Trong hệ thống di động, nơi các tần số có sẵn đang đƣợc sử dụng lại rất chặt chẽ sự giao thoa giữa cell sử dụng cùng tần số là một vấn đề phổ biến và giới hạn độ kín của kế hoạch tái sử dụng và cuối cùng là dung lƣợng hệ thống. Tuy nhiên, ngoài thời gian cao điểm, không phải tất cả các sóng mang ở tất cả các trạm đƣợc sử dụng đồng thời và chúng ta có thể sử dụng đặc tính này để giảm sự giao thoa tổng hợp.
Bằng cách đƣa nhảy tần trong đó các sóng mang sử dụng tại mỗi địa điểm trong một thời gian nhất định thay đổi khe cắm thƣờng xuyên, chúng ta có thể làm giảm xác suất mà khe thời gian đồng kênh từ các trạm khác nhau sẽ đụng độ. Hiệu ứng này đôi khi đƣợc gọi là "sự giao thoa trung bình". Rõ ràng mặc dù kỹ thuật này sẽ chỉ làm việc nếu mỗi cell đƣợc nhảy theo một cách khác - nếu tất cả chúng đều nhảy vào chuỗi tần số cùng một lúc sau đó nó sẽ vẫn tiếp tục va chạm. Có hai kỹ thuật nhảy tự: ngẫu nhiên và tuần hoàn.
Nhiễu trong mạng GSM
- Sự giao thoa đồng kênh sẽ xảy ra giữa các cell chia sẻ cùng một tần số TRX.
- Nếu quy hoạch nhóm đƣợc thực hiện, nhiều sóng mang sẽ đƣợc phân bổ cho mỗi cell.
- Các sóng mang luôn luôn sẳn sàng bất kể khi nào có nhu cầu. - Sự giao thoa ở hƣớng xuống ở một mức độ không đổi.
Nhƣ mô hình tái sử dụng đƣợc sử dụng nhiều hơn thì mức độ giao thoa tăng lên. Giới thiệu kỹ thuật nhảy tần có thể cải thiện trải nghiệm ngƣời dùng trong tình huống nhƣ vậy. Hai hiện tƣợng sau đây góp phần cải thiện.
- Giao thoa trung bình.
- Phân bổ nhu cầu dẫn đầu của TRX - nếu chỉ có một TRX là cần thiết, chỉ có một cần đƣợc phân bổ.
7.3. GIẢM ẢNH HƢỞNG ĐA ĐƢỜNG
Nhƣ chúng ta đã thấy trong phần lan truyền là một trong những nguy hiểm lớn nhất của môi trƣờng truyền sóng vô tuyến điện thoại di động là truyền đa đƣờng. Sự xuất hiện ở MS nhận nhiều "tia" mỗi khi đi qua một con đƣờng khác nhau từ máy phát có thể gây ra sự thay đổi giao thoa và phá hoại và do đó tín hiệu fading cũng nhƣ nhòe trong những biểu tƣợng kỹ thuật số - hay còn gọi là nhiễu liên ký tự.
Nhảy tần số cho phép chúng ta làm giảm tác dụng của đa đƣờng bằng cách giảm tín hiệu fading. Quy hoạch ứng dụng di động GSM
Cho một vị trí điện thoại di động đƣa ra mức độ của trãi nghiệm fading sẽ phụ thuộc vào tần số chính xác của việc truyền tải từ một thay đổi nhỏ trong các bƣớc sóng của truyền dẫn có thể có nghĩa là một tín hiệu yếu trở thành một tín hiệu mạnh. Vì lý do này đa đƣờng fading đôi khi đƣợc gọi là "tần số có chọn lọc".
Bằng cách nhanh chóng thay đổi tần số của truyền do đó chúng ta có thể làm giảm xác suất của của trong một tín hiệu yếu và giảm sự giao thoa trung bình tổng thể kinh nghiệm. Về bản chất kỹ thuật này rất giống với phân tập không gian nơi mà một ngƣời sử dụng có nhiều hơn một ăng-ten để nếu một sẽ xảy ra trong một tín hiệu rỗng và sẻ có cơ hội cái anten bên kia sẻ thu đƣợc . Do đó tần số nhảy đƣợc cho là cung cấp "sự đa dạng tần số".
