GSM網(wǎng)絡(luò)跳頻技術(shù)的應用

　　跳頻技術(shù)引入的目的


　　隨著數(shù)字移動通信網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，移動用戶的急劇增加，那么網(wǎng)絡(luò)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(xiàn)嚴重的話務擁塞情況，面對日益增長的話務需求，需要對網(wǎng)絡(luò)進行擴容以滿足容量和覆蓋的要求�！�

　
　　在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的初期，由于用戶數(shù)量不多，因此網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中首先考慮的是覆蓋問題，但是隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷擴容，覆蓋的不斷完善，我們發(fā)現(xiàn)容量問題成為制約網(wǎng)絡(luò)進一步發(fā)展的瓶頸。對于我國現(xiàn)在采用的GSM網(wǎng)絡(luò)由于受到頻段的限制，在經(jīng)過這么多年的快速擴容之后，容量上的限制表現(xiàn)得越來越明顯�！�

　
　　對于網(wǎng)絡(luò)擴容，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用度來增加每個小區(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(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)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(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)，通過引入這一新的頻段來解決網(wǎng)絡(luò)瓶緊問題，這也是我們現(xiàn)在所看到中國移動和聯(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頻段有限而且各個運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)中通過提高頻率復用度，增加單位面積的容量配置來達到節(jié)省網(wǎng)絡(luò)成本和提高容量的目的。通過引入跳頻、功率控制、不連續(xù)發(fā)射等無線鏈路控制技術(shù)來達到擴容的目的。


　　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，進入載波調(diào)制。載波頻率受偽隨機碼發(fā)生器控制，在帶寬Bss（Bss＞＞Bd）的頻帶內(nèi)隨機跳變，實現(xiàn)基帶信號帶寬Bd擴展到發(fā)射信號使用的帶寬Bss的頻普擴展�？勺冾l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(diào)制又被稱為擴頻調(diào)制�！　�


　　跳頻系統(tǒng)的特點　　跳頻系統(tǒng)具有以下特點：

　
＊ 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；

　　
＊ 不存在直接擴頻通信系統(tǒng)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(tǒng)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(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(chǎn)業(yè)報 (2001.04.25)