專利名稱：一種gsm數(shù)字直放站話務(wù)量統(tǒng)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋及優(yōu)化領(lǐng)域，主要是一種GSM數(shù)字直放站話務(wù)量統(tǒng) 計方法。
背景技術(shù)：
數(shù)字光纖直放站做為解決通信網(wǎng)絡(luò)延伸覆蓋能力的一種主要手段，其使用的數(shù)量 正在不斷增加。由于光纖直放站組網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)往往是一個近端機拖多個遠端機。而現(xiàn)在 的GSM數(shù)字直放站的遠端機支持的頻點數(shù)都比較大，從8載波到32載波。這就需要遠端機 有選擇的開啟和關(guān)閉某些載波，達到降低功耗、減少領(lǐng)區(qū)同頻污染的目的。以前配置遠端機 的頻點是靠網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化人員根據(jù)經(jīng)驗進行固定的配置。而這種方式在實際的應(yīng)用中無法達到 最優(yōu)化的分配方式。而最好的方式是根據(jù)遠端機的覆蓋范圍內(nèi)的用戶數(shù)量來進行動態(tài)的頻 點分配。因此直放站的上行話務(wù)量的統(tǒng)計成為該應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是要克服上述技術(shù)的不足，而提供一種GSM數(shù)字直放站話務(wù)量統(tǒng) 計方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案這種GSM數(shù)字直放站話務(wù)量統(tǒng)計方法， 步驟如下(1)、下行信號通過CPRI模塊，完成I/Q信號和控制字的提取，將I/Q信號輸入到 時隙邊界檢測模塊之后，完成對下行信號的各個載波的功率統(tǒng)計，選出最大功率的載波，并 對該載波進行邊界的判定，輸出邊界指示脈沖；(2)、將控制字輸入到延時補償計算模塊，計算出本遠端機與近端機的光纖延時、 近端機的上/下行硬件延時、遠端機本身的延時，該延時值控制延時模塊的延時時間，下行 邊界指示脈沖經(jīng)過延時模塊成為上行信號的邊界指示脈沖信號；(3)、上行GSM信號在經(jīng)過DDC之后，得到各個載波的基帶I/Q信號，根據(jù)上行邊界 指示脈沖信號，確定各個載波各個時隙的邊界，并對各個時隙進行功率統(tǒng)計，如果時隙功率 值大于上位機配置的時隙功率門限值，則認為是該時隙為用戶占用時隙，則話務(wù)量統(tǒng)計計 數(shù)器加1。所述的時隙邊界檢測模塊，該模塊實現(xiàn)下行GSM信號的時隙邊界的尋找和確定； 從CPRI過來的I/Q數(shù)據(jù)，進行1~2+Q~2的運算，得到單采樣點功率值，將單點功率值分別 送入功率統(tǒng)計模塊和邊界判斷模塊，在功率統(tǒng)計模塊中，在T時間內(nèi)，對同一載波的單點功 率進行累加，完成載波功率的計算，在多載波的情況下，對所有載波的載波功率進行逐個統(tǒng) 計，每個載波統(tǒng)計時間為Τ，然后將各個載波的統(tǒng)計功率值輸入到通道選擇模塊，通道選擇 模塊通過不斷的對各個載波功率進行比較，選出最大功率的載波，將載波號送入邊界判斷 模塊，邊界判斷模塊判斷功率最大的載波的時隙邊界；邊界判斷過程為對單點功率計算 模塊過來的單采樣點的功率，和信號門限值進行比較，如果單點功率持續(xù)高于信號門限的
