GSM无线网络优化毕业论文.doc

《GSM无线网络优化毕业论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《GSM无线网络优化毕业论文.doc（46页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、 毕 业 设 计题 目： GSM数字蜂窝移动通信系统网络优化设计 学院： 计算机与通信学院 专业： 通信工程 班级： 学号： 学生姓名： 导师姓名： 完成日期： 诚 信 声 明本人声明：1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。作者签名： 日期： 年 月 日毕业设计（论文）任务书 题目： GSM数字蜂窝移动通信系统网络优化设计 姓名 学院 计算机

2、与通信学院 专业 通信工程 班级 学号 指导老师 职称 副教授 教研室主任 一、 基本任务及要求：（1）撰写开题报告。（2）初步方案：先了解GSM的网络结构以及它的主要性能参数，贮备相关的原理知识，再熟悉其整个优化流程，在具体的案例分析中提高自己对网络优化的的认识。 （3）主要任务（A）熟悉GSM的网络结构，了解其工作原理，知道它的主要性能参数，熟悉其具体的网络优化流程。 (B) 通过具体的案例利用新技术手段以及优化工具解决GSM系统运行过程中存在的各种问题,使系统始终处于较好的运行状态。进度安排及完成时间：第1周 老师集中指导，分析并明确课题任务与要求，学习资料收集检索方法，并搜索收集所需中

3、英文资料。第23周 阅读资料、书籍，学习所需知识，撰写文献综述。 第45周 毕业实习、完成毕业实习报告撰写。 第6周 建立毕业设计实验环境；初步拟订设计方案；完成开题报告。 第7周 完成总体设计。 第813周 具体设计、调试、修改、实现。 第1415周 撰写毕业论文（说明书）。 第16周 完成毕业答辩资格审查、毕业答辩准备。 第17周 毕业答辩。 目 录摘 要：IAbstract：II前 言III第1章 绪论11.1 GSM的发展历史11.2 GSM无线网络优化的重要性2第2章 GSM系统概述32.1 GSM网络结构32.1.1 MS（移动台）32.1.2 BSS（基站子系统）32.2 GSM

4、网络接口42.2.1 主要接口42.2.2 网络子系统内部接口42.2.3 GSM系统与其它公用电信网接口42.3 GSM系统的主要性能参数52.3.1工作频段52.3.2 频道间隔52.3.4 双工收发间隔62.3.5 干扰保护比62.3.6 频率复用方式62.3.7 保护带宽72.4 信道分类72.5 GSM的无线通信基础82.5.1电波传播理论82.5.2 GSM的电波传播特性92.5.3 GSM无线关键技术10第3章 GSM无线网络优化193.1 GSM无线网络优化的基础193.2 关键性能指标193.3 网络性能监测203.4 网络性能评估203.5 GSM无线网络优化的流程203.

5、6 网络优化的分类213.7室内覆盖的优化223.8 天线在网络优化中的作用25第4章 掉话的分析与解决方法274.1 由于切换导致的掉话274.2 切换的分析与解决274.3 由于干扰导致的掉话28第5章 湘潭市大学校园高话务解决措施315.1 高话务量分析315.2 措施分析315.3 对于高校话务量问题的几点考虑32结 束 语34参 考 文 献35致 谢36GSM数字蜂窝移动通信系统网络优化设计摘 要：GSM的历史可以追溯到1982年。在1982到1985年期间，讨论焦点是制定模拟蜂窝网还是数字蜂窝网的标准，直到1985年才决定制定数字蜂窝网标准。中国，作为人口第一大国，移动电话的使用数

6、量当然相当大。于是，对通信网络的要求也就随之变大。随着科学技术的飞速发展，人们的生活水平的不断提高，移动用户的数量也在日益增加。因此，对网络的规模需要不断扩大。可是，频率是有限的，用的人多了，频率复用这个问题就变得很重要了，于是乎，出现的问题也就越来越多了。除此之外，现在的人对什么都要求很高。更别说是对通信质量了。我们可以想象，如果你打电话的时候，时而听得到声音时而听不到声音，你的感觉会怎么样？毫无疑问，你一定会非常愤怒。既然移动用户花了钱，那么运营商就得给予我们优质的服务，就得保证我们的通话质量。因此，运营商就得想办法使得网络的运行达到最佳状态。这样一来。如何使得网络达到最佳的运行状态，而满

