專利名稱：一種統(tǒng)計(jì)跳頻gsm小區(qū)用戶的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及GSM移動(dòng)通訊領(lǐng)域，尤其是統(tǒng)計(jì)跳頻GSM小區(qū)用戶的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
以前主要依靠BSC設(shè)備統(tǒng)計(jì)跳頻GSM小區(qū)用戶量，該方法需要基帶解調(diào)，很復(fù)雜。對(duì)于無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的一些設(shè)備商很難實(shí)現(xiàn)，成本很高?，F(xiàn)在很多的GSM小區(qū)實(shí)施跳頻功能，這對(duì)利用無線設(shè)備統(tǒng)計(jì)用戶量帶來難度。
移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行的過程中會(huì)出現(xiàn)一些問題，很多公司在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程中提出一些解決方法，例如松下電器的CN03801318.5發(fā)明一種新的基站裝置和扇區(qū)控制方法來增加系統(tǒng)線路容量，這種方法涉及整個(gè)基站設(shè)備的改動(dòng)，很復(fù)雜，成本高，并且移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)已有很多基站設(shè)備在運(yùn)營，要換成新的設(shè)備代價(jià)太高。本發(fā)明提出一種統(tǒng)計(jì)跳頻GSM小區(qū)用戶的方法及其裝置，利用該裝置實(shí)現(xiàn)的如射頻閥、載波池等設(shè)備獨(dú)立于原來基站，原來基站不需要改變。諾基亞公司CN01820825.8動(dòng)態(tài)信道分配方法和系統(tǒng)也是在基站設(shè)備中實(shí)現(xiàn)。
松下電器的CN03801318.5基站裝置和扇區(qū)控制方法，包括為扇區(qū)提供的多個(gè)天線，用于向所述扇區(qū)中的移動(dòng)站發(fā)送信號(hào)，以及接收來自所述扇區(qū)中移動(dòng)站的信號(hào)；為所述扇區(qū)提供的多個(gè)信號(hào)處理部分，用于對(duì)所述信號(hào)執(zhí)行發(fā)送/接收處理；檢測部分，其檢測在所述移動(dòng)站和所述天線之間的對(duì)于每個(gè)所述扇區(qū)的發(fā)送/接收的通信量；以及扇區(qū)控制部分，當(dāng)所述檢測的通信量等于或大于一定的值時(shí)，通過改變所述移動(dòng)站和所述天線間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，或者通過改變所述天線和所述信號(hào)處理部分間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，扇區(qū)控制部分來分布所述通信量。根據(jù)從接收處理部分(113)輸出的信息，到達(dá)方向檢測部分(116)確定從每個(gè)移動(dòng)站發(fā)送的信號(hào)的到達(dá)方向。根據(jù)從到達(dá)方向檢測部分(116)輸出的信息，通信量檢測部分(115)確定移動(dòng)站的通信量。根據(jù)從通信量檢測部分(115)輸出的信息，扇區(qū)控制部分(117)控制切換部分(102，108)、擴(kuò)展部分(111)和解擴(kuò)部分(104)，以便可以形成扇區(qū)旋轉(zhuǎn)。這樣在扇區(qū)之間能夠減少轉(zhuǎn)交范圍的通信負(fù)載以增加系統(tǒng)線路容量。
