Dunia Elektro

Frekuensi | Hoping

Apa Frekuensi Hopping..?

Frekuensi Hopping adalah teknik lama yang diperkenalkan pertama kali dalam sistem transmisi militer untuk menjamin kerahasiaan komunikasi dan jamming tempur. Frekuensi Hopping adalah mekanisme di mana sistem perubahan frekuensi (uplink dan downlink) selama transmisi secara berkala. Hal ini memungkinkan saluran RF yang digunakan untuk pensinyalan kanal (SDCCH) timeslot atau saluran lalu lintas (TCH) timeslots, untuk mengubah frekuensi setiap frame TDMA (4,615 ms). Frekuensi berubah secara per burst, yang berarti bahwa semua bit di burst yang ditransmisikan dalam frekuensi yang sama.

Keuntungan Frekuensi Hopping

1. Frekuensi Keanekaragaman

Dalam lingkungan perkotaan seluler, multi-jalan propagasi ada dalam kebanyakan kasus. Karena memudar coverage, jangka pendek di tingkat variasi yang diterima sering diamati. Hal ini terutama mempengaruhi MS pada saat stasioneri atau kuasi-stasioneri. Untuk MS yang bergerak cepat, situasi memudar dapat dihindari dari satu sel burst ke sel burst yang lain, karena juga tergantung pada posisi dari MS sehingga masalah tidak begitu serius. Frekuensi Hopping mampu mengambil keuntungan karena sifat frekuensi selektif fading untuk mengurangi jumlah kesalahan dan pada saat yang sama mereka unuk sementara menyebar. Sebagai akibatnya, decoding dan de-interleaving proses, yang dapat lebih efektif menghapus kesalahan bit yang disebabkan oleh pancaran yang diterima. sementara pada frekuensi memudar (kesalahan akan secara acak terdistribusi bukan memiliki panjang pancaran kesalahan). Peningkatan efektifitas mengarah ke peningkatan kualitas transmisi dari proporsi yang sama.

•  Frame Rate Erasure mengurangi karena 6 dB sampai 8 dB gain.

• Jumlah laporan dengan rxqual 6 dan 7 mengurangi.

• Nilai-nilai yang dilaporkan rxlev lebih terkonsentrasi di sekitar berarti.

2. Interferensi Averaging

Averaging Interferensi berarti menyebarkan kesalahan bit awal  (BER disebabkan oleh campur tangan) dalam rangka untuk memiliki distribusi acak dari kesalahan, daripada harus burst kesalahan, dan karenanya, meningkatkan efektivitas decoding dan de-interleaving proses untuk mengatasi BER dan mengakibatkan baik nilai pada FER.

Dengan sistem melompat, set panggilan mengganggu akan terus berubah dan efeknya adalah bahwa semua panggilan pengalaman kualitas rata-rata bukan situasi yang ekstrim untuk kualitas baik atau buruk. Semua panggilan yang mengalami gangguan terkontrol, tetapi hanya untuk jangka pendek dan jauh dari waktu, tidak untuk semua durasi panggilan.

• Untuk kapasitas yang sama, Frekuensi Hopping meningkatkan kualitas dan untuk kualitas rata-rata Frekuensi Hopping diberikan kemungkinan untuk membuat peningkatan kapasitas.

• Bila lebih dari 3% dari laporan Rx qual 6 atau 7 maka kualitas suara gangguan mulai muncul.

• Keuntungan (penurunan C/I nilai yang dibutuhkan untuk memenuhi persyaratan kualitas yang terlibat dalam kriteria) dari hopping relatif terhadap frekuensi operasi tetap dapat tercapai.

1/3 interferensi yaitu : 1 dB gain
yang mana jika 1 dari 3 frekuensi yang mengalami gangguan terus menerus maka keuntungan dari 1 dB di tiap C/I pencapaian akan diperoleh.

Demikian pula,

1/4 interferensi: 4 dB gain

1/5 interferensi: 6 dB gain

2/4 interferensi: 0 dB gain

2/5 interferensi: 4 dB gain

Keuntungan yang efektif diperoleh dengan Frekuensi Hopping adalah karena fakta bahwa efek interferensi diminimalkan dan lebih mudah untuk tetap di bawah kontrol.

