Omo133060 Bsc6900 Gsm v9r11r12r13r14r15 Frequency Hopping Algorithm Issue 1.04
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GSM Frequency Hopping Algorithm
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GSM Frequency
Hopping Algorithm
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内不超过四种
颜色,以下是
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Contents
1. Hopping Overview
2. Hopping Classification
3. Hopping Parameters
4. Limitation on Frequency Spacing
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Definition of Frequency Hopping
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Advantages of Hopping
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Provide a similar
communication quality
for every user
Tighter reuse
patterns are
possible to be
used for larger
capacity
Get an
agreeable
radio
environment Advantages
of Hopping
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GSM Frequency Hopping Algorithm
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Frequency Diversity of Hopping
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Smoothen the rapid fading (Rayleigh fading)
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Interference Diversity of Hopping
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Smoothen and average the interference
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Contents
1. Hopping Overview
2. Hopping Classification
3. Hopping Parameters
4. Limitation on Frequency Spacing
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Hopping Classification
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According to Implementation mode
•Baseband Hopping
•RF Hopping
•Hybrid Hopping
According to the Minimum Hopping Time Unit
•Timeslot Hopping
•Frame Hopping
MML: SET GCELLHOPQUICKSETUP
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Baseband Hopping Principle
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Baseband Hopping Principle
BCCH carrier attends hopping, on which TS0 can not attend hopping
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No HoppingTRX0
TRX1
TRX2
TRX3
TS 0 TS 1 TS 2 TS 3 TS 4 TS 5 TS 6 TS 7 ARFCN
5(BCCH carrier)
10(TCH carrier)
15(TCH carrier)
20(TCH carrier)
MA={5,10,15,20}MA={10,15,20}
MML: SET GCELLHOPQUICKSETUP
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内不超过四种
颜色,以下是
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Baseband Hopping Principle
BCCH carrier does not attend hopping
Page11
TRX0
TRX1
TRX2
TRX3
TS 0 TS 1 TS 2 TS 3 TS 4 TS 5 TS 6 TS 7
MA={10,15,20}
ARFCN
5(BCCH carrier)
10(TCH carrier)
15(TCH carrier)
20(TCH carrier)
No Hopping No Hopping No Hopping No Hopping No Hopping No Hopping No Hopping No Hopping
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内不超过四种
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RF Hopping Principle
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内不超过四种
颜色,以下是
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RF Hopping Principle
BCCH carrier does not attend hopping
Page13
TRX0
TRX1
TRX2
TRX3
TS 0 TS 1 TS 2 TS 3 TS 4 TS 5 TS 6 TS 7
No Hopping No Hopping No Hopping No Hopping No Hopping No Hopping No Hopping No Hopping
MA={10,15,20}
MA={10,15,20}
MA={10,15,20}
(BCCH carrier)
(TCH
carrier)
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内不超过四种
颜色,以下是
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Hybrid Hopping
In hybrid FH, some TRXs adopt RF FH and other TRXs adopt
baseband FH in a cell.
One TRX, however, can adopt either RF FH or baseband FH.
Generally, hybrid FH is applicable to co-BCCH cells
Page14
overlaid
Underlaid
(900M/850MHZ)
Baseband Hopping
Overlaid
(1800M/1900MHZ)
RF Hopping
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Hopping Classification
Frame hopping
Frequency changes every TDMA frame.
The different channel of one TRX uses the same MAIO.
Timeslot hopping
Frequency changes every timeslot.
The different channel of one TRX uses the different MAIO.
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Frame Hopping
Page16
f 0
Frame 0
f 1
f 2
f 3
f 4
Frame 1 Frame 2 Frame 3 Frame 4 ……
One TRX (none BCCH carrier) hopping on 5 frequencies
•RF hopping and baseband hopping without BCCH carrier
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Timeslot Hopping
Page17
f 0
Frame 0
f 1
f 2
f 3
f 4
Frame 1 Frame 2 Frame 3 Frame 4 ……
•5 timeslots on 1 TRX hopping on 5 frequencies
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Contents
1. Hopping Overview
2. Hopping Classification
3. Hopping Parameters
4. Limitation on Frequency Spacing
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Hopping Mode
All the parameters which are related to hopping are
configured in Cell Attributes/Frequency Hopping.
Hopping mode: the mode used by the BTS system
No hopping
Baseband hopping
RF hopping
Hybrid hopping
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Hopping Parameters
HSN:Hopping Sequence Number(0~63)
HSN=0:cycle hopping.
HSN≠0:random hopping. Every sequence number
corresponds a pseudo random sequence.
Page20
MML: ADD GCELLMAGRP
MOD GCELLMAGRP
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Hopping Parameters
MA (Mobile Allocation Set):
MA is the set of available RF bands when hopping, containing at most 64
frequency carriers. The frequency being used must be those of the available
frequency
MAIO (Mobile Allocation Index Offset)
MAIO is used to define the initial frequency of the hopping.
