跳频方案

北电跳频方案北电跳频方案NNCENNCEWENGRFWENGRFFFeb.252005eb.252005跳频技术的引入•对日益增长的话务需求，需要对网络进行扩容以满足容量和覆盖的要求。因此可以考虑通过在现有的GSM900单频网络或在引入DCS1800的双频网络中通过提高频率复用度，增加单面积的容量配置来达到节省网络成本和提高容量的目的。通过引入跳频、功率控制、不连续发射等无线链路控制技术来达到扩容的目的。跳频系统的的特点•跳频是GSM规范的标准特性•多径衰落分集(频率分集）—多径传播导致频率选择性衰落.—跳频可使呼叫在话音质量严重降低之前跳出衰落低谷.—跳频频率愈多,跳频增益愈大.—跳频在抵抗多径衰落方面的益处对于慢速移动的移动终端比快速移动的移动终端显著.•干扰分集—在某一固定频率的强干扰仅对跳频信号在瞬间内有影响---强干扰被分为若干个弱干扰.—缘于交织技术以及信号处理技术,GSM能非常有效地抵制瞬间干扰和弱干扰.跳频的干扰分集效果•4个频率跳频的例子F1F2F3F4经过解交织、前向纠错后：干扰得到抑制跳频得到的TDMA--在F1到F4上跳频：连续的干扰被离散为瞬间干扰•上图：跳频对Rxqual(BER)略有改善•下图：跳频可显著改善丢帧率(20-30%)跳频主要改善丢帧率FER引入跳频技术后，我们发现某一C／I值所对应的RXQUAL值和非跳频网络是相似的，但在解码后所得到的误码率和帧删除率主要依赖于跳频数量的多少和系统负载情况，因此在跳频网络仅仅用C／I或QXQUAL来评估跳频网络是不够的。在跳频网络解码后的误码率和帧删除率的指标才能衡量网络的质量。跳频的方式•SFH是分离复用的关键•SFH使得一个TRX工作在多个载频上•跳频频率愈多,跳频增益愈大•必须采用宽带耦合器•SFH是分离复用的关键•SFH使得一个TRX工作在多个载频上•跳频频率愈多,跳频增益愈大•必须采用宽带耦合器•BFH不支持分离复用•一个通话在几个工作在不同载频上的TRX上顺序传输.•一个TRX对应一个频点，更多的跳频点意味着更多的TRX.•可采用谐振腔耦合器。•BFH不支持分离复用•一个通话在几个工作在不同载频上的TRX上顺序传输.•一个TRX对应一个频点，更多的跳频点意味着更多的TRX.•可采用谐振腔耦合器。S(t)fz(sn)TRX1TRX2TRXnfa(s1)fb(s2)~L0=Fa,Fb,?,FzS(t)TRXfa(s1)fb(s2)fz(sn)...基带跳频原理合成器跳频原理KeyParametersforHopping•Basicparameter—MA:listoffrequenciesusedinhopping(whattohop)—HSN:hoppingsequencenumber(howtohop)—Hoppinggroup:timeslotsusingthesameMAandHSN(whotohop)—MAI:mobileallocationindex(hopinwhichfrequency)**—MAIO:MAIoffsettoavoidfrequencycollisioninonecellFrequencyLoadCalculationForRFhopping,qualityismaintainedwiththefrequencyloadcontrol:Frequencyload=numberofhoppingTRXpercell/MAlistlengthForexample:cellwith8TRX,using1/1reuseandfrequenciesinMAis42,thenFrequencyload=(8-1)/42=16.7%FrequencyLoadPrinciple•For1x3reuse,theminrequirementis:Frequencyload=50%•For1x1reuse,theminrequirementis:Frequencyload=16%Lowerthisvalue,thenbetterNWquality,andalsolowertrafficgetbetterhoppingperformance.BeforeFrequencyplan…•Whatpatternisthemostadaptedonetothenetwork.•WhatnumberoffrequencieswillbeallocatedtotheBCCHandTCHlayers.FrequencyReusepattern•GroupReusepattern—BCCH,TCHHopping,non-Hopping•FractionalReusePattern—RFHoppingwith1x1,1x3,2x6,3x9,etc.Fractionalreusewith1x3ismostlyusedinNortelsolution.1x3跳频方案（1）•3MAlist,reuseonceinonesite.•RegularsectorandregularMAassignment•BecarefulwhendefineMAIOFrequencygroupTCHchannelT113,16,19,22,25,28,31,34T214,17,20,23,26,29,32,35T315,18,21,24,27,30,33,36T1T2T3T1T2T3reusedistanceT1T1T2T2noco-channeladjacentcells1x3跳频方案（2）－－西安市区现网频率规划方案TCHHoppingGroup:BCCHForMacroCells：Non-hoppingTCH(TDMA1-TDMA2):备注：1。26，73用于优化频点。2。27，28用于微蜂窝。3。25，29，72作为隔离频点。