專利名稱：一種應(yīng)用于gsm系統(tǒng)的小區(qū)載波跟蹤方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信領(lǐng)域，具體涉及到一種應(yīng)用于GSM系統(tǒng)的小區(qū)載波跟 蹤方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于無(wú)線傳播環(huán)境的復(fù)雜性、覆蓋地形的多樣性、基站位置及覆蓋范圍的 有限，在GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)中常常需要直放站來(lái)補(bǔ)充或擴(kuò)展基站的覆蓋。
直放站從傳輸帶寬來(lái)分有寬頻直放站和選頻直放站。寬頻直放站對(duì)接收天 線收到的所有信號(hào)進(jìn)行放大；而選頻直放站只對(duì)設(shè)置的固定頻率進(jìn)行放大，過(guò) 濾掉不需要的頻率信號(hào)。由于載波選頻直放站只放大所選得的載波，因此它必 須知道在其所處的小區(qū)中究竟使用了哪些載波。
目前采用的載波跟蹤的方法是基于載波能量的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)對(duì)GSM 頻段內(nèi)的所有信道號(hào)進(jìn)行遍歷，并對(duì)欲判決信道及左右相鄰的信道同時(shí)進(jìn)行功 率計(jì)算。若中間信道的能量值比較大，兩邊的比較小并且相當(dāng)，那么中間信道 就是有效信道，否則認(rèn)為該信道號(hào)不是有效的信道號(hào)，繼續(xù)遞增信道號(hào)進(jìn)行搜 索，直到頻段內(nèi)信道號(hào)搜索完畢，經(jīng)過(guò)多次判定最終確定信道號(hào)。
對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，如果在一個(gè)搜索周期內(nèi)，由于話務(wù)量有限，該基站的載波 并未全部使用，那么該搜索周期的搜索結(jié)果就不能覆蓋該基站的所有信道號(hào)， 因此需要對(duì)多個(gè)搜索周期的搜索結(jié)果進(jìn)行合并處理。從理論上說(shuō)，如果基站未 進(jìn)行信道號(hào)調(diào)整，那么多次搜索結(jié)果合并后總的信道號(hào)數(shù)小于或等于基站開(kāi)通 的總信道號(hào)數(shù)。但是當(dāng)基站進(jìn)行信道號(hào)調(diào)整后進(jìn)行搜索的結(jié)果與調(diào)整前進(jìn)行搜 索的結(jié)果進(jìn)行相或后，得到的總信道號(hào)數(shù)會(huì)大于目前基站開(kāi)通的總信道號(hào)數(shù)。 由于無(wú)法獲知基站調(diào)整信道號(hào)的時(shí)刻，因此實(shí)際上仍然無(wú)法實(shí)時(shí)準(zhǔn)確獲知小區(qū) 當(dāng)前時(shí)刻采用的全部載波。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種應(yīng)用于GSM系統(tǒng)的小區(qū) 載波跟蹤方法及其系統(tǒng)，該發(fā)明能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確獲知小區(qū)當(dāng)前時(shí)刻采用的全部載波， 提高直放站的智能性，降低直放站維護(hù)難度。本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 一種應(yīng)用于GSM系統(tǒng)的小區(qū)載波跟 蹤方法，包括以下步驟
(1) 首先完成BCCH載頻的搜索，完成頻率同步；
(2) 然后在獲取BCCH載頻后，鎖定SCH信道，對(duì)其進(jìn)行解調(diào)、信道譯碼 和協(xié)議解析，根據(jù)解析結(jié)果與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行時(shí)間同步；
(3) 最后鎖定BCCH信道，對(duì)其進(jìn)行解調(diào)、信道譯碼及協(xié)議解析處理，提 取其中的SIl，從而獲得GSM小區(qū)中使用的全部ARFCN;所述SI l包含本小區(qū)的 信道描述以及RACH控制參數(shù)信息。
所述步驟(1)完成BCCH載頻的搜索，完成頻率同步,包括以下步驟
(a) 先對(duì)RF信號(hào)進(jìn)行周期性掃描，測(cè)量出每個(gè)頻點(diǎn)的平均信號(hào)強(qiáng)度，并調(diào) 諧到信號(hào)強(qiáng)度最高的頻點(diǎn)上；