諾基亞公司CN01820825.8動(dòng)態(tài)信道分配方法和系統(tǒng)一種移動(dòng)通信方法和系統(tǒng)，包括限定一個(gè)小區(qū)的至少一個(gè)基站(BTS)，和在所述小區(qū)的范圍中的移動(dòng)站，所述移動(dòng)站在無線電信道上與所述基站通信，所述方法從已在通信網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)中和至少一個(gè)相鄰小區(qū)中使用的信道收集干擾信息，收集和所述小區(qū)的通信負(fù)載相關(guān)的信息，所述方法的特征在于還包括確定將在小區(qū)中傳遞的信息的水平值，根據(jù)收集的干擾信息和通信負(fù)載，形成小區(qū)的信道的參數(shù)值，把參數(shù)值最對(duì)應(yīng)所述確定水平值的小區(qū)的信道分配給所述要傳遞的信息。在所述方法中，為基時(shí)隙彼此同步的網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)站和基站之間具有一定服務(wù)質(zhì)量的連接分配信道。系統(tǒng)從已使用的連接收集干擾信息(202-204)，關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的通信負(fù)載的信息(205)，確定要傳遞的信息的水平值(206)，形成小區(qū)的信道的參數(shù)值(201)，并分配該信道(200、201)。
在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)中，小區(qū)用戶量檢測常常在基站主設(shè)備中實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)管中心實(shí)時(shí)監(jiān)控正在通信的終端數(shù)量。一般的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)備則不具有用戶量檢測功能。本發(fā)明提出一種統(tǒng)計(jì)跳頻GSM小區(qū)用戶的方法及其裝置，它利用無線信號(hào)檢測，獨(dú)立于主設(shè)備，可以用在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)備中，能很好的改善網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種統(tǒng)計(jì)跳頻GSM小區(qū)用戶量的方法及其實(shí)現(xiàn)裝置，是根據(jù)模擬信號(hào)檢波，采用單頻點(diǎn)多幀的方法來統(tǒng)計(jì)跳頻GSM小區(qū)用戶量。有了該裝置無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的一些設(shè)備商可以利用它實(shí)現(xiàn)射頻閥、載波池等設(shè)備，包括平衡GSM通訊載波資源的裝置。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的統(tǒng)計(jì)跳頻GSM小區(qū)用戶的方法，是根據(jù)GSM一幀信號(hào)持續(xù)八個(gè)時(shí)隙，有用戶在線通話時(shí)，該用戶將占用一個(gè)時(shí)隙，沒有用戶時(shí)，該時(shí)隙則無信號(hào)，模擬信號(hào)表現(xiàn)為產(chǎn)生脈沖包絡(luò)；單片機(jī)根據(jù)該信號(hào)特點(diǎn)統(tǒng)計(jì)脈沖數(shù)目從而得出GSM一幀信號(hào)有幾個(gè)用戶在通話；在跳頻的GSM小區(qū)，用戶會(huì)在不同的頻點(diǎn)工作，在單個(gè)頻點(diǎn)上統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間(跳頻數(shù)*n幀時(shí)間)就是小區(qū)所有頻點(diǎn)的n幀時(shí)間內(nèi)的用戶量。其中n取1-100。
具體的檢測是監(jiān)測模塊對(duì)輸入的射頻信號(hào)作低噪聲放大、射頻聲表濾波、混頻處理、中頻聲表濾波器進(jìn)行窄帶濾波提取出所要監(jiān)測的某個(gè)載波然后再中頻放大，然后進(jìn)入檢波器進(jìn)行檢波，檢波器生成的低頻包絡(luò)信號(hào)經(jīng)過比較器，產(chǎn)生低頻脈沖，將此低頻脈沖送入單片機(jī)9計(jì)數(shù)，通過累計(jì)一個(gè)周期或一個(gè)幀結(jié)構(gòu)內(nèi)的脈沖個(gè)數(shù)，檢測出此載波在該幀內(nèi)所承載的用戶數(shù)量。采用模擬方法實(shí)現(xiàn)蜂窩小區(qū)的用戶容量檢測，載波信號(hào)經(jīng)射頻聲表面波濾波器后，由低噪聲放大器放大送入混頻器，混頻得到的載波中頻信號(hào)經(jīng)放大和中頻濾波后，進(jìn)入對(duì)數(shù)檢波放大器進(jìn)行檢波。對(duì)于TDMA制式(GSM、PHS、TETRA等)，不同用戶通過不同的時(shí)隙區(qū)分，以時(shí)隙幀結(jié)構(gòu)方式傳輸?shù)哪M信號(hào)經(jīng)檢波器檢波后。