Be careful to configure the MAIO of same timeslot in all channels, otherwise
interference occurs.
MAI (Mobile Allocation Index)
At the air interface, the frequency used on a specific burst is an element in MA
set. MAI is used for indication, referring to a specific element in the MA set.
MAI is the function of TDMA FN, HSN and MAIO.
Page21
MML: SET GTRXCHANHOP
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Data Configuration of FH
There are two ways to configure frequency hopping:
1. In active mode, run SET GCELLHOPQUICKSETUP can
complete the data configuration quickly.
The system will set MA, HSN and MAIO automatically.
Page22
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Data Configuration of FH
There are two ways to configure frequency hopping:
2. In inactive mode, we can set those parameters manually.
2.1. Run DEA GCELL to deactivate the cell.
2.2. Run ADD GCELLMAGRP to add a FH group.
2.3. Run SET GCELLHOPTP to set the FH type of the cell.
2.4. Run SET GTRXHOP to set the FH type of a TRX.
2.5. Run SET GTRXCHANHOP to set the MAIO of a channel.
2.6. Run ACT GCELL to activate the cell.
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Example of MAIO
Page24
No
Hopping0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2
0 1 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2 1 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2
TRX0
TRX1
TRX2
TRX3
TS 0 TS 1 TS 2 TS 3 TS 4 TS 5 TS 6 TS 7 ARFCN
5(BCCH carrier)
10(TCH carrier)
15(TCH carrier)
20(TCH carrier)
MA2={5,10,15,20}MA1={10,15,20}
MAIO 0 1 2 MAIO 0 1 2 3
MAIO MA
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Example of MAIO
Page25
No
Hopping
No
Hopping
No
Hopping
No
Hopping
No
Hopping
No
Hopping
No
Hopping
No
Hopping
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1
TRX0
TRX1
TRX2
TRX3
TS 0 TS 1 TS 2 TS 3 TS 4 TS 5 TS 6 TS 7 ARFCN
5(BCCH carrier)
10(TCH carrier)
15(TCH carrier)
20(TCH carrier)
MA1={10,15,20,25}
MAIO 0 1 2 3
MAIO MA
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Example of MAIO
Page26
No Hopping 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2
0 1 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2 1 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2
0 3 0 3 0 3 0 3 0 3 0 3 0 3 0 3
1 3 1 3 1 3 1 3 1 3 1 3 1 3 1 3
2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3
3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
TRX0
TRX1
TRX2
TRX3
TS 0 TS 1 TS 2 TS 3 TS 4 TS 5 TS 6 TS 7 ARFCN
5(BCCH carrier)
10(TCH carrier)
15(TCH carrier)
20(TCH carrier)
MA2={5,10,15,20}
MA1={10,15,20}
MA3={510,515,520,525,530,535}
TCH carrier
TCH carrier
TCH carrier
TCH carrier
TRX4
TRX5
TRX6
TRX7
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Example of MAIO
Page27
5
Frame 0
10
15
20
25
Frame 1 Frame 2 Frame 3 Frame 4 ……
MA={5,10,15,20,25}
• 5 TRXs separately belongs to the same MA hopping on 5
frequencies, and uses same HSNs
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Contents
1. Hopping Overview
2. Hopping Classification
3. Hopping Parameters
4. Limitation on Frequency Spacing
Page28
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Frequency Band
Mapping between the frequency bands and the ARFCN
ranges
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Calculation Method of Frequency Spacing
If the frequencies are on the same frequency band
Frequency spacing = maximum ARFCN - minimum ARFCN
If the frequencies are on different frequency bands
Frequency spacing = minimum ARFCN - maximum ARFCN +
1024
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Questions
What’s the frequency spacing between ARFCN 1 and ARFCN
15?
What’s the frequency spacing between ARFCN 0 and ARFCN
10?
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Limitation on Frequency Spacing
If all the hopping frequencies are on the GSM900 (P-GSM)
band, a maximum of 64 frequencies can be configured in a
CA list, and the number of frequencies in the CA list is not
dependent on the frequency spacing.
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Limitation on Frequency Spacing
If the hopping frequencies are on a frequency band rather than the GSM900 (P-GSM)
band or are on multiple frequency bands (for example, frequencies in the
GSM900/GSM1800 cells), the frequency spacing and the number of frequencies in a
cell should meet any of the following requirements.
The frequency spacing is less than 111.
The frequency spacing between any two frequencies is greater than 913.
The total number of frequencies is smaller than or equal to 16.
The total number of frequencies is 17, and ARFCN 0 is to be encoded in the CA list.
The total number of frequencies is smaller than or equal to 18, and the frequency spacing
is greater than 512.
The total number of frequencies is smaller than or equal to 22, and the frequency spacing
is greater than 768.
The total number of frequencies is smaller than or equal to 29, and the frequency spacing
is greater than 896.
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Summary
The function of frequency hopping
The classification of frequency hopping
The realization of frequency hopping
The limitation on frequency spacing
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GSM Frequency Hopping Algorithm
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