(b) 然后搜索FCCH信道并判定鎖定的頻點(diǎn)是否為BCCH載頻，若不是則鎖 定至次強(qiáng)的RF信號(hào)重新進(jìn)行判定，最終完成頻率同步。
所述步驟(2)在鎖定SCH信道后，應(yīng)先對(duì)其完成射頻處理、A/D轉(zhuǎn)換將信 號(hào)從射頻轉(zhuǎn)換到模擬基帶；其次對(duì)SCH信道進(jìn)行信道估計(jì)、均衡并執(zhí)行GMSK 解調(diào)，完成信號(hào)的模擬基帶部分處理；再對(duì)SCH信道數(shù)字基帶部分進(jìn)行信道譯 碼處理；最后將信道譯碼后得到的比特流進(jìn)行協(xié)議解析，根據(jù)解析結(jié)果與網(wǎng)絡(luò) 進(jìn)行時(shí)間同步。
所述步驟(3)鎖定BCCH信道后，應(yīng)首先完成射頻處理、A/D轉(zhuǎn)換將信號(hào) 從射頻轉(zhuǎn)換到模擬基帶；其次對(duì)BCCH信道進(jìn)行信道估計(jì)、均衡并執(zhí)行GMSK解 調(diào)，完成信號(hào)的模擬基帶部分處理；再對(duì)BCCH信道數(shù)字基帶部分進(jìn)行信道譯碼 處理；最后將信道譯碼后得到的比特流進(jìn)行協(xié)議解析，提取其中的SIl，從而獲 得GSM小區(qū)中使用的全部ARFCN。
所述協(xié)議解析是采用L3協(xié)議進(jìn)行協(xié)議解析，所述L3是指GSM協(xié)議模型的第 三層。
一種應(yīng)用于GSM系統(tǒng)的小區(qū)載波方法的系統(tǒng)，包括RF處理模塊，A/D轉(zhuǎn) 換模塊，信道估計(jì)、均衡及GMSK解調(diào)模塊，信道譯碼模塊，協(xié)議解析模塊及 AFC、 AGC、頻率/時(shí)間同步模塊；所述射頻信號(hào)輸入端依次通過(guò)RF處理模塊、 A/D轉(zhuǎn)換模塊，信道估計(jì)、均衡及GMSK解調(diào)模塊，信道譯碼模塊與協(xié)議解析 模塊輸入端連接；所述信道估計(jì)、均衡及GMSK解調(diào)模塊，信道譯碼模塊，協(xié) 議解析模塊的輸出端分別通過(guò)AFC、 AGC、頻率/時(shí)間同步模塊與RF處理模塊的輸入端連接。
所述信道譯碼模塊包括FCCH譯碼模塊、SCH譯碼模塊及BCCH譯碼模塊; 所述FCCH譯碼模塊、SCH譯碼模塊及BCCH譯碼模塊的輸入端分別與信道估 計(jì)、均衡及GMSK解調(diào)模塊輸出端連接；所述FCCH譯碼模塊的輸出端與AFC、 AGC、頻率/時(shí)間同步模塊的輸入端連接；所述SCH譯碼模塊及BCCH譯碼模 塊的輸出端分別與協(xié)議解析模塊的輸入端連接。
所述協(xié)議解析模塊包括SCH解析模塊及BCCH解析模塊；所述SCH解析 模塊的輸入端與信道譯碼的SCH譯碼模塊的輸出端連接，輸出端與AFC、 AGC、 頻率/時(shí)間同步模塊的輸入端連接。
所述應(yīng)用于GSM系統(tǒng)的小區(qū)載波跟蹤系統(tǒng)還包括GSM Modem,所述射頻信 號(hào)輸入端通過(guò)GSM Modem與AFC、 AGC、頻率/時(shí)間同步模塊的輸入端連接。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果本發(fā)明定期鎖定BCCH 信道，對(duì)其進(jìn)行協(xié)議解析，獲取在其上周期性廣播的系統(tǒng)信息，準(zhǔn)確獲知當(dāng)前 小區(qū)采用的全部載波。


圖1為本發(fā)明應(yīng)用于GSM系統(tǒng)的小區(qū)載波跟蹤方法流程示意圖； 圖2為一實(shí)現(xiàn)應(yīng)用于GSM系統(tǒng)的小區(qū)載波跟蹤方法的載波跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 示意圖3為另一利用GSM Modem實(shí)現(xiàn)應(yīng)用于GSM系統(tǒng)的小區(qū)載波跟蹤方法
的載波跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖4為另一利用GSM手機(jī)芯片實(shí)現(xiàn)應(yīng)用于GSM系統(tǒng)的小區(qū)載波跟蹤方法
的載波跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方 式不限于此。
如圖1所示，本發(fā)明應(yīng)用于GSM系統(tǒng)的小區(qū)載波跟蹤方法，包括以下步
驟
(1) 首先對(duì)RF信號(hào)進(jìn)行周期性掃描，測(cè)量出每個(gè)頻點(diǎn)的平均信號(hào)強(qiáng)度， 并調(diào)諧到信號(hào)強(qiáng)度最高的頻點(diǎn)上；
