ＢＴＳ的抗信道衰落能力、跳频方案、定向重试

1、ＺＸＧ１０－ＢＴＳ是采用什么方法抗信道衰落的？

    答：移动通信系统中，移动台经常工作在城市建筑群或其它地形地物较为复杂的环境中。移动台的天线低，运动速度和方向任意，因此造成传输中的信道衰落影响很大。

    衰落主要有多径衰落和慢衰落两种，这两种衰落是造成移动通信系统中接收信号不稳定的主要因素。在某些时间点上，由衰落引起的信号幅度变化可以高达４０ｄＢ。这种深衰落会严重影响信号质量。

    要减小衰落影响，当然可以使用增加发射功率，天线尺寸和天线高度的方法，但成本较高，一般难以接受。因此在ＺＸＧ１０－ＢＴＳ上采用了分集接收的方法，即在多个支路上接收相互间相关性很小的载有同一消息的信号，然后通过合并技术再将各个支路信号合并输出。分集接收的方法可以在接收机的接收端大大降低深衰落的概率。

    ＺＸＧ１０主要采用空间分集，兼用其它分集接收的方法抗信道衰落。

    空间分集是利用场强随空间的随机变化实现抗信道衰落。在移动通信中，空间位置稍有变化，场强就会有较大变化。空间的间距越大，多径传输的差异就越大，各径接收场强的相关性就越小，在这种情况下，由于各径同时发生深衰落的可能性很小，所以，空间分集便能把衰落效应降到最小。

    分集合并的具体方法有选择分集合并、开关分集合并、平方律合并及等增益合并等。各种合并方法都各有优点，ＺＸＧ１０－ＢＴＳ考虑实际系统特点，采用了综合的分集合并方法，成本最小，又能满足性能要求。

2、ＺＸＧ１０－ＢＴＳ采用了什么跳频方案？

    答：在数字移动通信系统中，经常采用跳频的方法来提高通信系统的抗干扰、抗多径衰落能力。跳频实际上是一种获得分集的方法，称为频率分集。

    所谓频率分集就是以多个不同的载波，在系统的一次呼叫期间，发送同一信息信号，相邻载波间隔应大于信道的相干带宽，从而获得荷载同一信息的多个独立衰落的信号，那么即使是丢失了某一载波上的信息，也可以通过信号处理的方法来恢复原始的数据，这样便可以解决快衰落对接收信号的影响。在同一传输途径上，不同频率信号衰落的相关性是随频差的增大而迅速减小的，显然，只要使各个载波频率的间隔增大，就可以获得更好的分集增益。

    在基站中实现跳频可以采用两种方法，即合成器跳频和基带跳频。

    合成器跳频是对每个收发信机的频率合成器进行控制，使其在每个时隙上按不同的方案跳变，基带处理单元与无线收发信机之间的数据是一一对应的。

基带跳频的原理是在基带处理单元与无线收发信机之间采用一总线方式传输，保持每个收发信机的发射与接收频率不变，而把来自基带处理单元的每个时隙的下行信号根据跳频的要求通过该总线发送到相应发送频率的无线发信机上，同时也把来自无线收信机的上行信号发送到相应的基带处理单元上，从而实现跳频的目的。

     在数字移动通信系统中，采用基带跳频和合成器跳频在功损、分集增益、网络容量、频率规划上各有其优点，在ＺＸＧ１０－ＢＴＳ中，综合考虑了基带跳频和合成器跳频的特点，在系统中同时实现了这两种跳频方式。 