3時間在規(guī)定的門限內(nèi)，即大于最小要求時間，小于最大要求時間，則輸出預(yù)邊界脈沖信號 edge_pre，如果多個預(yù)邊界脈沖信號edge_pre信號之間都保持在一個時隙時間，那么輸出 邊界確定信號edge_SUre，將該邊界確定信號送入模塊邊界產(chǎn)生模塊，該模塊利用內(nèi)部的計 數(shù)器，能夠根據(jù)邊界確定信號edge_SUre信號，產(chǎn)生邊界脈沖信號edge_pUlSe。所述延時補償計算模塊計算基站側(cè)到遠端機內(nèi)部的話務(wù)量統(tǒng)計模塊之間的延 時，CPRI模塊算出從近端機到本遠端機的光纖延時為fiber_delay，u_delay表示上行的延 時，d_delay表示下行延時，近端機的上下行的硬件延時總和為near_delay，near_delay = near_delay_u+near_delay_d, near_delay_u> near_delay_d 分另lj表不近端機的上、下行的 硬件延時；Delay—all = near_de1ay+2*f iber_de1ay+u_de1ay+d_de1ayU_d_delay = one_slot_time_delay_allone_slot_time表示一個時隙的時間長度，delay_all表示遠端機基帶信號的上 行到下行的延時。為了判斷上行GSM信號某個時隙是占用時隙還是空時隙，需要對該時隙進行功率 統(tǒng)計，在功率統(tǒng)計之前，必須要確定時隙的邊界。由于上行信號受干擾比較嚴重，導(dǎo)致時隙 邊界檢測不能穩(wěn)定的檢測到時隙邊界。因此采用了穩(wěn)定的、無干擾的下行信號，作為時隙邊 界檢測的檢測對象。由于在基站側(cè)的上下行的GSM信號的時隙邊界都是對齊的，利用這個 特點，通過計算基站側(cè)到遠端機內(nèi)部的話務(wù)量統(tǒng)計模塊之間的延時，達到下行檢測出來的 時隙邊界通過延時得到上行信號的邊界，用于上行信號。本發(fā)明有益的效果是該方法實現(xiàn)了在一定時間(由控制板決定)內(nèi)對所有開啟 的載波中被使用的時隙數(shù)進行統(tǒng)計，該算法在遠端機的數(shù)字板中的數(shù)字基帶處理中實現(xiàn)， 這種方法只適合于GSM((Global System for Mobile Communications-全球移動通訊系 統(tǒng))的選頻直放站，因為該方法需要對各個載波進行單獨統(tǒng)計，然后各個載波的統(tǒng)計值相 加。


圖1是本發(fā)明的話務(wù)量統(tǒng)計算法的系統(tǒng)框圖；圖2是本發(fā)明時隙檢測模塊模塊框圖；圖3是本發(fā)明邊界檢測算法示意圖；圖4是本發(fā)明的光纖直放站的拓撲結(jié)構(gòu)圖；圖5是本發(fā)明遠端機的內(nèi)部數(shù)據(jù)流向示意圖；圖6是本發(fā)明延時補償計算的時隙邊界關(guān)系示意圖；圖7是本發(fā)明話務(wù)量統(tǒng)計模塊框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明本發(fā)明所述的GSM數(shù)字直放站話務(wù)量統(tǒng)計方法，包含三個主要模塊時隙邊界判 定模塊，延時補償計算模塊，話務(wù)量統(tǒng)計模塊。1.時隙邊界判定模塊完成對下行GSM信號 的時隙邊界的檢測。為上行信號的時隙邊界的判定提供參考。2.延時補償計算模塊計算
4基站側(cè)到遠端機內(nèi)部的話務(wù)量統(tǒng)計模塊之間的延時。該延時可以補償下行的時隙邊界與上 行時隙邊界的時間差。3.話務(wù)量統(tǒng)計模塊該模塊在完成對上行信號每個載波的每個時隙 的功率進行統(tǒng)計，與有用信號門限功率值進行比較，確定時隙是否是空時隙。并對非空時隙 數(shù)量進行統(tǒng)計，達到話務(wù)量統(tǒng)計的目的。圖1是本發(fā)明的算法模塊框圖；該算法處于GSM數(shù)字光纖直放站遠端機的數(shù)字 基帶處理部分，包括 DDC(digital down converter-數(shù)字下邊頻)，CPRI (Common Public RadioInterface-通用公共無線接口)，I2C(Inter-Integrated Circuit-集成電路間總 線)接口以及本算法(話務(wù)量統(tǒng)計)。