GSM網(wǎng)絡(luò)跳頻技術(shù)的應(yīng)用

　　跳頻技術(shù)引入的目的


　　隨著數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，移動(dòng)用戶(hù)的急劇增加，那么網(wǎng)絡(luò)中單位面積的話務(wù)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(shí)甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的話務(wù)擁塞情況，面對(duì)日益增長(zhǎng)的話務(wù)需求，需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)容以滿(mǎn)足容量和覆蓋的要求。　

　
　　在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的初期，由于用戶(hù)數(shù)量不多，因此網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中首先考慮的是覆蓋問(wèn)題，但是隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)容，覆蓋的不斷完善，我們發(fā)現(xiàn)容量問(wèn)題成為制約網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。對(duì)于我國(guó)現(xiàn)在采用的GSM網(wǎng)絡(luò)由于受到頻段的限制，在經(jīng)過(guò)這么多年的快速擴(kuò)容之后，容量上的限制表現(xiàn)得越來(lái)越明顯�！�

　
　　對(duì)于網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容，通常我們可以采用以下幾種方法：小區(qū)分裂，增加新的頻段以及提高頻率復(fù)用度來(lái)增加每個(gè)小區(qū)配置等方法。很顯然在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的初期通常采用小區(qū)分裂，通過(guò)不斷增加新的基站（宏蜂窩和微蜂窩基站）來(lái)達(dá)到擴(kuò)容的目的，但是隨著站距的不斷接近，我們發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的干擾也在不斷的增加，因此當(dāng)宏蜂窩基站的站距達(dá)到一定程度之后就很難在網(wǎng)絡(luò)中增加新的基站。那么在這種情況下就出現(xiàn)了在GSM900網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上引入GSM1800網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)引入這一新的頻段來(lái)解決網(wǎng)絡(luò)瓶緊問(wèn)題，這也是我們現(xiàn)在所看到中國(guó)移動(dòng)和聯(lián)通公司在現(xiàn)網(wǎng)所采用的DCS雙頻網(wǎng)絡(luò)。但是由于GSM900／GSM1800頻段有限而且各個(gè)運(yùn)行商所分配到的頻率資源不同，而且考慮到引入雙頻網(wǎng)的成本很高，因此可以考慮通過(guò)在現(xiàn)有的GSM900單頻網(wǎng)絡(luò)或在引入GSM1800的雙頻網(wǎng)絡(luò)中通過(guò)提高頻率復(fù)用度，增加單位面積的容量配置來(lái)達(dá)到節(jié)省網(wǎng)絡(luò)成本和提高容量的目的。通過(guò)引入跳頻、功率控制、不連續(xù)發(fā)射等無(wú)線鏈路控制技術(shù)來(lái)達(dá)到擴(kuò)容的目的。


　　跳頻系統(tǒng)工作原理　　


　　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(duì)抗干擾，因此它首先被應(yīng)用于軍事通信。但是隨著移動(dòng)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(guó)所采用的GSM移動(dòng)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(hào)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(hào)帶寬Bd擴(kuò)展到發(fā)射信號(hào)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(chēng)為擴(kuò)頻調(diào)制�！　�


　　跳頻系統(tǒng)的特點(diǎn)　　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(wèn)題，即可以減少近端強(qiáng)信號(hào)干擾遠(yuǎn)端弱信號(hào)的問(wèn)題；

　　
＊ 跳頻系統(tǒng)的抗干擾性嚴(yán)格說(shuō)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(duì)于靜態(tài)或慢速移動(dòng)的移動(dòng)臺(tái)具有很好的抗衰落效果，而對(duì)于快速移動(dòng)的移動(dòng)臺(tái)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。


通信產(chǎn)業(yè)報(bào) (2001.04.25)