专利名称：一种应用于gsm系统的小区载波跟踪方法及其系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信领域，具体涉及到一种应用于GSM系统的小区载波跟 踪方法及其系统。
背景技术：
由于无线传播环境的复杂性、覆盖地形的多样性、基站位置及覆盖范围的 有限，在GSM移动通信系统中常常需要直放站来补充或扩展基站的覆盖。
直放站从传输带宽来分有宽频直放站和选频直放站。宽频直放站对接收天 线收到的所有信号进行放大；而选频直放站只对设置的固定频率进行放大，过 滤掉不需要的频率信号。由于载波选频直放站只放大所选得的载波，因此它必 须知道在其所处的小区中究竟使用了哪些载波。
目前采用的载波跟踪的方法是基于载波能量的基础上实现的。通过对GSM 频段内的所有信道号进行遍历，并对欲判决信道及左右相邻的信道同时进行功 率计算。若中间信道的能量值比较大，两边的比较小并且相当，那么中间信道 就是有效信道，否则认为该信道号不是有效的信道号，继续递增信道号进行搜 索，直到频段内信道号搜索完毕，经过多次判定最终确定信道号。
对于现有技术，如果在一个搜索周期内，由于话务量有限，该基站的载波 并未全部使用，那么该搜索周期的搜索结果就不能覆盖该基站的所有信道号， 因此需要对多个搜索周期的搜索结果进行合并处理。从理论上说，如果基站未 进行信道号调整，那么多次搜索结果合并后总的信道号数小于或等于基站开通 的总信道号数。但是当基站进行信道号调整后进行搜索的结果与调整前进行搜 索的结果进行相或后，得到的总信道号数会大于目前基站开通的总信道号数。 由于无法获知基站调整信道号的时刻，因此实际上仍然无法实时准确获知小区 当前时刻采用的全部载波。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种应用于GSM系统的小区 载波跟踪方法及其系统，该发明能实时准确获知小区当前时刻采用的全部载波， 提高直放站的智能性，降低直放站维护难度。本发明的目的通过下述技术方案实现 一种应用于GSM系统的小区载波跟 踪方法，包括以下步骤
(1) 首先完成BCCH载频的搜索，完成频率同步；
(2) 然后在获取BCCH载频后，锁定SCH信道，对其进行解调、信道译码 和协议解析，根据解析结果与网络进行时间同步；
(3) 最后锁定BCCH信道，对其进行解调、信道译码及协议解析处理，提 取其中的SIl，从而获得GSM小区中使用的全部ARFCN;所述SI l包含本小区的 信道描述以及RACH控制参数信息。
所述步骤(1)完成BCCH载频的搜索，完成频率同步,包括以下步骤
(a) 先对RF信号进行周期性扫描，测量出每个频点的平均信号强度，并调 谐到信号强度最高的频点上；
(b) 然后搜索FCCH信道并判定锁定的频点是否为BCCH载频，若不是则锁 定至次强的RF信号重新进行判定，最终完成频率同步。
所述步骤(2)在锁定SCH信道后，应先对其完成射频处理、A/D转换将信 号从射频转换到模拟基带；其次对SCH信道进行信道估计、均衡并执行GMSK 解调，完成信号的模拟基带部分处理；再对SCH信道数字基带部分进行信道译 码处理；最后将信道译码后得到的比特流进行协议解析，根据解析结果与网络 进行时间同步。
所述步骤(3)锁定BCCH信道后，应首先完成射频处理、A/D转换将信号 从射频转换到模拟基带；其次对BCCH信道进行信道估计、均衡并执行GMSK解 调，完成信号的模拟基带部分处理；再对BCCH信道数字基带部分进行信道译码 处理；最后将信道译码后得到的比特流进行协议解析，提取其中的SIl，从而获 得GSM小区中使用的全部ARFCN。
所述协议解析是采用L3协议进行协议解析，所述L3是指GSM协议模型的第 三层。
