[發明專利]一種自動選頻的GSM數字光纖直放站及其實現方法

無效

• 申請號: 201110363090.7
• 申請日: 2011-11-16
• 公開（公告）號: CN102368867A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發明（設計）人: 王利強;王文元;金淮東;施曉
• 申請（專利權）人: 三維通信股份有限公司
• 主分類號: H04W48/16
• 分類號: H04W48/16;H04W88/04
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 陳繼亮

技術領域

本發明涉及移動通信網絡覆蓋及優化領域，主要是一種自動選頻的GSM數字光纖直放站及其實現方法。

背景技術

隨著移動通信業務的迅猛發展，直放站作為改善移動網信號弱區、盲區的重要設備，以其投資較少、結構簡單、安裝方便靈活等優點廣泛應用于移動通信網。未來的移動通信系統存在著多頻、多模、多體制和多標準等問題，這就限制了各種設備的互通和兼容，因此對軟件無線電技術在直放站中的應用提出了切實需求。為了提高直放站的性價比，采用數字技術統一直放站的硬件平臺是一種較好的解決方案。

數字光纖直放站是一種基站射頻拉遠設備，它由一臺近端單機和多臺遠端機組成，利用數字緩存技術和數字光傳輸技術實現多個遠端單元的組網連續覆蓋；同時運用數字濾波和功率觸發技術實現上下行載波的降噪功能，較好地解決了模擬直放站的噪聲干擾問題。數字光纖系統下行鏈路：近端單元通過射頻接口耦合基站扇區信號，經雙工器、模擬變頻、模數轉換（ADC）、數字下變頻（DDC）后進行電光轉換，數字光信號通過光纖傳輸到遠端單元，遠端單元經光電轉換、數字上變頻（DUC）、數模轉換（DAC）、模擬變頻后進入射頻功率放大器，最后大功率射頻信號送到天饋系統。數字光線系統上行鏈路：包含主集接收與分集接收兩個通道，采用與下行同樣的處理過程。

數字選頻直放站的工作頻點必須與施主基站的頻點保持一致才能正常的工作，目前廣泛使用的選頻直放站的頻點修改方法是：通過直放站遠程監控系統以短信的方式通知每臺直放站進行頻點修改，如果基站頻繁變更頻點進行網絡優化的話，用上述方法修改選頻直放站的頻點效率非常低下，而且非常消耗人力物力。

發明內容

本發明的目的正是要克服上述技術的不足，而提供一種自動選頻的GSM數字光纖直放站及其實現方法，特別是一種采用軟件無線電架構的數字選頻直放站系統，包括數字光纖選頻直放站、數字無線選頻直放站等等，及基于數字掃頻技術的數字選頻直放站系統的自動選頻的方法。

本發明解決其技術問題采用的技術方案：這種自動選頻的GSM數字光纖直放站，在數字選頻直放站下行鏈路的FPGA中增加一個用于通過修改自動選頻DDC通道的工作頻點來循環遍歷所有GSM頻點的自動選頻DDC通道，自動選頻DDC通道包括數字控制振蕩器（NCO）、數字混頻器、抽取濾波器、成型濾波器四個模塊；NCO的輸出頻率可以實時的配置，從而修改自動選頻DDC的工作頻點來實現掃頻。在FPGA中增加一個頻點功率統計模塊，用于統計每個頻點的功率，成型濾波器的輸出端通過頻點功率統計模塊與有效頻點判斷模塊相連接，有效頻點判斷模塊用于根據每個頻點的功率的大小選擇出有效的頻點，并根據選出的有效頻點來配置選頻直放站的工作頻點。

這種自動選頻的GSM數字光纖直放站實現方法，在數字選頻直放站下行鏈路中增加一個自動選頻DDC通道，通過修改自動選頻DDC通道的工作頻點來循環遍歷所有的GSM頻點，然后通過頻點功率統計模塊統計每個頻點的功率，根據每個頻點的功率的大小經過一定的算法選擇出有效的頻點，根據選出的有效頻點來配置選頻直放站的工作頻點，使直放站正常工作。

作為優選，頻點功率統計模塊統計自動選頻DDC輸出的每個頻點的實時功率，然后把掃頻一輪的所有頻點的功率保存在FPGA的RAM中，FPGA根據RAM中的功率值和掃頻門限Power_Threshold來判斷當前這一輪哪些頻點是有效的頻點，然后通過I2C(Inter－Integrated?Circuit)總線上報給數字板上的ARM；數字板ARM根據FPGA上報上來的有效頻點，如果有新的頻點出現的情況下，就增加直放站的工作頻點，如果原先在用的頻點在超過一定的時間（有效頻點刪除時間Delete_Time）沒有出現的情況下就刪除直放站的工作頻點。

作為優選，頻點功率統計模塊，周期地統計自動選頻DDC的成型濾波輸出信號200us時間內的累加功率，選取半秒時間內的200us的累加功率的最大值，保存在FPGA的深度為123的RAM相應的地址1-121中，相應的地址1-121一個地址對應于一個頻點。

作為優選，所述的有效頻點判斷模塊，在統計完一遍121個頻點的功率之后，有效頻點判斷模塊對RAM_FPGA中的值進行掃描，選出最大值，保存該最大值和對應的RAM_FPGA地址，假設該地址為ADDR1，最大值為MAX_VALUE1，然后對ADDR-1、ADDR、ADDR+1地址的RAM中寫零，如此循環選擇出MAX_VALUEx大于掃頻門限的所有頻點。