GSM网络中跳频技术的应用

考虑

　　GSM系统存在着二种跳频系统即基带跳频和射频跳频，在现有的网络中这二种跳频技术都得到了广泛的应用。由于基带跳频是基于现有网络的频率规划，因此实施起来相对容易，而对于射频跳频需要对现有网络重新进行规划。

　　在GSM系统无论对基带跳频还是射频跳频都需要定义相应的跳频序列，总共有64种不同的跳频序列，其中0表示循环跳频，1～63表示随机跳频，跳频序列选用伪随机序列，对它的描述主要有两个参数：移动分配指数偏置MAIO和跳频序列号HSN。通过对同一小区和不同小区的载频MAIO和HSN的定义可以避免同频道和邻频道的干扰，当然具体如何去定义这些参数跟频率复用系数的采用是有关的。

二、跳频技术在现有网络中的应用　　

　　由于跳频技术具有的种种优点，特别是引入跳频后能减少干扰，提高网络质量；通过跳频等相关无线链路控制技术的应用，可以极大地提高频率复用度，从而达到提高容量的目的；同时，由于使用了跳频，也大大降低了频率规划的工作量，跳频技术在实际中的应用日益广泛。现以MOTOROLA公司的GSM 900 设备为例，简述跳频技术在福建联通网络的实际应用。

　　1．跳频使用情况

　　福建联通从五期工程开始，在福州、厦门、泉州、漳州、莆田等话务量较高的地方使用了跳频。由于MOTOROLA 设备使用的是射频跳频（合成器跳频），因此网络需重新作频率规划。联通使用的频点是909.201MHz~914.801MHz，其中96作为与中国移动的隔离频点。引入跳频后，MOTOROLA公司要求的最少跳频频点为6个，实际使用中联通使用了12个频点，即97~108，109作为保护频点，110~124作为广播信道（加控制信道与话务信道）。使用跳频后，广播信道所在的载频不跳频。MOTOROLA 网络规划中，BCCH采用4*3复用，跳频采用1*3复用。

2．使用跳频前的准备工作

　　引入跳频前，需对现有网络作相应准备工作，主要包括：提高网络覆盖、避免出现越区覆盖、控制网络干扰。相应解决办法：网络规划时设点应认真考虑，尽量减少盲区；适当选用天线类型，控制天线高度及方位角；每次网络扩展割接后，应适时调整天线俯仰角，做好网络优化。通过以上解决方法减少了小区间的相互干扰，避免了因为切换质量不佳而引起的掉话。

　　3．跳频的实施及优化工作

　　在做好跳频各项准备工作的基础下，接下去便是做好相应的网络规划，准备实施跳频割接。频点的使用情况前面已介绍过,MOTOROLA设备中BCCH不使用跳频。整个网络规划中,不同的基站使用不同的跳频序列号(HSN),数值可取1~ 63(0为循环序列),相邻基站使用的HSN不相邻。不同小区使用不同的移动分配指针偏移(MAIO),在MOTOROLA数据库中,MAIO不作为一独立参数设置,而是在配置载频收发功能(RTF)时一起定义。在设置HSN与MAIO时,MOTOROLA的基站数据库可避免同基站同频,而同一基站的不同小区之间可避免邻频。为更准确的表示对话网信道的质量评估,MOTOROLA的工程师引入了碰撞率这一概念,即Same-ARFCN* Interferer –TCH-DRCU

　　Hit Rate=Server-MA-SIZE * Interferer-MA-Size

　　其中 Same-ARFCN为12

　　Interferere-TCH-DRCU为1或2 （具体视扇区配置）

　　Server-MA-Size跳频区域为12，不跳频区域为28

　　Interferer-MA-Size为12。

　　有了以上公式,我们可以测算出,两个使用了跳频配置均为3的相邻扇区之间的碰撞率

　　　　　　　　 12×2

为Hit Rate=　　　　　　×100% =16.7%

　　　　　　　　 12×12

而在跳频与不使用跳频交界处,同样是两个配置均为3的相邻扇区之间(跳频扇区对不跳频扇区)的碰撞率为：

　　　　　　 12×2

Hit Rate=　　　　　　×100% =7.1%

　　　　　　 28×12

(注:此种情况下,Hit Rate A←B≠ Hit Rate B←A)

经过实际测算及结合实践,MOTOROL的工程师们得出了碰撞率大于17%时,服务区域内C/I、FER基本符合要求,即服务区域内至少90%的语音话务信道帧误码率小于2%。由此可以得知,联通所采用MA=12的方式基本符合要求。而在目前的实际应用中,3/3/3的基站也只是在福州、厦门的一些繁华路段才较集中,且其中的一部分区域实际也以微蜂窝(或微蜂窝+功放)或室内分布系统的形式来吸收话务量。

根据全网频率规划并作好相关数据，在实施完跳频割接后，接下去便是优化工作。优化工作主要包括三方面：1、切换2、功率控制3、数据库中其他一些相关参数的修改。在跳频系统中，帧误码率能正确反映话音质量，而手机接收质量是切换与功率控制的基础，当然，手机接收电平及干扰电平也必须予以考虑。实际使用中跳频通话的切换门限应高于不跳频的通话。另外，因上/下行干扰超限也会引起同一基站不同小区之间的切换。当手机接收电平高于-70dbm（数据库定义）时，切换至同一小区的不同载