(2) 然后搜索FCCH信道并判定鎖定的頻點(diǎn)是否為BCCH載頻，若不是則 鎖定至次強(qiáng)的RF信號(hào)重新進(jìn)行判定，以此類推，最終完成頻率同步；(3) 獲取了BCCH載頻后，鎖定SCH信道，對(duì)其進(jìn)行解調(diào)、信道譯碼和 協(xié)議解析，根據(jù)解析結(jié)果與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行時(shí)間同步；
(4) 最后鎖定BCCH信道，鎖定BCCH信道后，首先完成AFC、 AGC、 A/D轉(zhuǎn)換等操作將信號(hào)從射頻轉(zhuǎn)換到模擬基帶；然后對(duì)BCCH信道進(jìn)行信道估 計(jì)、均衡并執(zhí)行GMSK解調(diào)，完成信號(hào)的模擬基帶部分處理；再對(duì)BCCH信道 進(jìn)行基帶部分處理，即信道譯碼，包括Burst解映射、解交織、巻積碼譯碼和 Fire碼解碼四個(gè)步驟；最后將信道譯碼后得到的比特流進(jìn)行L3協(xié)議解析，提取 其中的SIl，從而獲得GSM小區(qū)中使用的全部ARFCN。
如圖2可見(jiàn)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用于GSM系統(tǒng)的小區(qū)載波跟蹤方法的載波跟蹤系統(tǒng)包 括RF處理模塊，A/D轉(zhuǎn)換模塊，信道估計(jì)、均衡及GMSK解調(diào)模塊，信道譯 碼模塊，協(xié)議解析模塊及AFC、 AGC、頻率/時(shí)間同步模塊；所述射頻信號(hào)輸入 端依次通過(guò)RF處理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊，信道估計(jì)、均衡及GMSK解調(diào)模塊， 信道譯碼模塊與協(xié)議解析模塊輸入端連接；所述信道估計(jì)、均衡及GMSK解調(diào) 模塊，信道譯碼模塊，協(xié)議解析模塊的輸出端分別通過(guò)AFC、 AGC、頻率/時(shí)間 同步模塊與RF處理模塊的輸入端連接。
所述信道譯碼模塊包括FCCH譯碼模塊、SCH譯碼模塊及BCCH譯碼模 塊；所述FCCH譯碼模塊、SCH譯碼模塊及BCCH譯碼模塊的輸入端分別與信 道估計(jì)、均衡及GMSK解調(diào)模塊輸出端連接；所述FCCH譯碼模塊的輸出端與 AFC、 AGC、頻率/時(shí)間同步模塊的輸入端連接；所述SCH譯碼模塊及BCCH 譯碼模塊的輸出端分別與協(xié)議解析模塊的輸入端連接。
所述協(xié)議解析模塊包括SCH解析模塊及BCCH解析模塊；所述SCH解析 模塊的輸入端與信道譯碼的SCH譯碼模塊的輸出端連接，輸出端與AFC、 AGC、 頻率/時(shí)間同步模塊的輸入端連接。
上述系統(tǒng)中各模塊完成的功能如下
RF處理模塊完成RF信號(hào)的接收、平均信號(hào)強(qiáng)度的測(cè)量、載頻的鎖定以及 信道的鎖定；
A^)轉(zhuǎn)換模塊完成RF/IF與基帶信號(hào)之間的所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口，完成I、 Q 信號(hào)采集、數(shù)字濾波等功能；
信道估計(jì)、均衡及GMSK解調(diào)模塊完成信道估計(jì)、均衡以及GMSK解調(diào)， 結(jié)果將作用于AFC、 AGC、頻率/時(shí)間同步模塊；信道譯碼模塊對(duì)解調(diào)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行信道譯碼操作。這里包括FCCH、 SCH 和BCCH三個(gè)信道譯碼模塊，其中FCCH信道譯碼后的結(jié)果將作用于AFC、 AGC、頻率/時(shí)間同步模塊進(jìn)行頻率同步；
協(xié)議解析模塊對(duì)信道譯碼后的比特流進(jìn)行L3協(xié)議解析，獲取所需參數(shù)。這 里包括SCH協(xié)議解析模塊和BCCH協(xié)議解析模塊，其中SCH協(xié)議解析后的結(jié) 果將作用于AFC、 AGC、頻率/時(shí)間同步模塊進(jìn)行時(shí)間同步，而B(niǎo)CCH協(xié)議解析 后的結(jié)果則是所需要的GSM小區(qū)中的ARFCN;
AFC、 AGC、頻率/時(shí)間同步模塊完成AFC、 AGC操作，并將根據(jù)FCCH 和SCH的相關(guān)反饋信息進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的頻率同步和時(shí)間同步，并作用于RF處理模 塊。
