CN101399595A - 一种基于基带信号处理的gsm直放站上行噪声抑制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于基带信号处理的GSM直放站上行噪声抑制方法，根据基带信号对各个信道的信号幅度进行计算，根据计算结果利用判决算法判决出各信道的占用情况，最后根据占用情况来决定是否关闭该信道，当信道没有被占用时，关闭该信道，避免了上行噪声进入施主基站，从而抑制了GSM直放站的上行噪声对施主基站造成的干扰。本发明的上行噪声抑制方法适用于目前GSM蜂窝网中大量使用的基于数字中频方式的直放站。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于基带信号处理的GSM直放站上行噪声抑制方法，本方法适用于目前GSM蜂窝网中大量使用的基于数字中频方式的直放站。
背景技术
GSM是第二代移动通信体制中应用最广泛、网络规模最大、用户最多的一种技术标准。它采用时分多址(TDMA)技术，这种技术在频率—时间关系上形成了一个矩阵，而每一个信道对应于其频率—时间矩阵上的一个点。
GSM数字中频方式直放站将用户的上行信号先经过射频接收模块变换到模拟中频信号，经ADC采样后转换为数字中频信号，再将数字中频信号数字下变频到基带信号，对基带信号进行处理(滤波、打包拉远等)后再重新数字上变频到数字中频信号，经过DAC转换为模拟中频信号，最后通过射频发射模块变换到射频后发射出去。
GSM数字中频方式直放站和传统模拟直放站一样，自身的上行噪声也会被引入施主基站，从而降低施主基站接收机的接收灵敏度，对网络的影响是使上行覆盖范围变小，严重时还会使基站告警，甚至使基站接收机阻塞而无法正常工作。影响上行输出噪声功率的因素有两个：噪声系数和整机增益，这两个因素是相互关联的，在目前的实际直放站应用中，一般是通过调小上行增益来使得上行噪声控制在基站能够接受的合理范围内，但是这种方法难以达到大功率输出时的链路平衡。
直放站对施主基站的干扰主要是通过上行链路引入的。通过对上行信号的分析，获取信道的占用信息，根据信道的占用信息控制上行链路的通断，能够有效地抑制直放站的上行噪声产生的干扰。
发明内容
本发明提供一种基于基带信号处理的GSM直放站上行噪声抑制方法，本方法适用于各种数字中频方式GSM直放站。通过这种方法在保证直放站正常工作的同时，可以消除GSM直放站上行噪声对施主基站的影响，从而提高了施主基站的信道利用率，在不干扰基站的情况下，很容易的实现大功率输出情况的上下行链路平衡。
本发明所采用的技术方案：
一种基于基带信号处理的GSM直放站上行噪声抑制方法，其特征在于，包括：
(A)用户天线接收来自用户终端的上行信号，通过移动终端双工器，输入到射频接收模块，射频接收模块将上行信号转换为模拟中频信号；
(B)将模拟中频信号进行A/D采样，得到数字中频信号，将数字中频信号数字下变频到基带信号；
(C)根据各个信道的基带I信号和基带Q信号计算出各频点信号的幅度值；
(D)将计算出的幅度值和门限值进行比较来判决该信道是否被占用；
(E)根据判决的结果来决定是否允许该信道的信号通过；
(F)当判决的结果为允许该信道的信号通过时，将基带信号数字上变频到数字中频信号，将数字中频信号进行D/A处理，得到模拟中频信号；
(G)将模拟中频信号输入射频发射模块，射频发射模块输出射频信号，经过施主终端双工器和施主天线发送给施主基站。
其中，所述门限值的大小在底噪的幅度值和有用信号的幅度值之间。
优选的，所述门限值的大小尽量靠近底噪的幅度值。
所述将计算出的幅度值和门限值进行比较来判决该信道是否被占用的步骤包括：当计算出的幅度值小于门限值时，判决该信道没有被占用。
所述将计算出的幅度值和门限值进行比较来判决该信道是否被占用的步骤包括：当计算出的幅度值大于门限值时，判决该信道已经被占用。
一种基于基带信号处理的GSM直放站上行噪声抑制***，所述上行噪声抑制***包括：用户天线，移动终端双工器，射频接收模块，A/D转换器，数字下变频器，基带信号处理模块，数字上变频器，D/A转换器，射频发射模块，施主终端双工器，施主天线，其特征在于，还包括上行噪声控制模块，所述上行噪声控制模块包括：