7、足人们日益增长的需求便成了运营商不得不考虑的重大问题。然而，通信的质量很大程度决定于网络的运行状况，而网络的很多问题需要通过网络的优化才能够得以解决。因此，网络优化便成了一个值得研究的重要课题。关键词：GSM；通信质量；网络优化The GSM digital cellular mobile communication systemnetwork design on optimization Abstract：History can be traced back to 1982 GSM. From 1982 to 1985, during the discussion focus is to d

8、evelop simulation of cellular network or digital cellular network standards, it was not until 1985 that determine standard for digital cellular network.China, as a populous country, the use of the mobile phone number of course is considerable. So goes to the requirement of communication network. Wit

9、h the rapid development of science and technology, peoples living standards continue to improve, increasing in the number of mobile users. Therefore, expanding the size of the need for the Internet. Frequency is limited, however, with more people and frequency reuse this problem becomes very importa

10、nt, as a result, the problem is more and more.In addition, people are demanding about everything. Let alone the quality of communication. We can imagine, if you make a phone call, and sometimes hear voices from time to time cant hear voice, how you feel? There is no doubt that you will be very angry

11、. Since mobile customers spent money, operators will have to give us the high quality service, have to guarantee the quality of our conversation. As a result, operators will have to figure out a way to make network optimal operation. In this way. How to achieve the best network running state, and sa

12、tisfy peoples growing demand became operators had to be taken into account.Communication, however, largely depends on the quality of the network running status, and a lot of problems need to through the network optimization network can be resolved. Therefore, network optimization has become an impor

13、tant subject worth studying.Key words:GSM；communication quality；network optimization前 言 随着科学技术的不断发展，人们生活质量的不断提升，移动通信业务的不断发展，移动用户的数量也在日益增加。国内三大运营商也各自为了获得更大的利润，而不断地更新自己的设备和技术，以确保为自己的客户提供更为优质的服务，从而获得更多的客户。于是，通信系统发生了翻天覆地的更新。无论是在通信网络的规模还是结构还是协议等多方面都有了很大的变化。另外，人们对通信服务质量的要求以及业务的种类的要求也越来越高。这样以来，谁能为用户提供可靠的网络

14、，提供优质的服务，谁就能主宰市场，谁就拥有了最具竞争力的武器。如果能够充分利用好现有的网络资源，就能很大程度上减少公司的成本，提高通信服务的质量。除此之外，网络的运行过程中也不是一成不变的，运行过程中还会存在着很多意料之中和意料之外的事情，比如说：业务的发展。而这些事情可能会严重影响着网络的运行状况。因此，对网络进行必要的维护、监测而使得网络能够比较平稳地运行成为了一个不容忽视的问题。这个时候，网络优化这个词语便应运而生。可以想象，网络优化是一项艰巨的任务。她需要工作人员扎实的技术知识和基础理论知识，而且需要工作人员能够对现场网络出现的问题进行理性的分析和数据等的检查与测试。除此之外，工作人员

15、还得具有一定的耐心，因为，网络优化是一项持续时间长而且繁琐复杂的工作。然而，我们别无选择。网络优化将是并且长期是一项艰巨的任务。只要网络运行，就一定会产生种种问题。只有及时地进行网络的优化，才能保证网络的运行状态保持良好。因此，逐渐地将网络优化过程中存在的问题详细地记录下来，将多年的网络优化经验记录下来将对日后的网络优化具有深远影响。第1章 绪论所谓移动通信，就是通信双方至少有一方在移动的通信。移动通信的主要目的是实现任何地点、任何时间、任何通信对象之间的通信。通信网络可以包括无线网络和有线网络。无线部分提供用户终端的接入，利用有限的频率资源在空中可靠地传送话音和数据；有线部分完成网络功能，包