如圖3可見(jiàn)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用于GSM系統(tǒng)的小區(qū)載波跟蹤方法的載波跟蹤系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)基本與實(shí)施例1中類似，所不同之處是在所述射頻信號(hào)輸入端與AFC、 AGC、 頻率/時(shí)間同步模塊的輸入端之間加接個(gè)GSM Modem。這樣在GSM Modem中， 通過(guò)AT命令，可以從GSMModem中獲取當(dāng)前小區(qū)的BCCH載頻，因此在RF 處理模塊中無(wú)需進(jìn)行RF信號(hào)的平均信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量以及BCCH載頻的判別。
實(shí)施例3
如圖4可見(jiàn)，利用GSM手機(jī)芯片實(shí)現(xiàn)的更為簡(jiǎn)便的實(shí)施方式利用集成了 射頻、模擬基帶、數(shù)字基帶的GSM手機(jī)芯片，通過(guò)相關(guān)接口的開(kāi)放，可以得到 完成了BCCH信道解碼后的比特流，然后再進(jìn)行BCCH信道協(xié)議解析操作，完 成L3的協(xié)議解析，獲取GSM小區(qū)中的ARFCN。
該載波跟蹤系統(tǒng)主要包括GSM手機(jī)芯片和協(xié)議解析模塊。所述射頻信號(hào)， 與GSM手機(jī)芯片輸入端連接。所述GSM手機(jī)芯片輸出端與協(xié)議解析模塊輸入 端連接。所述手機(jī)芯片內(nèi)部將自動(dòng)完成BCCH載頻的定位；SCH信道的定位、 模擬基帶處理、數(shù)字基帶處理以及協(xié)議解析；BCCH信道的定位、模擬基帶處 理、數(shù)字基帶處理。而手機(jī)芯片輸出結(jié)果通過(guò)協(xié)議解析模塊，完成L3協(xié)議解析， 獲取所需參數(shù)，即所需要的GSM小區(qū)中的ARFCN。
所述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受所述實(shí) 施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、 替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
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權(quán)利要求
1、一種應(yīng)用于GSM系統(tǒng)的小區(qū)載波跟蹤方法，其特征在于，包括以下步驟(1)首先完成BCCH載頻的搜索，完成頻率同步；(2)然后在獲取BCCH載頻后，鎖定SCH信道，對(duì)其進(jìn)行解調(diào)、信道譯碼和協(xié)議解析，根據(jù)解析結(jié)果與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行時(shí)間同步；(3)最后鎖定BCCH信道，對(duì)其進(jìn)行解調(diào)、信道譯碼及協(xié)議解析處理，提取其中的SI1，從而獲得GSM小區(qū)中使用的全部ARFCN；所述SI1包含本小區(qū)的信道描述以及RACH控制參數(shù)信息。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于GSM系統(tǒng)的小區(qū)載波跟蹤方法，其特征在 于，所述步驟(1)完成BCCH載頻的搜索，完成頻率同步，包括以下步驟(a) 先對(duì)RF信號(hào)進(jìn)行周期性掃描，測(cè)量出每個(gè)頻點(diǎn)的平均信號(hào)強(qiáng)度，并調(diào) 諧到信號(hào)強(qiáng)度最高的頻點(diǎn)上；(b) 然后搜索FCCH信道并判定鎖定的頻點(diǎn)是否為BCCH載頻，若不是則鎖定至次強(qiáng)的RF信號(hào)重新進(jìn)行判定，最終完成頻率同步。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于GSM系統(tǒng)的小區(qū)載波跟蹤方法，其特征在 于，所述步驟(2)在鎖定SCH信道后，應(yīng)先對(duì)其完成射頻處理、A/D轉(zhuǎn)換將信 號(hào)從射頻轉(zhuǎn)換到模擬基帶；其次對(duì)SCH信道進(jìn)行信道估計(jì)、均衡并執(zhí)行GMSK 解調(diào)，完成信號(hào)的模擬基帶部分處理；再對(duì)SCH信道數(shù)字基帶部分進(jìn)行信道譯 碼處理；最后將信道譯碼后得到的比特流進(jìn)行協(xié)議解析，根據(jù)解析結(jié)果與網(wǎng)絡(luò) 進(jìn)行時(shí)間同步。