本發(fā)明裝置它包括低噪放大器1、射頻濾波器(可采用表面波濾波器)2、混頻器3、中頻濾波器4、放大器5、檢波器6、比較器7、本振8(頻率合成器)、單片機(jī)9。小區(qū)的用戶容量檢測裝置，采用頻率合成器構(gòu)成本振；中頻放大器，中頻聲表面波濾波器，檢波器，比較器，單片機(jī)。該裝置中的射頻聲表面波濾波器、低噪聲放大器、混頻器、中頻放大器、中頻聲表面波濾波器、對(duì)數(shù)檢波放大器、比較器的同相輸入端順序串聯(lián)連接，比較器的反相輸入端接參考電壓，比較器的輸出端接單片機(jī)的輸入端，單片機(jī)的輸出端接頻率合成器，頻率合成器的輸出端接混頻器的另一輸入端。
檢波器輸出模擬信號(hào)的包絡(luò)和設(shè)定的電平比較后產(chǎn)生的信號(hào)輸入單片機(jī)。單片機(jī)統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間(跳頻數(shù)*一幀時(shí)間)輸入的脈沖個(gè)數(shù)，就是小區(qū)一幀時(shí)間所有跳頻頻點(diǎn)的用戶量。本振的頻點(diǎn)可由單片機(jī)設(shè)定為檢測小區(qū)所有跳頻頻點(diǎn)中任意選定一個(gè)。
單片機(jī)按下述方法就可統(tǒng)計(jì)出跳頻GSM小區(qū)用戶量，GSM一幀信號(hào)持續(xù)八個(gè)時(shí)隙，每個(gè)用戶最多占用一個(gè)時(shí)隙，一幀時(shí)間最多有八個(gè)用戶。有用戶在線通話時(shí)，該用戶將占用一個(gè)時(shí)隙，模擬信號(hào)表現(xiàn)為產(chǎn)生脈沖包絡(luò)，沒有用戶時(shí)，該時(shí)隙則無信號(hào)。單片機(jī)根據(jù)該信號(hào)特點(diǎn)統(tǒng)計(jì)脈沖數(shù)目從而得出GSM一幀信號(hào)有幾個(gè)用戶在通話。開跳頻的GSM小區(qū)，用戶會(huì)在不同的頻點(diǎn)工作，但同一個(gè)用戶的頻點(diǎn)會(huì)遵循跳頻規(guī)則在所有頻點(diǎn)上周期性的改變，如圖2所示，就是在其它頻點(diǎn)當(dāng)前幀上的用戶會(huì)在檢測頻點(diǎn)后續(xù)的幀上出現(xiàn)，這樣在單個(gè)頻點(diǎn)上統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間(跳頻數(shù)*幀時(shí)間)就是小區(qū)所有頻點(diǎn)的一幀時(shí)間內(nèi)的用戶量。這樣單個(gè)頻點(diǎn)的設(shè)備就能統(tǒng)計(jì)出該小區(qū)所有頻點(diǎn)的一幀時(shí)間的用戶量本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、單頻點(diǎn)的設(shè)備就能統(tǒng)計(jì)出該小區(qū)所有跳頻點(diǎn)的用戶量2、GSM很多小區(qū)的頻點(diǎn)以及跳頻數(shù)是不一樣的，本發(fā)明只需要在單片機(jī)修改跳頻數(shù)和本振的頻點(diǎn)即可，很靈活。
3、直接根據(jù)模擬信號(hào)檢波，不需要基帶解調(diào)，就能統(tǒng)計(jì)出該小區(qū)所有跳頻頻點(diǎn)的用戶量，根據(jù)該方法實(shí)現(xiàn)的裝置成本低。
本發(fā)明可以獨(dú)立于基站等主設(shè)備，對(duì)GSM的小區(qū)用戶量進(jìn)行跳頻通訊的用戶量實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)，為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化執(zhí)行載波調(diào)配，平衡載波資源提供有力判據(jù)。


圖1是本發(fā)明的原理框圖。它包括低噪放大器1、射頻濾波器2、混頻器3、中頻濾波器4、放大器5、檢波器6、比較器7、本振(頻率合成器)8、單片機(jī)9。
圖2是本發(fā)明單一頻點(diǎn)能統(tǒng)計(jì)所有跳頻頻點(diǎn)的用戶量的原理框3是本發(fā)明裝置的電原理圖。
