GSM射頻跳頻與基帶跳頻

從技術(shù)實(shí)現的角度而言，GSM中的跳頻的實(shí)現分為基帶跳頻、射頻跳頻兩種。

　　華為基站BTS同時(shí)支持兩種方式，在基站系統設計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)現方式，并在網(wǎng)上獲得了規模應用。從實(shí)際應用的情況來(lái)看，華為自主開(kāi)發(fā)的跳頻技術(shù)能夠提高GSM系統的抗干擾、抗衰落性能，大大提高通話(huà)質(zhì)量，增強緊密復用的組網(wǎng)能力，增加系統容量，具有很強的技術(shù)特色。

　　射頻跳頻實(shí)現的技術(shù)難點(diǎn)主要表現在如何實(shí)現寬頻帶內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?？焖僮冾l與信號的高質(zhì)量是相互矛盾的。在GSM系統中各個(gè)時(shí)隙之間的間隙只有二十幾微秒，要實(shí)現射頻跳頻，系統必須在時(shí)隙之間二十幾微秒的保護時(shí)間內快速地從一個(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)現快速跳頻的同時(shí)必然會(huì )帶來(lái)調制精度下降、接收靈敏度惡化、雜散增加以及阻塞性能下降等一系列負作用。華為的基站是怎樣解決這個(gè)問(wèn)題的呢？下面我們從對射頻鎖相環(huán)的分析入手加以說(shuō)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?xún)缺菊竦南辔辉肼暼Q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系統采用的是200kHz帶寬，鑒相頻率不可能太高，尤其對于DCS1800系統不可能太小，因此在GSM系統中很難提高環(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(guò)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(zhù)系統的需要而變，但系統處于不工作狀態(tài)時(shí)，環(huán)路帶寬保證變回最佳帶寬，使輸出信號最佳，保證系統的最佳性能。

　　乒乓切換技術(shù)：在電路上設計了兩個(gè)完全相同的振蕩器，通過(guò)開(kāi)關(guān)對兩個(gè)本振進(jìn)行選擇，當一個(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(guò)開(kāi)關(guān)切換到另一個(gè)本振電路。這樣，避免了在時(shí)隙的開(kāi)頭和最后出現瞬時(shí)的系統性能惡化。

　　通過(guò)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)現了900MHz的25MHz帶寬、1800MHz的75MHz帶寬內的任意跳頻，所有跳頻指標均超過(guò)GSM協(xié)議要求。

　　基帶跳頻的技術(shù)難點(diǎn)在于如何實(shí)現信息數據的高速交換，滿(mǎn)足217跳/秒的跳頻速度及271kbits/s的數據傳輸速率。

　　考慮以無(wú)線(xiàn)接口時(shí)隙為基礎進(jìn)行數據的交換，交換方法可以是空分、時(shí)分、數據包交換。華為基站在設計中采用了先進(jìn)的總線(xiàn)技術(shù)，以時(shí)隙交換為基礎實(shí)現基帶跳頻，其具體的實(shí)現方法為：

　　每個(gè)發(fā)射機(TRX)調諧在固定頻率，有一個(gè)固定的ID號。收發(fā)信機的編碼器將下行信號編碼，形成突發(fā)格式數據，編碼器根據跳頻算法計算本突發(fā)應調制的頻道（即TRX號），加上有關(guān)功率控制等附加信息形成特定的數據包格式，收發(fā)信機的編碼器在固定的時(shí)間(子時(shí)隙)內發(fā)出數據包。調制器對每個(gè)子時(shí)隙的數據包的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)隙的數據包接收下來(lái)，延時(shí)一時(shí)隙再發(fā)射到空間接口，實(shí)現了基帶跳頻?；鶐l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(lái)解決的，可實(shí)現高速、可靠的TRX－ID識別功能。