3、为什么说定向重试能使ＺＸＧ１０提高服务质量？

    答：定向重试的目的就是在当前小区没有可用的资源时，能够自动将手机转移到周围有空余资源并且满足通话质量的小区中去，从而提高网络的接通率和服务能力。

    ＺＸＧ１０定向重试的大致过程是这样的：当基站控制器（ＢＳＣ）收到移动交换中心 （ＭＳＣ）的指配请求，首先尝试在当前小区寻找可用的资源，如果找不到，则根据手机的测量报告，确定周围能够满足通话质量的小区，尝试从这些小区分配资源，一旦资源分配和建立成功，则完成了一次定向重试。如果目的小区和源小区不在同一个ＢＳＣ，则为外部定向重试；如果在同一个ＢＳＣ，则为内部定向重试。需要注意的是，在信令通路刚刚建立时，可能没有足够的测量报告来判定周围有哪些小区能够满足手机的通话需求，因此定向重试开始需要有一定的等待时间，以便有充足的测量报告作出决策。

    ＺＸＧ１０的定向重试在检测报告容许的情况下可以进行多次。从而使ＺＸＧ１０系统的服务质量获得了很大的提高。

4、ＺＸＧ１０－ＢＳＳ中的ＴＣ起什么作用？

    答：ＰＣＭ属于波形编码，而ＧＳＭ常采用混和编码。波形编码是将时域信号直接变换为数字代码，其特点是重建信号的质量好，但传输比特率较高，一般在１６ｋｂｉｔ／ｓ～６４ｋｂｉｔ／ｓ。参数编码是从话音信号中提取特征参数，接收端利用这些特征参数重建话音信号。参数编码的话音质量较差，但传输比特率低，一般在每秒几百比特与４８００ｂｉｔ／ｓ之间。混合编码是波形编码和参数编码的结合。传输信号中既包含了信号波形的信息，同时又有话音信号的特征参数。混合编码的话音质量和比特传输率都在波形编码和参数编码之间，传输比特率一般在４．８ｋｂｉｔ／ｓ～１６ｋｂｉｔ／ｓ。

    ＧＳＭ话音编码采用的编码方案是规则脉冲激励长期预测（ＲＰＥ－ＬＴＰ），属混合编码，传输速率为１３ｋｂｉｔ／ｓ。 ＧＳＭ采用这种编码方案是为了在频谱受限的情况下，达到与固定电话网尽量接近的话音质量。为了提高无线话音质量，ＧＳＭ系统增加了增强型话音编码方案（ＥＦＲ），其比特速率为１２．２ｋｂｉｔ／ｓ。为了在相同资源情况下增加ＧＳＭ系统容量，ＧＳＭ系统还有半速率话音编码方案，但其话音质量不能令人满意，同时算法也复杂得多。

    脉冲编码调制（ＰＣＭ）属于波形编码范畴，传输比特速率为６４ｋｂｉｔ／ｓ， ＰＣＭ话音编码算法较简单，实现较方便。它对模拟话音采样、量化，经过编码后，输出比特速率为６４ｋｂｉｔ／ｓ。

在移动台（ＭＳ）中，设备对模拟话音进行采样和ＲＰＥ－ＬＴＰ话音编码，输出比特速率为１３ｋｂｉｔ／ｓ，或者进行相反的变换过程。

     正因为这两种编码方式存在不同，所以必须在ＧＳＭ系统和ＰＣＭ系统之间加上变换装置，才能进行互通。ＺＸＧ１０－ＢＳＳ中的ＴＣ装置就是实现ＰＣＭ与ＲＰＥ－ＬＴＰ码型变换的专用设备，ＴＣ的物理位置设置比较灵活，ＴＣ设在基站一侧，把来自网络侧的６４ｋｂｉｔ／ｓ ＰＣＭ信号经ＲＰＥ－ＬＴＰ编码变换为１３ｋｂｉｔ／ｓ，或者，将来自ＢＴＳ的１３ｋｂｉｔ／ｓ码流变成ＰＣＭ的６４ｋｂｉｔ／ｓ码流，完成移动用户和公共网络的通信。ＴＣ可根据容量配以若干个机框，一个机框可以处理３２条Ｅ１电路。根据容量不同，ＴＣ装置可以是独立式，也可以是内置式。 

本期问题由中兴通讯上海第二研究所解答