BA194BB193BC192BD191BE190BF189BG188BA287BB286BC285BD284BE283BF282BG281BA380BB379BC378BD377BE376BF375BG374MAIO012345678910111213T13033363942454851545760636669T23134374043464952555861646770T332353841444750535659626568711234131415165678171819209101112212223243*4of2groups1x3跳频方案（3）－－半跳频与1x3跳频方案的比较•假设：S888基站配置，3TDMA不跳频，5TDMA跳频，14个跳频频点，1%的阻塞率，80%设计话务负荷。•不跳频的话音信道数：21•话音信道总数：59•不跳频话音信道提供的话务量：12.8Erl,•总的话音信道提供的话务量：46.0*80%=36.8Erl,•跳频话音信道提供的话务量：36.8–12.8=24Erl,•比较一个不跳频TDMA帧，如下：•跳频话音信道提供的话务量：36.8–1.9=34.9Erl,•5TDMA跳频话音信道话务量与7TDMA跳频话音信道话务量比24/34.9=69%。•对于一个TDMA不跳频配置，服务小区和其中一个同频干扰小区的撞频概率公式：•Pc(S,i)_1=(Ts*Ti)/(64*Nfr_s*Nfr_i)•对于三个TDMA不跳频配置，服务小区和其中一个同频干扰小区的撞频概率公式：•Pc(S,i)_3=(69%*Ts*69%*Ti)/(64*Nfr_s*Nfr_i)=0.48*(Ts*Ti)/(64*Nfr_s*Nfr_i)=0.48*Pc(S,i)_1•结论：从计算结果不难看出，三个不跳频配置TDMA帧比一个不跳频配置TDMA帧减少一半的跳频信道的撞频概率。1x3跳频方案（4）－－半跳频和其它扩频方案的比较仅在原来TCH跳频组中增加一定的频点数，即把原来在七个载频上参加跳频的频点数由每组14个频点扩为每组22个频点。服务小区与其中之一的同频干扰小区在这种简单的扩频方案中的撞频概率是：Pc(S,i)_1=(Ts1*Ti1)/(64*Nfr_s1*Nfr_i1)=(Ts1*Ti1)/(64*22*22)=(Ts1*Ti1)/30976服务小区与其中之一的同频干扰小区在半跳频状态下，根据原先话务分配量下评估的撞频概率是：Pc(S,i)_3=(Ts3*Ti3)/(64*Nfr_s3*Nfr_i3)=(69%*Ts1*69%*Ti1)/(64*14*14)=0.48*(Ts1*Ti1)/(64*14*14)=(Ts1*Ti1)/26000=~Pc(S,i)_1换句话说，我们提出的半跳频方案中的跳频信道(TDMA3~TDMA7)的撞频概率与简单扩TCH跳频组（每组22个频点数）的概率基本接近。比较原先频率规划方案，服务小区与其中之一的同频干扰小区跳频信道上的撞频概率是：Pc(S,i)_1=(Ts1*Ti1)/(64*Nfr_s1*Nfr_i1)=(Ts1*Ti1)/(64*14*14)=(Ts1*Ti1)/12544半跳频在跳频话音信道上的撞频概率减少了（1-12544/26000）=51.75%.因此，半跳频不仅表现在与原来频率规划相比跳频信道上的撞频概率减少，而且，在不跳频的话音信道上有更好的通话质量，这归功于保留2个TDMA帧为不跳频，它与直接在话音信道跳频组的扩频方案相比更有利于通话质量的改善。1x3跳频方案（5）－－连续跳频河北省GSM网络P10-1期频率规划方案本期的频率规划方案中我们将采用连续跳频组的射频跳频方案。本期的频率规划方案中我们将采用连续跳频组的射频跳频方案。012345Maio=0,2,4147101316Maio=1,3,5258111417Maio=0,2,4369121518012345Maio=0,2,4123456Maio=0,2,48910111213Maio=0,2,4151617181920间隔跳频组：间隔跳频组：连续跳频组：连续跳频组：1x3跳频方案（6）－－连续跳频河北省GSM网络P10-1期频率规划方案ÒCluster1x3A3A1A2A1A2A3A2A1A2A1A3A2A2A3A1A3A1A3A1A1A2A3A2A3A1A3A3A1A2Channel1,2,3,4,5,6...8,9,10,11,12,13...15,16,17,18,19,20...MAIOTRX1TRX2TRX3...Sector1024...Sector2024...Sector3024...Min#RF61218结论：结论：11。通过对。通过对MaioMaio的分配避免了同站内的邻的分配避免了同站内的邻频干扰。频干扰。22。由于所有跳频组连续分布，不同跳频。由于所有跳频组连续分布，不同跳频组之间有保护频点，因此避免邻站之间组之间有保护频点，因此避免邻站之间的邻频和同频干扰。的邻频和同频干扰。3x9跳频方案（1）•此方案针对跳频频率进行修改，保持BCCH、半跳频频率不变化的情况下，将现有跳频频点30-71号频点和25，29，72号频点进行重新组合，组成9组跳频组，具体情况如下：说明：根据跳频组的分类，对跳频实行3*9的复用,更改了传统的1*3的复用方式，不同基站可以根据情况使用不同跳频组。为了利于规范性使用和规划、维护、优化使用方便，应规则使用A1/B1/C1,A2/B2/C2，A3/B3/C3。MAIO的设置：0扇区0，1，2，3，41扇区0，1，2，3，42扇区0，1，2，3，43x9跳频方案（2）优点：•更改了传统的1*3的跳频复用方式，加大了频率复用距离；•根据实际情况，可以灵活使用跳频组；•对于优化工作意义较大，可有效控制由于越区覆盖引起的跳频信道上的干扰。缺点：•对于多载波的小区的覆盖区域需要加强控制，避免由于跳频组变短后的不良影响；•相对于1*3跳频复用方式规划较为复杂。多重频率复用MRP技术（1）MRP技术（MultipleReusePattern)将整段频率划分为相互正交的BCCH频