具體實(shí)施例方式
附圖公開了本發(fā)明的原理框圖，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，由圖1可見它包括低噪放大器1、射頻濾波器2、混頻器3、中頻濾波器(帶寬200khz)4、放大器5、檢波器6、比較器7、本振8、單片機(jī)9。檢波器輸出模擬信號(hào)的包絡(luò)和設(shè)定的電平比較后產(chǎn)生的信號(hào)輸入單片機(jī)。單片機(jī)統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間(跳頻數(shù)*一幀時(shí)間)輸入的脈沖個(gè)數(shù)，就是小區(qū)一幀時(shí)間所有跳頻頻點(diǎn)的用戶量。本振的頻點(diǎn)可由單片機(jī)設(shè)定為檢測小區(qū)所有跳頻頻點(diǎn)中任意選定一個(gè)。
由圖2可見假設(shè)跳頻數(shù)是3個(gè)，多個(gè)類似，則f0三幀時(shí)間檢測出的用戶量是f0第一幀的時(shí)間檢測出的用戶量、f1第一幀的時(shí)間檢測出的用戶量和f2第一幀的時(shí)間檢測出的用戶量之和。因?yàn)橐粋€(gè)GSM用戶的頻點(diǎn)是在所有跳頻頻點(diǎn)上不同幀時(shí)間上周期性改變的。從而該單頻點(diǎn)裝置就能統(tǒng)計(jì)出所有跳頻頻點(diǎn)一幀時(shí)間的用戶量。
圖3是通訊量檢測單元裝置的電原理圖。包括低噪聲放大器、射頻聲表濾波器，混頻器、中頻聲表濾波器，中頻放大器、檢波器、比較器、本地振蕩器、單片機(jī)構(gòu)成本地用戶通訊量檢測單元，實(shí)時(shí)的檢測各扇區(qū)天線承載的用戶數(shù)量，連接控制單元，并由控制單元處理從本地用戶量檢測單元搜集的信息。通訊量檢測單元還包括本振構(gòu)成，采用頻率合成器構(gòu)成本振，采用中頻聲表面波濾波器；裝置中的射頻聲表面波濾波器、低噪聲放大器、混頻器、中頻放大器、中頻聲表面波濾波器、對(duì)數(shù)檢波放大器、比較器的同相輸入端順序串聯(lián)連接，比較器的反相輸入端接參考電壓，比較器的輸出端接單片機(jī)的輸入端，即檢波器輸出模擬信號(hào)的包絡(luò)和設(shè)定的電平比較后產(chǎn)生的信號(hào)輸入單片機(jī)，單片機(jī)的輸出端接頻率合成器，頻率合成器的輸出端接混頻器的另一輸入端。
具體實(shí)施時(shí)可選下列器件低噪聲放大器1可選WJ公司的AG102射頻聲表面波濾波器2可選EPCOS公司的B4217混頻器3可選WJ公司的CV110-1A中頻聲表面波濾波器4可選SIPATSAW公司的UE71.2中頻放大器5可選WJ公司的AM1檢波器6、比較器7可選ADI公司的AD8314本振8可選Sirenza公司的PLL400-875單片機(jī)9可選TI公司的MSP430F147單片機(jī)的輸出端接頻率合成器(本振，可以進(jìn)行設(shè)定的頻率輸出)，頻率合成器的輸出端接混頻器的另一輸入端。
單片機(jī)的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)頻率合成器的變頻參數(shù)，用于設(shè)定的頻率輸出。
權(quán)利要求
1.統(tǒng)計(jì)跳頻GSM小區(qū)用戶的方法，根據(jù)GSM一幀信號(hào)持續(xù)八個(gè)時(shí)隙，有用戶在線通話時(shí)，該用戶將占用一個(gè)時(shí)隙，沒有用戶時(shí)，該時(shí)隙則無信號(hào)，模擬信號(hào)表現(xiàn)為產(chǎn)生脈沖包絡(luò)；其特征是模擬信號(hào)產(chǎn)生脈沖輸入單片機(jī)，根據(jù)該信號(hào)特點(diǎn)統(tǒng)計(jì)脈沖數(shù)目從而得出GSM一幀信號(hào)有幾個(gè)用戶在通話；在跳頻的GSM小區(qū)，用戶會(huì)在不同的頻點(diǎn)工作，在單個(gè)頻點(diǎn)上統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間的跳頻數(shù)*n幀時(shí)間，就是小區(qū)所有頻點(diǎn)的n幀時(shí)間內(nèi)的用戶量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的統(tǒng)計(jì)跳頻GSM小