[发明专利]一种自动选频的GSM数字光纤直放站及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信网络覆盖及优化领域，主要是一种自动选频的GSM数字光纤直放站及其实现方法。

背景技术

随着移动通信业务的迅猛发展，直放站作为改善移动网信号弱区、盲区的重要设备，以其投资较少、结构简单、安装方便灵活等优点广泛应用于移动通信网。未来的移动通信系统存在着多频、多模、多体制和多标准等问题，这就限制了各种设备的互通和兼容，因此对软件无线电技术在直放站中的应用提出了切实需求。为了提高直放站的性价比，采用数字技术统一直放站的硬件平台是一种较好的解决方案。

数字光纤直放站是一种基站射频拉远设备，它由一台近端单机和多台远端机组成，利用数字缓存技术和数字光传输技术实现多个远端单元的组网连续覆盖；同时运用数字滤波和功率触发技术实现上下行载波的降噪功能，较好地解决了模拟直放站的噪声干扰问题。数字光纤系统下行链路：近端单元通过射频接口耦合基站扇区信号，经双工器、模拟变频、模数转换（ADC）、数字下变频（DDC）后进行电光转换，数字光信号通过光纤传输到远端单元，远端单元经光电转换、数字上变频（DUC）、数模转换（DAC）、模拟变频后进入射频功率放大器，最后大功率射频信号送到天馈系统。数字光线系统上行链路：包含主集接收与分集接收两个通道，采用与下行同样的处理过程。

数字选频直放站的工作频点必须与施主基站的频点保持一致才能正常的工作，目前广泛使用的选频直放站的频点修改方法是：通过直放站远程监控系统以短信的方式通知每台直放站进行频点修改，如果基站频繁变更频点进行网络优化的话，用上述方法修改选频直放站的频点效率非常低下，而且非常消耗人力物力。

发明内容

本发明的目的正是要克服上述技术的不足，而提供一种自动选频的GSM数字光纤直放站及其实现方法，特别是一种采用软件无线电架构的数字选频直放站系统，包括数字光纤选频直放站、数字无线选频直放站等等，及基于数字扫频技术的数字选频直放站系统的自动选频的方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种自动选频的GSM数字光纤直放站，在数字选频直放站下行链路的FPGA中增加一个用于通过修改自动选频DDC通道的工作频点来循环遍历所有GSM频点的自动选频DDC通道，自动选频DDC通道包括数字控制振荡器（NCO）、数字混频器、抽取滤波器、成型滤波器四个模块；NCO的输出频率可以实时的配置，从而修改自动选频DDC的工作频点来实现扫频。在FPGA中增加一个频点功率统计模块，用于统计每个频点的功率，成型滤波器的输出端通过频点功率统计模块与有效频点判断模块相连接，有效频点判断模块用于根据每个频点的功率的大小选择出有效的频点，并根据选出的有效频点来配置选频直放站的工作频点。

这种自动选频的GSM数字光纤直放站实现方法，在数字选频直放站下行链路中增加一个自动选频DDC通道，通过修改自动选频DDC通道的工作频点来循环遍历所有的GSM频点，然后通过频点功率统计模块统计每个频点的功率，根据每个频点的功率的大小经过一定的算法选择出有效的频点，根据选出的有效频点来配置选频直放站的工作频点，使直放站正常工作。

作为优选，频点功率统计模块统计自动选频DDC输出的每个频点的实时功率，然后把扫频一轮的所有频点的功率保存在FPGA的RAM中，FPGA根据RAM中的功率值和扫频门限Power_Threshold来判断当前这一轮哪些频点是有效的频点，然后通过I2C(Inter－Integrated Circuit)总线上报给数字板上的ARM；数字板ARM根据FPGA上报上来的有效频点，如果有新的频点出现的情况下，就增加直放站的工作频点，如果原先在用的频点在超过一定的时间（有效频点删除时间Delete_Time）没有出现的情况下就删除直放站的工作频点。

作为优选，频点功率统计模块，周期地统计自动选频DDC的成型滤波输出信号200us时间内的累加功率，选取半秒时间内的200us的累加功率的最大值，保存在FPGA的深度为123的RAM相应的地址1-121中，相应的地址1-121一个地址对应于一个频点。

作为优选，所述的有效频点判断模块，在统计完一遍121个频点的功率之后，有效频点判断模块对RAM_FPGA中的值进行扫描，选出最大值，保存该最大值和对应的RAM_FPGA地址，假设该地址为ADDR1，最大值为MAX_VALUE1，然后对ADDR-1、ADDR、ADDR+1地址的RAM中写零，如此循环选择出MAX_VALUEx大于扫频门限的所有频点。