一种应用于GSM系统的小区载波方法的系统，包括RF处理模块，A/D转 换模块，信道估计、均衡及GMSK解调模块，信道译码模块，协议解析模块及 AFC、 AGC、频率/时间同步模块；所述射频信号输入端依次通过RF处理模块、 A/D转换模块，信道估计、均衡及GMSK解调模块，信道译码模块与协议解析 模块输入端连接；所述信道估计、均衡及GMSK解调模块，信道译码模块，协 议解析模块的输出端分别通过AFC、 AGC、频率/时间同步模块与RF处理模块的输入端连接。
所述信道译码模块包括FCCH译码模块、SCH译码模块及BCCH译码模块; 所述FCCH译码模块、SCH译码模块及BCCH译码模块的输入端分别与信道估 计、均衡及GMSK解调模块输出端连接；所述FCCH译码模块的输出端与AFC、 AGC、频率/时间同步模块的输入端连接；所述SCH译码模块及BCCH译码模 块的输出端分别与协议解析模块的输入端连接。
所述协议解析模块包括SCH解析模块及BCCH解析模块；所述SCH解析 模块的输入端与信道译码的SCH译码模块的输出端连接，输出端与AFC、 AGC、 频率/时间同步模块的输入端连接。
所述应用于GSM系统的小区载波跟踪系统还包括GSM Modem,所述射频信 号输入端通过GSM Modem与AFC、 AGC、频率/时间同步模块的输入端连接。
本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果本发明定期锁定BCCH 信道，对其进行协议解析，获取在其上周期性广播的系统信息，准确获知当前 小区采用的全部载波。
图1为本发明应用于GSM系统的小区载波跟踪方法流程示意图； 图2为一实现应用于GSM系统的小区载波跟踪方法的载波跟踪系统结构 示意图3为另一利用GSM Modem实现应用于GSM系统的小区载波跟踪方法
的载波跟踪系统结构示意图4为另一利用GSM手机芯片实现应用于GSM系统的小区载波跟踪方法
的载波跟踪系统结构。
具体实施例方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方 式不限于此。
如图1所示，本发明应用于GSM系统的小区载波跟踪方法，包括以下步
骤
(1) 首先对RF信号进行周期性扫描，测量出每个频点的平均信号强度， 并调谐到信号强度最高的频点上；
(2) 然后搜索FCCH信道并判定锁定的频点是否为BCCH载频，若不是则 锁定至次强的RF信号重新进行判定，以此类推，最终完成频率同步；(3) 获取了BCCH载频后，锁定SCH信道，对其进行解调、信道译码和 协议解析，根据解析结果与网络进行时间同步；
(4) 最后锁定BCCH信道，锁定BCCH信道后，首先完成AFC、 AGC、 A/D转换等操作将信号从射频转换到模拟基带；然后对BCCH信道进行信道估 计、均衡并执行GMSK解调，完成信号的模拟基带部分处理；再对BCCH信道 进行基带部分处理，即信道译码，包括Burst解映射、解交织、巻积码译码和 Fire码解码四个步骤；最后将信道译码后得到的比特流进行L3协议解析，提取 其中的SIl，从而获得GSM小区中使用的全部ARFCN。
如图2可见，实现应用于GSM系统的小区载波跟踪方法的载波跟踪系统包 括RF处理模块，A/D转换模块，信道估计、均衡及GMSK解调模块，信道译 码模块，协议解析模块及AFC、 AGC、频率/时间同步模块；所述射频信号输入 端依次通过RF处理模块、A/D转换模块，信道估计、均衡及GMSK解调模块， 信道译码模块与协议解析模块输入端连接；所述信道估计、均衡及GMSK解调 模块，信道译码模块，协议解析模块的输出端分别通过AFC、 AGC、频率/时间 同步模块与RF处理模块的输入端连接。
所述信道译码模块包括FCCH译码模块、SCH译码模块及BCCH译码模 块；所述FCCH译码模块、SCH译码模块及BCCH译码模块的输入端分别与信 道估计、均衡及GMSK解调模块输出端连接；所述FCCH译码模块的输出端与 AFC、 AGC、频率/时间同步模块的输入端连接；所述SCH译码模块及BCCH 译码模块的输出端分别与协议解析模块的输入端连接。