本算法主要分三個模塊——時隙邊界檢測模塊、延時 補償計算模塊、話務(wù)量統(tǒng)計模塊。圖1中實心箭頭的是GSM信號流向，非實心箭頭的都是控制和指示等邏輯信號。下 行信號通過CPRI模塊，完成I/Q信號(基帶復(fù)數(shù)信號)和控制字的提取。將I/Q信號輸入 到時隙邊界檢測模塊之后，完成對下行信號的各個載波的功率統(tǒng)計，選出最大功率的載波， 并對該載波進行邊界的判定，輸出邊界指示脈沖；將控制字輸入到延時補償計算模塊，計算 出本遠端機與近端機的光纖延時、近端機的上/下行硬件延時、遠端機本身的延時等。該延 時值控制延時模塊的延時時間，下行邊界指示脈沖經(jīng)過延時模塊成為上行信號的邊界指示 脈沖信號。上行GSM信號在經(jīng)過DDC之后，得到各個載波的基帶I/Q信號，根據(jù)上行邊界指 示脈沖信號，確定各個載波各個時隙的邊界，并對各個時隙進行功率統(tǒng)計，如果時隙功率值 大于上位機配置的時隙功率門限值，則認為是該時隙為用戶占用時隙，則話務(wù)量統(tǒng)計計數(shù) 器加1。下面對各個模塊單獨介紹其實現(xiàn)的方法1)時隙邊界檢測模塊該模塊實現(xiàn)下行GSM信號的時隙邊界的尋找和確定。其內(nèi) 部包括4個小模塊，如圖2所示單點功率計算模塊、功率統(tǒng)計模塊、通道選擇模塊、邊界判 斷模塊。從CPRI過來的I/Q數(shù)據(jù)，進行I~2+Q~2(平方和)的運算。得到單采樣點功率值 (簡稱單點功率)。將單點功率值分別送入功率統(tǒng)計模塊和邊界判斷模塊，在功率統(tǒng)計模塊 中，在T時間(1秒鐘)內(nèi)，對同一載波的單點功率進行累加，完成載波功率的計算。在多 載波的情況下，對所有載波的載波功率進行逐個統(tǒng)計，每個載波統(tǒng)計時間為T，然后將各個 載波的統(tǒng)計功率值輸入到通道選擇模塊，通道選擇模塊通過不斷的對各個載波功率進行比 較，選出最大功率的載波，將載波號送入邊界判斷模塊。邊界判斷模塊判斷功率最大的載波 的時隙邊界，因為功率越大，邊界判斷穩(wěn)定性越好。邊界判斷過程見圖3。對單點功率計算模塊過來的單采樣點的功率，和信號門限 值進行比較，如果單點功率持續(xù)高于信號門限的時間在規(guī)定的門限內(nèi)，即大于MIN(最小要 求時間，一般設(shè)置為547us)，小于MAX(最大要求時間，一般設(shè)置為567us)，則輸去預(yù)邊界 脈沖信號edge_pre，如果多個edge_pre信號之間都保持在567us 587us( —個時隙時間 左右)，那么輸出邊界確定信號edge_SUre，將該信號送入模塊邊界產(chǎn)生模塊，該模塊利用 內(nèi)部的計數(shù)器，能夠根據(jù)edge_SUre信號，自動產(chǎn)生577us等時間的邊界脈沖信號edge_ pulse。2)延時補償計算模塊計算基站側(cè)到遠端機內(nèi)部的話務(wù)量統(tǒng)計模塊之間的延時。 一般的光纖直放站的拓撲結(jié)構(gòu)如圖4所示，各個遠端機通過光纖進行級聯(lián)，圖中遠端機中 的S(Slave)表示從端光口，M(Master)表示主端光口。CPRI模塊能自動算出從近端機到本
5遠端機的光纖延時。為了實現(xiàn)各個遠端機的發(fā)射的信號能延時相等，因此每個遠端機都有 下行的延時模塊，同樣為了上行信號能夠同時到達近端機，遠端機都有上行的延時模塊，見 圖5。其中的u_delay表示上行的延時，d_delay表示下行延時。假設(shè)CPRI模塊算出來的光 纖延時為fiber_delay，近端機的上下行的硬件延時總和為near_delay。那么在話務(wù)量統(tǒng) 計模塊的上下行的GSM信號時隙的關(guān)系可以表示成如圖6所示。其中near_delay_U、near_ delay_d分別表示近端機的上、下行的硬件延時。