16、括交换、用户管理、漫游、鉴权等，构成公众陆地移动通信网PLMN。GSM的起源是欧洲为900 MHz波段工作的通信系统制定的标准。因为模拟通信系统扩充的能力非常的有限，所以就基于增加业务容量的需求，从而就发展了这项技术，并且取得了全球性的成功。GSM成为现在广泛认可的无线电通信标准。1.1 GSM的发展历史 1980年代初，第一代移动电话技术开始应用，当时存在众多互不兼容的标准。仅在欧洲，就有北欧的NMT，英国的TACS，西德等国使用的C-450, 法国的Radiocom 2000和意大利RTMI等。用户的手机无法在其他标准的网络上使用，造成很大的不便。由于这个原因，西欧国家开始考虑制定一个统一

17、的下一代移动电话标准，以便能够提供更多样的功能和使用户漫游更加容易。最开始标准起草和制定的准备工作由CEPT欧洲邮电行政大会负责管理。具体工作由1982年起成立的一系列“移动专家组”负责。GSM的名字即是移动专家组(法语：Groupe Spcial Mobile)的缩写。后来这一缩写的含义变为“全球移动通讯系统”，以方便GSM向全世界的推广。 1987年5月GSM成员国达成一致，确定了GSM最重要的几项关键技术。1989年, ETSI欧洲电信标准协会从CEPT接手标准的制定工作。1990年第一版GSM标准完成。1992年1月，芬兰的Oy Radiolinja Ab成为第一个商业运营的GSM网络

18、。亚洲最早的GSM运营网络是香港电讯CSL。GSM的推出推动了移动通信的普及，用户持续快速增长。1995年，全球用户达到1千万，1998年，达到一亿，2005年已经超过15亿. 1998年，目标为制订接替GSM的第三代移动电话（3G）规范的3GPP启动。3GPP也接受了维护和开发GSM规范的工作。ETSI是3GPP的成员之一。在发展的过程中，GSM系统的功能不断得到丰富，提供更多样的服务。由GSM系统首先引入的短信息服务（SMS）提供了一种新颖便捷廉价的通讯手段。1994年，GSM实现了基于电路交换的数据业务和传真服务。1999年，WAP协议使得用户可以通过手机访问互联网的应用。2000年后开

19、始商用的通用分组无线服务（GPRS）使得GSM系统能够以效率更高的分组方式提供数据通讯。2003年, EDGE技术开始商用，提供了接近3G的数据通讯能力。 目前，3GPP组织还在发展GSM标准，以便利用已经大量部署的GSM基础设施，平滑地向3G技术演进。1.2 GSM无线网络优化的重要性 人们对通信服务质量的要求以及业务的种类的要求也越来越高。这样以来，谁能为用户提供可靠的网络，提供优质的服务，谁就能主宰市场，谁就拥有了最具竞争力的武器。如果能够充分利用好现有的网络资源，就能很大程度上减少公司的成本，提高通信服务的质量。除此之外，网络的运行过程中也不是一成不变的，运行过程中还会存在着很多意料之

20、中和意料之外的事情，比如说：业务的发展。而这些事情可能会严重影响着网络的运行状况。因此，对网络进行必要的维护、监测而使得网络能够比较平稳地运行成为了一个不容忽视的问题。这个时候，网络优化这个词语便应运而生。 可以想象，网络优化是一项艰巨的任务。她需要工作人员扎实的技术知识和基础理论知识，而且需要工作人员能够对现场网络出现的问题进行理性的分析和数据等的检查与测试。除此之外，工作人员还得具有一定的耐心，因为，网络优化是一项持续时间长而且繁琐复杂的工作。 只有不断地进行网络优化，才能使通信网络不断地稳定地运行。第2章 GSM系统概述 2.1 GSM网络结构 GSM网络结构如图1所示。由图可见，移动台

21、、基站子系统和网络子系统共同组成了GSM蜂窝系统。而基站收发台和基站控制器组成了基站子系统；移动交换中心（MSC）、操作维护中心（OMC）、访问位置寄存器（VLR）、原籍位置寄存器（HLR）、移动设备识别寄存器（ELR）和鉴权中心（AUC）等共同组成了网络子系统。图2.1 GSM 系统结构2.1.1 MS（移动台）移动台是GSM移动通信网中用户使用的设备。移动台通过无线接口接入GSM系统，具有无线传输与处理的功能。用户识别模块（SIM）和终端设备（TE）是移动台的重要组成部分。2.1.2 BSS（基站子系统）基站子系统是GSM系统的基本组成部分。BSC（基站控制器）和BTS（基站收发信台）共同

