǒng)的最佳性能。

乒乓切換技術(shù):在電路上設(shè)計(jì)了兩個(gè)完全相同的振蕩器,通過開關(guān)對兩個(gè)本振進(jìn)行選擇,當(dāng)一個(gè)本振工作時(shí),另外一個(gè)本振快速鎖定到下一個(gè)需要的頻點(diǎn)上,在兩個(gè)時(shí)隙的中間通過開關(guān)切換到另一個(gè)本振電路。這樣,避免了在時(shí)隙的開頭和最后出現(xiàn)瞬時(shí)的系統(tǒng)性能惡化。

通過采用特有的動(dòng)態(tài)環(huán)路帶寬及乒乓切換技術(shù)后,實(shí)現(xiàn)了900MHz的25MHz帶寬、1800MHz的75MHz帶寬內(nèi)的任意跳頻,所有跳頻指標(biāo)均超過GSM協(xié)議要求。

基帶跳頻的技術(shù)難點(diǎn)在于如何實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的高速交換,滿足217跳/秒的跳頻速度及271kbits/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。

考慮以無線接口時(shí)隙為基礎(chǔ)進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換,交換方法可以是空分、時(shí)分、數(shù)據(jù)包交換。華為基站在設(shè)計(jì)中采用了先進(jìn)的總線技術(shù),以時(shí)隙交換為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)基帶跳頻,其具體的實(shí)現(xiàn)方法為:

每個(gè)發(fā)射機(jī)(TRX)調(diào)諧在固定頻率,有一個(gè)固定的ID號。收發(fā)信機(jī)的編碼器將下行信號編碼,形成突發(fā)格式數(shù)據(jù),編碼器根據(jù)跳頻算法計(jì)算本突發(fā)應(yīng)調(diào)制的頻道(即TRX號),加上有關(guān)功率控制等附加信息形成特定的數(shù)據(jù)包格式,收發(fā)信機(jī)的編碼器在固定的時(shí)間(子時(shí)隙)內(nèi)發(fā)出數(shù)據(jù)包。調(diào)制器對每個(gè)子時(shí)隙的數(shù)據(jù)包的TRX號進(jìn)行檢查,如和本TRX的ID號不同,則收下一子時(shí)隙;如相同,則將本子時(shí)隙的數(shù)據(jù)包接收下來,延時(shí)一時(shí)隙再發(fā)射到空間接口,實(shí)現(xiàn)了基帶跳頻。基帶跳頻對TRX的ID識別實(shí)時(shí)性要求非常高,在這一點(diǎn)上華為是采用ASIC技術(shù)來解決的,可實(shí)現(xiàn)高速、可靠的TRX-ID識別功能。
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      · 我很贊同 詳細(xì).. 發(fā)表與:2009-1-6 09:17:02
     
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    發(fā)表于 2008-12-28 18:24:20 
    luoguo.....

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    發(fā)表于 2008-12-29 10:56:33 
    不錯(cuò)的分析!比較透徹。

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    發(fā)表于 2008-12-29 11:46:42 
    :lol

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    發(fā)表于 2008-12-29 15:43:14 
    為了支持工作,頂

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    發(fā)表于 2008-12-30 17:59:55  QQ
    :lol 頂了

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    發(fā)表于 2009-01-03 23:49:06 
    蠻好的大家下吧 人人為我 我為人人互相交流才有進(jìn)步恨死那些自私的人。

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    發(fā)表于 2009-01-04 11:36:07 
    很不錯(cuò),值得學(xué)習(xí)一下~~~~~~

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    發(fā)表于 2009-01-04 12:37:19 
    很不錯(cuò),值得學(xué)習(xí)一下

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    發(fā)表于 2009-01-04 12:44:36 
    寫的很詳細(xì),學(xué)到了東西

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    發(fā)表于 2009-01-04 12:47:48 
    蠻好的大家下吧 人人為我 我為人人互相交流才有進(jìn)步

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    發(fā)表于 2009-01-04 15:38:38 

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    發(fā)表于 2009-01-05 21:44:14 
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    發(fā)表于 2009-01-06 22:08:01 
    寫的很詳細(xì),學(xué)到了東西

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    發(fā)表于 2009-01-08 01:09:30  QQ
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