Jenis Frekuensi Hopping

Ada dua cara untuk melaksanakan Frekuensi Hopping dalam Sistem Base Station, salah satu disebut sebagai Basis Frekuensi Band Hopping (BBH) dan lain sebagai Frekuensi synthesizer Hopping (SFH). Operasi mereka berbeda dalam cara mereka membangun Basis untuk menghubungkan Mobile Station (downlink), namun tidak ada perbedaan sama sekali antara Mobile Station Base Station untuk link di kedua jenis lompatan. Pada simulasi perangkat motorola yangtidak memungkinkan BBH dan TFU untuk digunakan bersama-sama di sel yang sama.

1. Basis Pita Frekuensi Hopping

Hal ini dilakukan dengan routing data lalu lintas saluran frekuensi melalui DRCUs tetap melalui jalan raya TDM pada basis timeslot. Dalam hal ini, DRCU akan tetap memancar yang dikombinasikan baik dalam combiners tingkat rendah atau combiners hibrida.

•  DRCU selalu mentransmisikan frekuensi tetap.

•  The informasi untuk setiap panggilan dipindahkan antara DRCUs yang tersedia pada basis per burst. (Burst dari 577 mikrodetik)

•  Panggilan hop antara timeslots sama dari semua DRCUs.

•  Pengolahan (coding dan interleaving) dilakukan oleh bagian digital yang terkait dengan panggilan DRCU yang awalnya ditugaskan untuk melakukan transmit data pada timeslot.

•  Untuk uplink – panggilan selalu diproses oleh DRCU pada MS.

•  Jumlah DRCUs yang dibutuhkan adalah sama dengan jumlah frekuensi dalam urutan hopping.

•  Frekuensi BCCH dapat dimasukkan dalam urutan hopping.

•  Power kontrol tidak berlaku untuk BCCH atau BCCH frekuensi pancaran pada transmisi.

•  BCCH, timeslot 0 tidak akan pernah hop.

•  Setiap timeslot dengan CCCH tidak akan pernah hop.

•  Timeslot membawa semua SDCCHs pada saat lompatan.

Jika jaringan berjalan dengan rencana frekuensi tetap diaktifkan ke BBH (BCCH termasuk dalam daftar MA) tanpa perubahan frekuensi, peningkatan kualitas yang signifikan dapat diamati dalam jaringan. Sebagai akibat penurunan tarif panggilan mengurangi dalam jaringan. Atau, untuk kapasitas kualitas jaringan yang ada tambahan dapat disediakan. FHI dapat digunakan secara efektif dalam BBH.

2. Synthesizer Frequency Hopping


Hal ini dilakukan dengan switching kecepatan tinggi dari synthesizer frekuensi mengirim dan menerima dari DRCUs individu. Sebagai hasil dari sifat dinamis dari frekuensi transmisi, broadband (hibrida) yang mana kombinasi dari tiap pemancar diperlukan.

•  DRCU perubahan transmisi frekuensi setiap burst.

•   Panggilan tetap pada DRCU sama di mana itu dimulai.

•  Combiners ritme jauh (KMB) tidak diperbolehkan.

•  Jumlah DRCUs tidak berhubungan dengan jumlah frekuensi dalam urutan hopping.

•  BCCH dapat dimasukkan dalam urutan hopping:

Jika BCCH termasuk dalam urutan hopping, timeslots 1 sampai 7 tidak dapat digunakan untuk membawa lalu lintas. Maka pengiriman burst ketika frekuensi BCCH dummy tidak dalam posisi burst. Setiap kali frekuensi BCCH sedang ditransmisikan dalam burst oleh DRCU, maka akan dikirimkan pada kekuatan penuh.
BCCH DRCU tidak akan pernah hop. baik membawa lalu lintas di timeslots 1 sampai 7 atau mengirimkan pancaran pada dummy.

•  Transmisi dan penerimaan dilakukan pada timeslot yang sama dan DRCU sama.

•  Pada MS memungkinkan untuk memiliki NBCCH pada frekuensi tetap melompat-lompat di sektor yang sama.

Frekuensi Hopping Parameter

GSM mendefinisikan set parameter berikut:

1. Alokasi Mobile (MA): Set frekuensi mobile diperbolehkan untuk melompat di atas. Maksimum dari 63 frekuensi dapat didefinisikan dalam daftar MA.

2. Hopping Sequence Number (HSN): Menentukan urutan hopping yang digunakan dalam sel. Hal ini dimungkinkan untuk menetapkan 64 HSNs berbeda. Mengatur HSN = 0 memberikan urutan siklik melompat dan HSN = 1-63 menyediakan berbagai pseudo-acak urutan hopping.