CHƢƠNG VII: NHẢY TẦN (Frequency Hopping) Truyền đa đƣờng
Một kênh vô tuyến di động thƣờng sử dụng có nhiều hơn một đƣờng dẫn giữa các điện thoại di động và trạm gốc.
Điều này dẫn đến các kênh trải qua Rayleigh fading.
Ngƣời dùng sẽ trải nghiệm một chất lƣợng tín hiệu đa dạng và giá trị mục tiêu cho các mục đích quy hoạch có một biên độ bao gồm để chứa đều này. Nếu một kênh nhảy trên một số tần số, cơ hội của một bền vững "rỗng" là rất nhỏ (bit chèn giúp với điều này).Tỷ suất lợi nhuận yêu cầu là thấp hơn do đó trung bình C/I có thể thấp hơn cho một hiệu suất nhất định. Độ lợi do nhảy tần số dựa vào "sự kết hợp" giữa các tần số. Các đa đƣờng hơn (và, đặc biệt, càng chậm trễ lây lan) sự kết hợp ít hơn.
7.4. COHERENCE BANDWIDTH
Mỗi kênh truyền đều tồn tại một khoảng tần số mà trong khoảng đó, đáp ứng tần số của kênh truyền là gần nhƣ nhau tại mọi tần số (có thể xem là phẳng), khoảng tần số này đƣợc gọi là Coherent Bandwidth và đƣợc ký hiệu trên hình 3.18 là f0.
Để đạt đƣợcmột độ lợiđáng giátừ việc thực hiệnnhảy tầnlàcần thiết để đảm bảo rằng cáchoạt động của cáctần số khác nhaulà đáng kể.Nếuhai tần sốcóđặc tính truyền sóng gần nhƣ giống hệt, có rất ít lợi ích trong nhảy từ một đến khác. Một ý tƣởng về một tách tần số mong muốn thu đƣợc bằng cách tính toán băng thông chặt chẽ, do đó có thể đƣợc ƣớc tính bằng cách đo sự chậm trễ lây lan của kênh.
Hình 7.2: Lan truyền đa đƣờng
CHƢƠNG VII: NHẢY TẦN (Frequency Hopping)
Độ trễ, nếu một xung đƣợc phát đi, một số xung sẽ đƣợc nhận nếu tồn tại một môi trƣờng đa đƣờng .
Nhảy tần cung cấp các lợi ích lớn nhất nếu khoảng cách đƣợc so sánh với, hoặc lớn hơn, băng thông kết hợp. Nhảy tần không có lợi ích lớn trong các ứng dụng vi di động hoặc trong nhà.
7.5. VÍ DỤ VỀ CẤU HÌNH NHẢY TẦN
Để minh họa cách đƣợc sử dụng trong một hệ thống GSM thực tế xem xét ví dụ sau đây.
Xem xét một cell trong đó có bốn sóng mang RF đƣợc gán cho nó F0, F1, F2 và F3. Tần số BCCH là F0. Nhảy tần đƣợc bật và trình tự theo chu kỳ lựa chọn. Các tính năng thiết thực đầu tiên cần lƣu ý là không phải tất cả các khe thời gian trên tất cả các sóng mang có thể đƣợc nhảy tần. TS0 trên sóng mang BCCH không thể nhảy vì điều này là cần thiết cho truy cập ngẫu nhiên của điện thoại di động. Trong thực tế do đó cấu hình sau đƣợc sử dụng:
Khe thời gian 1-7 có thể nhảy trên tất cả bốn tần số nhƣng TS0 trên F0 là cố định chỉ để lại ba tần số khác TS0 để nhảy qua.
Giả sử rằng có tổng cộng là 36 sóng mang đƣợc phân bố trên mạng và sử dụng nhảy tần. Trên mỗi cell có 4 TRXs. Trong việc cấu hình không nhảy tần, mỗi cell sẻ có 4 tần số đƣợc phân bố trên đó.
7.6. C CH THỨC VÀ PHƢƠNG PH P NHẢY TẦN
Có hai loại nhảy tần trong chế độ GSM, cụ thể là: + Nhảy tần theo chu kỳ
+ Nhảy tần theo ngẫu nhiên
Và hai cách khác nhau của thực tế việc thực hiện nó: + Nhảy tần baseband
+ Nhảy tần tổng hợp
7.6.1. Cách thức nhảy tần