所以near—delay = near_delay_u+near_ delay_d。從圖中可以看出，當已知下行時隙邊沿，那么經(jīng)過延時u_d_delay，就能得到上行 的時隙邊沿了。圖中的one_Slot_time表示一個時隙的時間長度(577us)，delay_all表示 遠端機基帶信號的上行到下行的延時。Delay_all = near_delay+2氺fiber_delay+u_delay+d_delay0U_d_delay = one_slot_time_delay_all。在0ne_sl0t_time已知，near_delay通過實際測試可以得到一個硬件固定值，而 fiber_delay, u_delay, d_delay都是通過CPRI模塊實時測試得到的。3)話務(wù)量統(tǒng)計模塊完成上行信號的各個載波的時隙功率的統(tǒng)計，并和時隙功率 門限值進行比較，完成對用戶正在使用的時隙數(shù)進行統(tǒng)計。該模塊有以下幾個子模塊組成， 如圖7所示單時隙功率統(tǒng)計模塊、移位寄存模塊、計數(shù)器模塊。遠端機DDC之后的信號，各 個的載波都單獨的進行時隙統(tǒng)計處理，各個載波的處理方式都相同。在這里針對一個載波 進行說明。當載波進入到單時隙功率統(tǒng)計模塊，通過外部的邊界指示脈沖，確定了功率統(tǒng)計 時間長度。為了保證功率統(tǒng)計開始時能正確反映當前時隙的功率，功率統(tǒng)計區(qū)間在整個時 隙的中間部分，長度為(500us)略小于一個時隙。完成時隙功率統(tǒng)計之后，與上位機配置的 有效時隙功率門限值進行比較。如果實際的時隙功率大于配置值，那么輸出高電平到統(tǒng)計 模塊。否則輸出低電平到統(tǒng)計模塊。移位寄存器的長度和載波數(shù)是一樣的，比如遠端機最 大支持16載波，那么移位寄存器的長度為16比特。每一個比特代表一個載波的當前時隙 狀態(tài)。完成一個時隙統(tǒng)計之后，移位寄存器開始移位，將結(jié)果輸給統(tǒng)計模塊，統(tǒng)計模塊中有 一個時間計數(shù)器，和一個時隙統(tǒng)計計數(shù)器。時間計數(shù)器不斷計數(shù)，直到和配置的統(tǒng)計時間一 樣時，將時隙統(tǒng)計計數(shù)器清零，統(tǒng)計模塊上報統(tǒng)計結(jié)果。時隙統(tǒng)計計數(shù)器根據(jù)移位寄存器的 輸出來進行操作。當移位寄存器輸出高電平，時隙統(tǒng)計計數(shù)器加1，否則時隙統(tǒng)計計數(shù)器保 持不變。本算法的統(tǒng)計結(jié)果上報給上層處理模塊后，上層模塊可以根據(jù)統(tǒng)計時間和統(tǒng)計值 得到當前本遠端機的時隙占用率。除上述實施例外，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要 求的保護范圍。
權(quán)利要求
一種GSM數(shù)字直放站話務(wù)量統(tǒng)計方法，其特征是步驟如下(1)、下行信號通過CPRI模塊，完成I/Q信號和控制字的提取，將I/Q信號輸入到時隙邊界檢測模塊之后，完成對下行信號的各個載波的功率統(tǒng)計，選出最大功率的載波，并對該載波進行邊界的判定，輸出邊界指示脈沖；(2)、將控制字輸入到延時補償計算模塊，計算出本遠端機與近端機的光纖延時、近端機的上/下行硬件延時、遠端機本身的延時，該延時值控制延時模塊的延時時間，下行邊界指示脈沖經(jīng)過延時模塊成為上行信號的邊界指示脈沖信號；(3)、上行GSM信號在經(jīng)過DDC之后，得到各個載波的基帶I/Q信號，根據(jù)上行邊界指示脈沖信號，確定各個載波各個時隙的邊界，并對各個時隙進行功率統(tǒng)計，如果時隙功率值大于上位機配置的時隙功率門限值，則認為是該時隙為用戶占用時隙，則話務(wù)量統(tǒng)計計數(shù)器加1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GSM數(shù)字直放站話務(wù)量統(tǒng)計方法，其特征是所述的時隙邊 