22、组成了BSS。它通过无线接口与移动台相接，进行无线接收、发送及无线管理。2.1.3 NSS（网络子系统）网络子系统有很多功能实体构成。它对GSM移动用户之间通信和GSM移动用户与其他通信网用户之间通信起着管理作用。2.2 GSM网络接口在实际的GSM通信网络中，由于网络规模不同，运营环境不同和设备生产厂家的不同，上述的各个部分可以有不同的配置方法。为了各个厂家所生产的设备可以通用，各部分的连接必须严格符合规定的接口标准以及相应的协议。2.2.1 主要接口 Um接口、Abis接口和A接口是GSM系统的主要接口。其示意图如图2所示。图2.2 主要接口示意图2.2.2 网络子系统内部接口它包括B、C

23、、D、E、F、G接口，NSS内部接口如图3所示。2.2.3 GSM系统与其它公用电信网接口 MSC是GSM系统与公共电信网互连的桥梁。系统接口一般用的是7号信令系统接口。而其物理链接方式是PSTN和MSC或ISDN和MSC交换机之间用2.048Mb/s的PCM数字传输链路得以实现的。图2.3 NSS内部接口2.3 GSM系统的主要性能参数2.3.1工作频段 陆地公用蜂窝数字移动通信网GSM通信系统采用900MHZ、1800MHZ频段。其中： 900MHZ频段为：890915（移动台发，基站收） 880890 E-GSM 935960（基站发，移动台收） 925935 E-GSM 1800MHZ

24、频段为： 17101785（移动台发、基站收） 18051880（基站发、移动台收）2.3.2 频道间隔 相邻两频道间隔为200KHZ。每个频道采用时分多址接入（TDMA）方式，分为8个信道（全速率）。 将来GSM采用半速率话音编码后，每个频道可容纳16个半速率信道。2.3.3 频道配置 采用等间隔频道配置方法，频道序号为1124，共124个频点。频道序号和频点标中心频率的关系为：f1（n）890.2MHZ（n1）0.2MHZ移动台发，基站收fh（n）f1（n）+45MHZ基站发，移动台收n1124频道（或称为频点，载频）2.3.4 双工收发间隔 45MHZ，与模拟TACS系统相同。2.3.5

25、 干扰保护比 载波干扰保护比（C/I）就是接收到的希望信号电平与非希望信号电平的比值，此值与MS的随时位置有关。这是由于地形不规则性及本地散射体的形状、类型及数量不同，以及其他一些因素如天线类型、方向性及高度，站址的标高及位置，当地的干扰源数目等所造成的。GSM规范中规定： 同频道干扰保护比：C/I9dB 邻频道干扰保护比：C/I9dB 载波偏离400KHZ时的干扰保护比：C/I41dB2.3.6 频率复用方式 频率复用是指在不同的地理区域上用相同的载波频率进行覆盖。这些区域必须隔开足够的距离，以致所产生的同频道及邻频道干扰的影响可忽略不计。 频率复用方式就是指将可用频道分成若干组，若所有可用

26、的频道N（如N49）分成F组（如F9组），则每组的频道数为N/F49/95.4，即有些组的频道数为5个，有些为6个。 因总的频道数N是固定的，所以分级数越少，同频道复用距离越小，导致系统中C/I值降低。因此，在工程实际中是把同频干扰保护比C/I值加3dB的冗余来进行保护，采用12分级方式，即4个基站，12组频率。 对于有方向天线而言，天线可采用120或60的定向天线，形成三叶草小区，即把基站分成3个扇形小区。如采用4/12方式，每个小区最大到5个频道，一般地也可用到4个频道。如采用3/9复用方式，则每个小区可用到6或5个频道。对于无方向性天线，即全向天线，建议采用7组频率复用方式，其7组频率可

27、从12组中任选，但相邻频率组尽量不在相邻小区使用。 以上所述每小区可用频道数都是在可用频段为10MHZ情况下，目前10MHZ中4MHZ为中国移动公司使用，另6MHZ为中国联通公司使用。这样，移动公司建的GSM数字移动通信网如采用4/12频率复用方式时，每小区可用频道数最大仅2个（16个信道），有些只能用到1个（8个信道）。为此，中国移动通信公司下发各省移动通信公司将4MHZ带宽向下扩展2MHZ，使GSM数字移动通信网从可用频道7695（20）个扩展到6695（30个），4/12方式每个小区一般可用3个频道（24信道），最小也能用到2个频道（16个信道）。2.3.7 保护带宽 400KHZ当一个