计算单元，根据各个信道的基带I信号和基带Q信号计算出各频点信号的幅度值；
判决单元，将计算出的幅度值和门限值进行比较来判决该信道是否被占用；
输出单元，根据判决的结果来决定是否允许该信道的信号通过。
其中，所述门限值的大小在底噪的幅度值和有用信号的幅度值之间。
优选的，所述门限值的大小尽量靠近底噪的幅度值。
所述将计算出的幅度值和门限值进行比较来判决该信道是否被占用的步骤包括：当计算出的幅度值小于门限值时，判决该信道没有被占用。
所述将计算出的幅度值和门限值进行比较来判决该信道是否被占用的步骤包括：当计算出的幅度值大于门限值时，判决该信道已经被占用。
本方法相比于目前模拟方式实现的抑制方法，具有1)低成本：所有功能都可以用软件来实现，不需要使用选频、检波等模块来进行信道分离和判断，也不需要使用射频开关来进行链路开关；2)抑制效果好，基带信号上的关闭比模拟方式上的关闭更彻底；
附图说明
图1为现有技术的GSM直放站的***图；
图2为本发明的GSM数字中频方式直放站上行链路的结构图；
图3为本发明的上行噪声控制模块的结构图。
其中：
1：施主天线；
2：用户天线；
3：施主终端双工器；
4：移动终端双工器；
5：上行噪声控制模块；
11：下行低噪声放大器；
12：数字中频选频模块；
13：下行功率放大器；
21：上行功率放大器；
22：数字中频选频模块；
23：上行低噪声放大器；
24：射频发射模块；
25：D/A转换器；
26：数字上变频器；
27：基带信号处理模块；
28：数字下变频器；
29：A/D转换器；
20：射频接收模块；
51：计算单元；
52：判决单元；
53：输出单元；
具体实施方式
如图1所示的现有技术的GSM直放站***，施主天线通过无线网接收的施主基站的下行信号经双工器高通进入下行链路，首先经过下行低噪声放大器放大，再由数字中频选频模块进行载波选频及下行功率放大器功率放大，经过双工器高通，最后由用户天线发射至移动终端。
同理，移动终端发射的上行信号，由用户天线通过无线网接收，经双工器低通后由上行低噪声放大器放大，再由数字中频选频模块进行载波选频及上行功率放大器功率放大，经双工器低通后，最后由施主天线经无线网传送回施主基站。
为了防止GSM数字中频方式直放站的上行噪声被引入施主基站，从而降低施主基站接收机的接收灵敏度，本发明提出了一种基于对基带信号进行处理的GSM直放站上行噪声抑制方法，如图2所示的GSM数字中频方式直放站的上行链路，包括，用户天线，移动终端双工器，射频接收模块，A/D转换器，数字下变频器，基带信号处理模块，数字上变频器，D/A转换器，射频发射模块，施主终端双工器，施主天线，上行噪声控制模块。
所述的上行噪声控制模块用于对基带信号进行处理，根据基带I信号和基带Q信号来确定是否让该信道的信号通过。如图3所示，上行噪声控制模块包括：计算单元，根据各个信道的基带I信号和基带Q信号计算出各频点信号的幅度值；判决单元，将计算出的幅度值和门限值进行比较，来判决该信道是否被占用；以及输出单元，根据判决的结果来决定是否让该信道的信号通过。
所述门限值的大小在底噪的幅度值和有用信号的幅度值之间。优选的，所述门限值的大小尽量靠近底噪的幅度值。
所述将计算出的幅度值和门限值进行比较来判决该信道是否被占用的步骤包括：当计算出的幅度值小于门限值时，判决该信道没有被占用；当计算出的幅度值大于门限值时，判决该信道已经被占用。
本发明基于GSM数字中频方式直放站***的工作过程，包括上行链路的信号传输过程。
所述的上行链路的信号传输过程为：
(A)用户天线接收来自用户终端的上行信号，通过移动终端双工器，输入到射频接收模块，射频接收模块将上行信号转换为模拟中频信号；
(B)将模拟中频信号进行A/D采样，得到数字中频信号，将数字中频信号数字下变频到基带信号；
(C)根据各个信道的基带I信号和基带Q信号计算出各频点信号的幅度值；
(D)将计算出的幅度值和门限值进行比较来判决该信道是否被占用；
(E)根据判决的结果来决定是否允许该信道的信号通过；