界檢測模塊，該模塊實現(xiàn)下行GSM信號的時隙邊界的尋找和確定；從CPRI過來的I/Q數(shù) 據(jù)，進行T2+Q~2的運算，得到單采樣點功率值，將單點功率值分別送入功率統(tǒng)計模塊和邊 界判斷模塊，在功率統(tǒng)計模塊中，在T時間內(nèi)，對同一載波的單點功率進行累加，完成載波 功率的計算，在多載波的情況下，對所有載波的載波功率進行逐個統(tǒng)計，每個載波統(tǒng)計時間 為T，然后將各個載波的統(tǒng)計功率值輸入到通道選擇模塊，通道選擇模塊通過不斷的對各個 載波功率進行比較，選出最大功率的載波，將載波號送入邊界判斷模塊，邊界判斷模塊判斷 功率最大的載波的時隙邊界；邊界判斷過程為對單點功率計算模塊過來的單采樣點的功 率，和信號門限值進行比較，如果單點功率持續(xù)高于信號門限的時間在規(guī)定的門限內(nèi)，即大 于最小要求時間，小于最大要求時間，則輸出預(yù)邊界脈沖信號edge_pre，如果多個預(yù)邊界脈 沖信號edge_pre信號之間都保持在一個時隙時間，那么輸出邊界確定信號edge_SUre，將 該邊界確定信號送入模塊邊界產(chǎn)生模塊，該模塊利用內(nèi)部的計數(shù)器，能夠根據(jù)邊界確定信 號edge_sure信號,產(chǎn)生邊界脈沖信號edge_pulse。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GSM數(shù)字直放站話務(wù)量統(tǒng)計方法，其特征是所述延時補償 計算模塊計算基站側(cè)到遠端機內(nèi)部的話務(wù)量統(tǒng)計模塊之間的延時，CPRI模塊算出從近端 機到本遠端機的光纖延時為fiber_delay，u_delay表示上行的延時，d_delay表示下行延 時，近端機的上下行的硬件延時總禾口為near_delay, near_delay = near_delay_u+near_ delay_d, near_delay_u、near_delay_d分別表示近端機的上、下行的硬件延時；Delay_all = near_de1ay+2*f iber_de1ay+u_de1ay+d_de1ayU_d_delay = one_slot_time_delay_allone_slot_time表示一個時隙的時間長度，delay_all表示遠端機基帶信號的上行到 下行的延時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種GSM數(shù)字直放站話務(wù)量統(tǒng)計方法，下行信號通過CPRI模塊將I/Q信號輸入到時隙邊界檢測模塊之后，輸出邊界指示脈沖；將控制字輸入到延時補償計算模塊，計算基站側(cè)到遠端機內(nèi)部的話務(wù)量統(tǒng)計模塊之間的延時；上行GSM信號在經(jīng)過DDC之后，得到各個載波的基帶I/Q信號，根據(jù)上行邊界指示脈沖信號，確定各個載波各個時隙的邊界，并對各個時隙進行功率統(tǒng)計。本發(fā)明有益的效果是該方法實現(xiàn)了在一定時間內(nèi)對所有開啟的載波中被使用的時隙數(shù)進行統(tǒng)計，該算法在遠端機的數(shù)字板中的數(shù)字基帶處理中實現(xiàn)，這種方法只適合于GSM的選頻直放站，因為該方法需要對各個載波進行單獨統(tǒng)計，然后各個載波的統(tǒng)計值相加。
文檔編號H04W24/00GK101969332SQ20101052199
公開日2011年2月9日 申請日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者王利強, 王文元, 金淮東 申請人:三維通信股份有限公司