28、地区数字移动通信系统与模拟移动系统共存时，两系统之间（频道中心频率之间）应有约400KHZ的保护带宽，通常是模拟网预留。中国移动公司与中国联通公司的数字移动通信系统之间也应有400KHZ的保护带宽，即它们之间用一个频道，或由中国移动公司一方预留，或由中国联通公司一方预留。2.4 信道分类 控制信道与业务信道是逻辑信道的两个大类。其信道如下图所示。(1). 业务信道 数据业务信道和话音业务信道是主要的业务信道。业务信道TCH主要传输数字话音或数据，其次还有少量的随路控制信令。图2.4 GSM信道系统(2). 控制信道控制信道（CCH）用于传送同步信号与信令。广播信道（BCH）、专用控制信道（DC

29、CH）与公共控制信道（CCCH）是控制信道的三种。2.5 GSM的无线通信基础2.5.1电波传播理论移动通信采用无线电波传播信息，即无线信道。而移动台又经常处于不断运动状态之中，因而导致接收到的信号幅度和相位将随时间、地点而不断地变化。特别是GSM等陆地移动通信方式，遭受到地形、地物的影响极大。因此需要对网络所在无线环境进行研究。图25 GSM的无线通信基础由于GSM移动通信系统，移动台天线离地面较低，受地形和人为环境的影响，直射波经常受到阻挡，研究表明，电波传播特性与电波频率、传播距离、天线的极化方式、天线高度有关，更重要的是电波传播路径的地形、地物、地面电特气性能参数、随着时间、季节等地理

30、性因素变化而变化，调查和确定规划区域的综合环境状况就是网络规划中一项重要的工作。2.5.2 GSM的电波传播特性研究电波传播的目的就是要能够预测移动通信的场强，估算出无线电路径的损耗，并根据电波传播的各种特性制定无线网络设备组网与优化方案。从电磁场的经典理论可知，在一个自由空间较为精确计算的方法是近似于光滑地面或球面上的电波传播特征和损耗1引。但由上述讨论可以看出非光滑地面且移动环境、条件的电波传播，现象复杂，理论推导难度大；并且在陆地移动通信中，由于移动体(行人、汽车)要在行进中进行通话，而移动台的天线高度又很低，通常就在地面上14米，因此就有区别于其他无线通信的重要特点：随着移动的行进，由

31、于建筑物、树木、地形起伏以及其他人为的、自然的障碍的连续变化，接收信号场强会产生两种衰落，即多径衰落和地形衰落。前者是快速的微观性变化，也就称为快衰落；而后者是缓慢的宏观变化，又称为慢衰落或阴影效应。在实际信号表现为两者是叠加在一起的，其接收场强就会出现随机起伏变化，即具有移动通信特点的衰落。在城市环境中，衰落信号的平均场强与光滑平地面或球面地面传播相比要小得多(约低20dB以上，如下图)，并且收信的质量要受到环境噪声和多径衰落的严重影响。图26 GSM的电波传播特性移动环境对移动通信链路(也就是移动信道)特性起着关键性作用。多径衰落是移动通信中最具有特色的部分。由于多径传播，到达移动台包括的

32、直射波、反射波和绕射波等都在变，且电波到达接收点的振幅和相位不可能一样，根据研究，在移动通信中由于多径效应、无线传输损耗和阴影衰落等综合因素的影响，因此典型的实测接收信号场强如下图所示：图27接收信号场强图从系统工程角度来看，传播损耗和阴影衰落主要影响到无线区域的覆盖情况。必须采用合理的规划设计来消除这种不利的影响。而多径衰落会严重影响信号传输质量，并且由于环境复杂的特点是不可以避免的，在GSM系统中采用了信道编码和交织技术、跳频和自适应均衡技术多种方式来对抗衰落，在规划中要求考虑到多径衰落，并对衰落率要留有设计裕量。2.5.3 GSM无线关键技术(1).交织技术在陆地移动通信的无线接口中，比