(F)当判决的结果为允许该信道的信号通过时，将基带信号数字上变频到数字中频信号，将数字中频信号进行D/A处理，得到模拟中频信号；
(G)将模拟中频信号输入射频发射模块，射频发射模块输出射频信号，经过施主终端双工器和施主天线发送给施主基站。
所述门限值的大小在底噪的幅度值和有用信号的幅度值之间。优选的，所述门限值的大小尽量靠近底噪的幅度值。
所述将计算出的幅度值和门限值进行比较来判决该信道是否被占用的步骤包括：当计算出的幅度值小于门限值时，判决该信道没有被占用；当计算出的幅度值大于门限值时，判决该信道已经被占用。
本发明在保证GSM数字中频方式直放站正常运行的基础上，利用上行噪声控制模块，来控制直放站上行噪声对施主基站的干扰，本发明通过各载频的信道的占用情况来控制上行链路的通断或上行链路增益的控制。当上行链路的信道被占用时，保持上行链路打开，保证移动用户与施主基站的正常通信；当上行链路的信道未被占用时断开上行链路，避免直放站的上行噪声被引入施主基站。
Claims (10)
1、一种基于基带信号处理的GSM直放站上行噪声抑制方法，其特征在于，包括：
(A)用户天线接收来自用户终端的上行信号，通过移动终端双工器，输入到射频接收模块，射频接收模块将上行信号转换为模拟中频信号；
(B)将模拟中频信号进行A/D采样，得到数字中频信号，将数字中频信号数字下变频到基带信号；
(C)根据各个信道的基带I信号和基带Q信号计算出各频点信号的幅度值；
(D)将计算出的幅度值和门限值进行比较来判决该信道是否被占用；
(E)根据判决的结果来决定是否允许该信道的信号通过；
(F)当判决的结果为允许该信道的信号通过时，将基带信号数字上变频到数字中频信号，将数字中频信号进行D/A处理，得到模拟中频信号；
(G)将模拟中频信号输入射频发射模块，射频发射模块输出射频信号，经过施主终端双工器和施主天线发送给施主基站。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，门限值的大小在底噪的幅度值和有用信号的幅度值之间。
3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，门限值的大小尽量靠近底噪的幅度值。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将计算出的幅度值和门限值进行比较来判决该信道是否被占用的步骤包括：当计算出的幅度值小于门限值时，判决该信道没有被占用。
5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将计算出的幅度值和门限值进行比较来判决该信道是否被占用的步骤包括：当计算出的幅度值大于门限值时，判决该信道已经被占用。
6、一种基于基带信号处理的GSM直放站上行噪声抑制***，所述上行噪声抑制***包括：用户天线，移动终端双工器，射频接收模块，A/D转换器，数字下变频器，基带信号处理模块，数字上变频器，D/A转换器，射频发射模块，施主终端双工器，施主天线，其特征在于，还包括上行噪声控制模块，所述上行噪声控制模块包括：
计算单元，根据各个信道的基带I信号和基带Q信号计算出各频点信号的幅度值；
判决单元，将计算出的幅度值和门限值进行比较来判决该信道是否被占用；
输出单元，根据判决的结果来决定是否允许该信道的信号通过。
7、如权利要求6所述的***，其特征在于，门限值的大小在底噪的幅度值和有用信号的幅度值之间。
8、如权利要求7所述的***，其特征在于，门限值的大小尽量靠近底噪的幅度值。
9、如权利要求6所述的***，其特征在于，所述将计算出的幅度值和门限值进行比较来判决该信道是否被占用包括：当计算出的幅度值小于门限值时，判决该信道没有被占用。
10、如权利要求6所述的***，其特征在于，所述将计算出的幅度值和门限值进行比较来判决该信道是否被占用包括：当计算出的幅度值大于门限值时，判决该信道已经被占用。
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