所述协议解析模块包括SCH解析模块及BCCH解析模块；所述SCH解析 模块的输入端与信道译码的SCH译码模块的输出端连接，输出端与AFC、 AGC、 频率/时间同步模块的输入端连接。
上述系统中各模块完成的功能如下
RF处理模块完成RF信号的接收、平均信号强度的测量、载频的锁定以及 信道的锁定；
A^)转换模块完成RF/IF与基带信号之间的所有数据转换接口，完成I、 Q 信号采集、数字滤波等功能；
信道估计、均衡及GMSK解调模块完成信道估计、均衡以及GMSK解调， 结果将作用于AFC、 AGC、频率/时间同步模块；信道译码模块对解调后的数据进行信道译码操作。这里包括FCCH、 SCH 和BCCH三个信道译码模块，其中FCCH信道译码后的结果将作用于AFC、 AGC、频率/时间同步模块进行频率同步；
协议解析模块对信道译码后的比特流进行L3协议解析，获取所需参数。这 里包括SCH协议解析模块和BCCH协议解析模块，其中SCH协议解析后的结 果将作用于AFC、 AGC、频率/时间同步模块进行时间同步，而BCCH协议解析 后的结果则是所需要的GSM小区中的ARFCN;
AFC、 AGC、频率/时间同步模块完成AFC、 AGC操作，并将根据FCCH 和SCH的相关反馈信息进行网络的频率同步和时间同步，并作用于RF处理模 块。
如图3可见，实现应用于GSM系统的小区载波跟踪方法的载波跟踪系统结 构基本与实施例1中类似，所不同之处是在所述射频信号输入端与AFC、 AGC、 频率/时间同步模块的输入端之间加接个GSM Modem。这样在GSM Modem中， 通过AT命令，可以从GSMModem中获取当前小区的BCCH载频，因此在RF 处理模块中无需进行RF信号的平均信号强度测量以及BCCH载频的判别。
实施例3
如图4可见，利用GSM手机芯片实现的更为简便的实施方式利用集成了 射频、模拟基带、数字基带的GSM手机芯片，通过相关接口的开放，可以得到 完成了BCCH信道解码后的比特流，然后再进行BCCH信道协议解析操作，完 成L3的协议解析，获取GSM小区中的ARFCN。
该载波跟踪系统主要包括GSM手机芯片和协议解析模块。所述射频信号， 与GSM手机芯片输入端连接。所述GSM手机芯片输出端与协议解析模块输入 端连接。所述手机芯片内部将自动完成BCCH载频的定位；SCH信道的定位、 模拟基带处理、数字基带处理以及协议解析；BCCH信道的定位、模拟基带处 理、数字基带处理。而手机芯片输出结果通过协议解析模块，完成L3协议解析， 获取所需参数，即所需要的GSM小区中的ARFCN。
所述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实 施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、 替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
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权利要求
1、一种应用于GSM系统的小区载波跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤(1)首先完成BCCH载频的搜索，完成频率同步；(2)然后在获取BCCH载频后，锁定SCH信道，对其进行解调、信道译码和协议解析，根据解析结果与网络进行时间同步；(3)最后锁定BCCH信道，对其进行解调、信道译码及协议解析处理，提取其中的SI1，从而获得GSM小区中使用的全部ARFCN；所述SI1包含本小区的信道描述以及RACH控制参数信息。