Indeks Alokasi Handphone Offset (Maio): Menentukan dalam urutan hopping, frekuensi yang dimulai selular melakukan transmit pada. Para valee Maio berkisar antara 0 sampai (N-1) dimana N adalah jumlah frekuensi yang didefinisikan dalam daftar MA. Saat ini Maio diatur atas dasar operator.

Motorola telah mendefinisikan parameter tambahan, FHI.

Frekuensi Hopping Indikator (FHI): Mendefinisikan sistem hopping, dibuat oleh satu set terkait frekuensi (MA) untuk melompat di atas dan urutan hopping (HSN). Nilai FHI bervariasi antara 0 sampai 3. Hal ini dimungkinkan untuk mendefinisikan semua 4 FHIs dalam satu sel.

Pada motorola sistem memungkinkan untuk menentukan sistem hopping pada basis per timeslot. Konfigurasi melompat begitu berbeda akses ijin untuk timeslots. Hal ini sangat berguna untuk rata-rata gangguan, dan untuk mengacak distribusi kesalahan.

GSM Algoritma

GSM telah mendefinisikan algoritma untuk menentukan urutan hopping. Algoritma ini digunakan untuk menghasilkan Indeks Alokasi Handphone (MAI) untuk satu set parameter.

ARFCN: Nomor saluran frekuensi radio mutlak.

MA: Mobile Alokasi frekuensi seluler.

MAIO: Mobile Alokasi Indeks Offset (0 sampai N-1), dimana N adalah jumlah frekuensi yang didefinisikan di MA.

HSN: Hopping urutan nomor (0-63)

T1: Super nomor frame (0-2047)

T2: TCH multiframe nomor (0-25)

T3: Signaling multiframe nomor (00-50)

Algoritma ini menghasilkan urutan acak pseudo-mais. MAI bersama dengan MAIO dan MA akan memutuskan ARFCN aktual yang akan digunakan untuk burst.

Pengaruh Frekuensi Hopping

1. Handover: Ketika SFH diimplementasikan, maka rencana BCCH dilakukan dengan menggunakan jumlah yang lebih kecil dibandingkan frekuensi untuk merencanakan frekuensi tetap. Hal ini dapat mengakibatkan penurunan kualitas. Namun kualitas pembawa meningkatkan lompatan dari sebelumnya. Juga, kualitas handover pada ambang batas untuk melompat ke operator harus ditingkatkan dibandingkan dengan rencana frekuensi tetap. Dalam versi ini (GSR3), pengaturan kualitas yang berbeda ambang batas yang ditetapkan BCCH dan NBCCH. Dengan menetapkan ambang batas kualitas yang lebih rendah untuk BCCH dibandingkan dengan NBCCH, jumlah panggilan menjatuhkan dapat dikontrol. Handover Success Rate mungkin turun karena perubahan rencana pada BCCH (frekuensi kurang). Penurunan ini mungkin mendapatkan kompensasi karena peningkatan kualitas pembawa lompatan (peningkatan tingkat keberhasilan tugas TCH).

2. Call setup: Pada call setup, SDCCH melompat juga mungkin. Tidak ada pengaturan yang terpisah diperlukan untuk lompatan SDCCH. Sejak GSR3 memungkinkan kontrol atas SDCCH konfigurasi (lokasi SDCCH timeslot), SDCCH lompatan tergantung pada lokasi SDCCH. Dalam kasus TFU (dengan BCCH tidak termasuk dalam daftar MA), jika SDCCHs berada di pembawa BCCH mereka tidak akan naik sedangkan SDCCHs pada operator NBCCH mungkin hop. Umumnya lebih disukai untuk menjaga SDCCHs pada operator BCCH sebagai SDCCH timeslot digunakan terus menerus dan akan meningkatkan gangguan pada operator melompat. Panggil tingkat keberhasilan akan tergantung pada kebersihan pembawa BCCH. Tingkat Keberhasilan Panggilan dapat mengurangi setelah perubahan rencana pada BCCH. Penurunan ini mungkin FET kompensasi karena peningkatan kualitas pembawa pada lompatan (peningkatan tingkat keberhasilan tugas TCH).

3. Frame Erasure Rate (FER): FER menunjukkan jumlah frame TDMA yang tidak bisa diterjemahkan oleh mobile karena gangguan. Parameter ini memberikan indikasi hit-rate. FER meningkat (keuntungan sebesar 6 sampai 8 dB) setelah pelaksanaan frekuensi hopping. FER direpresentasikan dalam persentase. FER kurang dari 10% dianggap baik. Tapi ini adalah masalah subjektif dan nilai yang baik harus diputuskan dengan melakukan beberapa drive.