33、特差错经常是成串发生的。这是由于多径衰落造成的持续较长的深衰落空洞会影响到一连串相关的比特。然而，信道编码仅在检测和校正单个差错和不太长的差错串时才有效。为了解决这一问题，就要找到把一条消息中的相关比特分开传播的方法，即一条消息中的相关比特以非相关方式被发送，以降低多径衰落的影响。这样，在传输过程中即使发生了成串差错，恢复成一条相关比特串的消息时，差错也就变成单个(或长度很短)的差错，这时再用信道编码纠错功能纠正差错，就能恢复原消息。这种方法就是交织技术。(1)交织技术的一般原理 如图所示。假定序列A由4个4比特组成的消息分组，如直接发送，在空中受到干扰，第二个比特分组全部丢失，则导致在接收端

34、无法解出第二个比特分组的信息。 1234123412341234序列A（发送）123412341234序列A（接收一）1111222233334444序列A（交织）111133334444序列A（接收二）134134134134序列A（去交织）图2.8 交织技术原理如果把序列A的4个相关的比特分组中的第1个比特取出来，并让这4个第1比特组成一个新的4比特分组，称作第一帧，4个消息分组中的比特24，也作同样处理，然后依次传送第1比特组成的帧，第2比特组成的帧。在传输期间，帧2丢失，如果没有交织，那就会丢失整个消息组，但采用交织后，可见仅每个消息组的第2比特丢失，再利用信道编码及去交织，全部分组中

35、的消息仍能得以恢复，这就是交织技术的基本原理。概括地说，交织就是把码字的b个比特分散到n个帧中，以改变比特间的邻近关系，因此n值越大，传输特性越好，但传输时延也越大，所以在实际使用中必须作折衷考虑。(2)GSM系统采用的交织方式 在GSM系统中，信道编码后进行交织，交织分为两次，第一次交织为内部交织，第二次交织为块间交织。1234567012345670映射到脉冲.加入偷帧位.交织.2 x 57 bitsBlock n-1 (456 bits)57 bitsBlock n (456 bits)Block n+1 (456 bits)123456701 time slot 114 bits114

36、 bits114 bits114 bits114 bits114 bits114 bits114 bits116 bits116 bits116 bits116 bits116 bits116 bits116 bits116 bitsburst n-3burst n-2burst n-1burst nburst n+1burst n+2burst n+3burst n+4话音编码器和信道编码器将每一20ms话音数字化并编码，成为456个比特的声码块。首先对它进行内部交织，即将456个比特分成8帧，每帧57比特. 如果将同一组20ms话音的2组57比特插入到同一普通突发脉冲序列中，那么该突图2.

37、9 GSM 20ms话音编码交织 发脉冲串丢失则会导致该20ms的话音损失25的比特，显然信道编码难以恢复这么多丢失的比特。因此必须在两个话音帧间进行一次交织，即块间交织。即把每20ms话音456比特分成的8帧为一个块，假设有A、B、C、D四块，在第一个普通突发脉冲串中，两个57比特组分别插入A块和D块的各1帧，这样一个20ms的话音8帧分别插入8个不同普通突发脉冲序列中，然后一个一个突发脉冲序列发送，发送的突发脉冲序列首尾相接处不是同一话音块，这样即使在传输中丢失一个脉冲串，只影响每一话音比特数的12.5，而这能通过信道编码加以校正。 此外，为了达到更好的效果，对于同一脉冲串内的不同码块，再

38、次进行二次交织。如下图所示：图2.10 GSM的二次交织 二次交织进一步打乱了信息的相关性，提高了系统抗多径衰落的能力，但却增加了系统时延。因此，在GSM系统中，移动台和中继电路上增加了回波抵消器，以改善由于时延而引起的通话回音。(2). 跳频技术 (1)跳频概述跳频就是按照预先定义的跳频序列（FHS）随机地改变正在进行通信的信道所占用频率的技术。在同一个频道组内，各跳频序列应是正交的，各信道在跳频传输过程中不能被碰撞。 过去采用跳频技术是为了确保通信的秘密性和抗干扰性，它首先被用于军事通信，后来发现在移动通信中，电波传播多径效应引起的瑞利衰落与传输的发射频率有关，衰落空洞将因频率的不同发生在