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于GSM系統(tǒng)的小區(qū)載波跟蹤方法，其特征在 于，所述步驟(3)鎖定BCCH信道后，應(yīng)首先完成射頻處理、A/D轉(zhuǎn)換將信號(hào) 從射頻轉(zhuǎn)換到模擬基帶；其次對(duì)BCCH信道進(jìn)行信道估計(jì)、均衡并執(zhí)行GMSK解 調(diào)，完成信號(hào)的模擬基帶部分處理；再對(duì)BCCH信道數(shù)字基帶部分進(jìn)行信道譯碼 處理；最后將信道譯碼后得到的比特流進(jìn)行協(xié)議解析，提取其中的SIl，從而獲 得GSM小區(qū)中使用的全部ARFCN。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3和權(quán)利要求4所述的應(yīng)用于GSM系統(tǒng)的小區(qū)載波跟蹤方 法，其特征在于，所述協(xié)議解析是采用L3協(xié)議進(jìn)行協(xié)議解析，所述L3是指GSM 協(xié)議模型的第三層。
6、 實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述應(yīng)用于GSM系統(tǒng)的小區(qū)載波方法的系統(tǒng)， 其特征在于，包括RF處理模塊，A/D轉(zhuǎn)換模塊，信道估計(jì)、均衡及GMSK解 調(diào)模塊，信道譯碼模塊，協(xié)議解析模塊及AFC、 AGC、頻率/時(shí)間同步模塊；所 述射頻信號(hào)輸入端依次通過(guò)RF處理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊，信道估計(jì)、均衡及 GMSK解調(diào)模塊，信道譯碼模塊與協(xié)議解析模塊輸入端連接；所述信道估計(jì)、 均衡及GMSK解調(diào)模塊，信道譯碼模塊，協(xié)議解析模塊的輸出端分別通過(guò)AFC、 AGC、頻率/時(shí)間同步模塊與RF處理模塊的輸入端連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用于GSM系統(tǒng)的小區(qū)載波跟蹤系統(tǒng)，其特扯 在于，所述信道譯碼模塊包括FCCH譯碼模塊、SCH譯碼模塊及BCCH譯碼模 ±央；所述FCCH譯碼模塊、SCH譯碼模塊及BCCH譯碼模塊的輸入端分別與信 道估計(jì)、均衡及GMSK解調(diào)模塊輸出端連接；所述FCCH譯碼模塊的輸出端與 AFC、 AGC、頻率/時(shí)間同步模塊的輸入端連接；所述SCH譯碼模塊及BCCH 譯碼模塊的輸出端分別與協(xié)議解析模塊的輸入端連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用于GSM系統(tǒng)的小區(qū)載波跟蹤系統(tǒng)，其特征 在于，所述協(xié)議解析模塊包括SCH解析模塊及BCCH解析模塊；所述SCH解 析模塊的輸入端與信道譯碼的SCH譯碼模塊的輸出端連接，輸出端與AFC、 AGC、頻率/時(shí)間同步模塊的輸入端連接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用于GSM系統(tǒng)的小區(qū)載波跟蹤系統(tǒng)，其特征 在于，所述應(yīng)用于GSM系統(tǒng)的小區(qū)載波跟蹤系統(tǒng)還包括GSM Modem,所述射頻 信號(hào)輸入端通過(guò)GSM Modem與AFC、 AGC、頻率/時(shí)間同步模塊的輸入端連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種應(yīng)用于GSM系統(tǒng)的小區(qū)載波跟蹤方法，其特征在于，包括以下步驟(1)首先完成BCCH載頻的搜索，完成頻率同步；(2)然后在獲取BCCH載頻后，鎖定SCH信道，對(duì)其進(jìn)行解調(diào)、信道譯碼和協(xié)議解析，根據(jù)解析結(jié)果與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行時(shí)間同步；(3)最后鎖定BCCH信道，對(duì)其進(jìn)行解調(diào)、信道譯碼及協(xié)議解析處理，提取其中的SI 1，從而獲得GSM小區(qū)中使用的全部ARFCN；所述SI 1包含本小區(qū)的信道描述以及RACH控制參數(shù)信息。本發(fā)明能準(zhǔn)確獲知當(dāng)前小區(qū)采用的全部載波。
文檔編號(hào)H04B7/26GK101431826SQ20071003127
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2007年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月6日
發(fā)明者馨 李 申請(qǐng)人:京信通信系統(tǒng)(中國(guó))有限公司