區(qū)用戶的方法，其特征是將射頻載波信號(hào)轉(zhuǎn)換到中頻信號(hào)，對(duì)每個(gè)載波業(yè)務(wù)監(jiān)控模塊對(duì)輸入的射頻信號(hào)做低噪聲放大、射頻聲表濾波、混頻處理、中頻放大，然后再用中頻聲表濾波器進(jìn)行窄帶濾波提取出所要監(jiān)控的某一個(gè)載波，再進(jìn)入檢波器進(jìn)行檢波；檢波器生成的低頻包絡(luò)信號(hào)經(jīng)過比較器，產(chǎn)生低頻脈沖，將此低頻脈沖送入單片機(jī)計(jì)數(shù)，通過累計(jì)一個(gè)周期或一個(gè)幀結(jié)構(gòu)內(nèi)的脈沖個(gè)數(shù)，檢測出此載波在該幀內(nèi)所承載的用戶數(shù)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的統(tǒng)計(jì)跳頻GSM小區(qū)用戶的方法，其特征是本振的頻點(diǎn)由單片機(jī)設(shè)定為檢測小區(qū)所有跳頻頻點(diǎn)中任意選定一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的統(tǒng)計(jì)跳頻GSM小區(qū)用戶的方法，其特征是單片機(jī)統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間n個(gè)跳頻數(shù)*一幀時(shí)間輸入的脈沖個(gè)數(shù)，就是小區(qū)n個(gè)一幀時(shí)間所有跳頻頻點(diǎn)的用戶量。
5.統(tǒng)計(jì)跳頻GSM小區(qū)用戶的裝置，其特征是包括低噪放大器、混頻器、本振、中頻濾波器、中頻放大器，檢波器、比較器、單片機(jī)構(gòu)成，采用頻率合成器構(gòu)成本振；采用中頻聲表面波濾波器；裝置中的射頻聲表面波濾波器、低噪聲放大器、混頻器、中頻放大器、中頻聲表面波濾波器、對(duì)數(shù)檢波放大器、比較器的同相輸入端順序串聯(lián)連接，比較器的反相輸入端接參考電壓，比較器的輸出端接單片機(jī)的輸入端，即檢波器輸出模擬信號(hào)的包絡(luò)和設(shè)定的電平比較后產(chǎn)生的信號(hào)輸入單片機(jī)，單片機(jī)的輸出端接頻率合成器，頻率合成器的輸出端接混頻器的另一輸入端。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的統(tǒng)計(jì)跳頻GSM小區(qū)用戶的裝置，其特征是中頻濾波器的帶寬200khz。
全文摘要
統(tǒng)計(jì)跳頻GSM小區(qū)用戶的方法，根據(jù)GSM一幀信號(hào)持續(xù)八個(gè)時(shí)隙，有用戶在線通話時(shí)，該用戶將占用一個(gè)時(shí)隙，沒有用戶時(shí)，該時(shí)隙則無信號(hào)，模擬信號(hào)表現(xiàn)為產(chǎn)生脈沖包絡(luò)；模擬信號(hào)產(chǎn)生脈沖輸入單片機(jī)，根據(jù)該信號(hào)特點(diǎn)統(tǒng)計(jì)脈沖數(shù)目從而得出GSM一幀信號(hào)有幾個(gè)用戶在通話；在跳頻的GSM小區(qū)，用戶會(huì)在不同的頻點(diǎn)工作，在單個(gè)頻點(diǎn)上統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間的跳頻數(shù)＊n幀時(shí)間，就是小區(qū)所有頻點(diǎn)的n幀時(shí)間內(nèi)的用戶量。將射頻載波信號(hào)轉(zhuǎn)換到中頻信號(hào)，對(duì)每個(gè)載波業(yè)務(wù)監(jiān)控模塊對(duì)輸入的射頻信號(hào)做低噪聲放大、射頻聲表濾波、混頻處理、中頻放大，再進(jìn)入檢波器進(jìn)行檢波；檢測出此載波在該幀內(nèi)所承載的用戶數(shù)量。
文檔編號(hào)H04W24/00GK101026872SQ20061008822
公開日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2006年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月5日
發(fā)明者姚雄生, 蔣偉, 彭明勇, 龔煥振, 張力, 逄型棟, 余弦, 王彥, 朱曉維, 洪偉 申請(qǐng)人:東南大學(xué)