39、不同地点，如果在通话期间载波频率在几个频点上变化，则传送信息仅在短时间内受到衰落空洞的影响，尤其是处于多径环境中的漫速移动的移动台通过采用跳频技术，能大大改善移动台的通信质量，可达到频率分集的效果。此外，跳频还具有干扰分集的作用。由于跳频频道间的不相关性，分离了来自许多小区的同频干扰，可提高蜂房小区的容量。 跳频系统分为快跳频和慢跳频两种。慢跳频的跳频频率低于或等于调制符号速率，即在一个或几个调制符号周期内跳频一次；快跳频的跳频频率大于调制符号速率，即在一个调制符号周期内跳频一次以上。(2)GSM的跳频技术 在GSM标准中采用慢跳频技术。每秒217跳，每跳周期为1200比特。GSM系统中的跳频

40、分为基带跳频和射频跳频两种。 基带跳频的原理是将话音信号随着时间的变换使用不同频率发射机发射，其原理图如图所示。 图2.11基带跳频原理 基带处理2路由转接器基带处理1收发信机1收发信机2耦合器 由上图可见，基带跳频中可供跳频的频率数N(hop)基站载频数N(TRX)。基带跳频适用于合路器采用空腔耦合器的基站，由于这种空腔耦合器的谐振腔无法快速改变发射频率，故基站无法靠改变载频频率的方法实现跳频。实施的方框图如图所示，其中，收发信机负责无线信号的接收与发送，基带处理单元进行信道的处理。图2.12基带跳频实施框图 为了实现基带跳频，如上图所示，收发信机与基带处理单元之间的连接由路由转接器来控制，

41、在用户通信过程中，要求无论移动台通信频率如何变化，负责处理用户链路的基带处理单元要保持不变，而基带跳频中所有收发信机的频率也不变。那么，怎样才能确保跳频实现呢？其实只要在路由转接器中根据预先设定的跳频方式来改变收发信机与基带处理单元之间的连接，就能保证该基带处理单元与用户之间的通信链路始终保持畅通。由此可见，由于频率变换的范围仅限于基站所拥有的收发信机的个数，故跳频的频率数N(hop) 基站载频数N(TRX)。 射频跳频是将话音信号用固定的发射机，由跳频序列控制，采用不同频率发射，原理图如图2-11所示。射频跳频为每个时隙内的用户均跳频（TRX1因为是BCCH信道所在的载频，故不跳频），可供跳

42、频的频率数N(hop)不受基站载频数N(TRX)的限制，GSM规范规定每个小区最多可有64个频率供跳频。图2.13 射频跳频原理图 射频跳频适用于合路器采用宽带耦合器的基站，由于这种宽带耦合器与发射器频率的变化无关，故在跳频时载频与手机根据预设的跳频序列同步改变频率，从而保证通信链路的畅通。为了满足频率变换的速率，这种基站的载频一般均采用双频率合成器的硬件结构实现，故射频跳频又称为合成器跳频。阿尔卡特的EVOLIUM系列基站即采用了这种技术。 射频跳频技术有一个局限，由于载频会改变频率，故BCCH信道所在的载频不可跳频。对于单载频的微蜂窝基站来说，必须采用特殊方式来实现射频跳频。以阿尔卡特的单

43、载频微蜂窝基站（1TRX）为例，其结构见下图图2.14 单载频微蜂窝基站结构图 因广播信道（BCCH）是由基站向手机单向发射，故增加了一个发射器作为BCCH发射器，以BCCH频率发射，通信信道则由一组双频率合成器（SYN）的收（RX）发（TX）设备实现射频跳频。(3). 不连续传输处理（DTX）(1)不连续传输处理概述 GSM系统中的语音传输有两种方式：一种是在整个通话过程中始终以13kbit/s（每20ms一个话音帧）的编码速率传播，称为话音连续传输模式；另一种是在整个通话过程中，话音激活期间以13kbit/s的编码速率传播，在话音非激活期间以约500bit/s（每480ms一个话音帧）的低速编码传播，仅传送舒适噪声的特性参数，称为话音不连续传输模式。