2、 根据权利要求1所述的应用于GSM系统的小区载波跟踪方法，其特征在 于，所述步骤(1)完成BCCH载频的搜索，完成频率同步，包括以下步骤(a) 先对RF信号进行周期性扫描，测量出每个频点的平均信号强度，并调 谐到信号强度最高的频点上；(b) 然后搜索FCCH信道并判定锁定的频点是否为BCCH载频，若不是则锁定至次强的RF信号重新进行判定，最终完成频率同步。
3、 根据权利要求1所述的应用于GSM系统的小区载波跟踪方法，其特征在 于，所述步骤(2)在锁定SCH信道后，应先对其完成射频处理、A/D转换将信 号从射频转换到模拟基带；其次对SCH信道进行信道估计、均衡并执行GMSK 解调，完成信号的模拟基带部分处理；再对SCH信道数字基带部分进行信道译 码处理；最后将信道译码后得到的比特流进行协议解析，根据解析结果与网络 进行时间同步。
4、 根据权利要求1所述的应用于GSM系统的小区载波跟踪方法，其特征在 于，所述步骤(3)锁定BCCH信道后，应首先完成射频处理、A/D转换将信号 从射频转换到模拟基带；其次对BCCH信道进行信道估计、均衡并执行GMSK解 调，完成信号的模拟基带部分处理；再对BCCH信道数字基带部分进行信道译码 处理；最后将信道译码后得到的比特流进行协议解析，提取其中的SIl，从而获 得GSM小区中使用的全部ARFCN。
5、 根据权利要求3和权利要求4所述的应用于GSM系统的小区载波跟踪方 法，其特征在于，所述协议解析是采用L3协议进行协议解析，所述L3是指GSM 协议模型的第三层。
6、 实现权利要求1~5任一项所述应用于GSM系统的小区载波方法的系统， 其特征在于，包括RF处理模块，A/D转换模块，信道估计、均衡及GMSK解 调模块，信道译码模块，协议解析模块及AFC、 AGC、频率/时间同步模块；所 述射频信号输入端依次通过RF处理模块、A/D转换模块，信道估计、均衡及 GMSK解调模块，信道译码模块与协议解析模块输入端连接；所述信道估计、 均衡及GMSK解调模块，信道译码模块，协议解析模块的输出端分别通过AFC、 AGC、频率/时间同步模块与RF处理模块的输入端连接。
7、 根据权利要求6所述的应用于GSM系统的小区载波跟踪系统，其特扯 在于，所述信道译码模块包括FCCH译码模块、SCH译码模块及BCCH译码模 ±央；所述FCCH译码模块、SCH译码模块及BCCH译码模块的输入端分别与信 道估计、均衡及GMSK解调模块输出端连接；所述FCCH译码模块的输出端与 AFC、 AGC、频率/时间同步模块的输入端连接；所述SCH译码模块及BCCH 译码模块的输出端分别与协议解析模块的输入端连接。
8、 根据权利要求7所述的应用于GSM系统的小区载波跟踪系统，其特征 在于，所述协议解析模块包括SCH解析模块及BCCH解析模块；所述SCH解 析模块的输入端与信道译码的SCH译码模块的输出端连接，输出端与AFC、 AGC、频率/时间同步模块的输入端连接。
9、 根据权利要求6所述的应用于GSM系统的小区载波跟踪系统，其特征 在于，所述应用于GSM系统的小区载波跟踪系统还包括GSM Modem,所述射频 信号输入端通过GSM Modem与AFC、 AGC、频率/时间同步模块的输入端连接。
全文摘要
本发明公开了一种应用于GSM系统的小区载波跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤(1)首先完成BCCH载频的搜索，完成频率同步；(2)然后在获取BCCH载频后，锁定SCH信道，对其进行解调、信道译码和协议解析，根据解析结果与网络进行时间同步；(3)最后锁定BCCH信道，对其进行解调、信道译码及协议解析处理，提取其中的SI 1，从而获得GSM小区中使用的全部ARFCN；所述SI 1包含本小区的信道描述以及RACH控制参数信息。本发明能准确获知当前小区采用的全部载波。
文档编号H04B7/26GK101431826SQ20071003127
公开日2009年5月13日 申请日期2007年11月6日 优先权日2007年11月6日
发明者馨 李 申请人:京信通信系统(中国)有限公司