專利名稱：Gsm系統(tǒng)空幀檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及GSM系統(tǒng)信號(hào)檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
GSM系統(tǒng)是目前全球覆蓋范圍最廣的第二代無線網(wǎng)絡(luò)，它采用TDMA接入 方式，即在一個(gè)載頻信道內(nèi)，按相同的時(shí)間間隔劃分成每幀若干突發(fā)的固定 循環(huán)周期，每個(gè)突發(fā)承載一個(gè)業(yè)務(wù)用戶信息和必要的信令。這樣， 一個(gè)載頻 信道由若干個(gè)用戶按時(shí)間順序依次占用，以不同突發(fā)作為區(qū)分不同用戶的方 式。在GSM系統(tǒng)中，每個(gè)載頻信道帶寬為200kHz，每幀8個(gè)突發(fā)，即理論上 可同時(shí)為8個(gè)用戶提供傳輸通道，突發(fā)長(zhǎng)度O. 577ms，每幀時(shí)長(zhǎng)4. 615ms。 一個(gè)常規(guī)突發(fā)攜帶業(yè)務(wù)信道上的數(shù)據(jù)，常規(guī)突發(fā)結(jié)構(gòu)如圖1所示， 一個(gè)常規(guī) 突發(fā)序列共148比特，表示為B(k)， k=l，2，3，…，148，包含26個(gè)比特的訓(xùn)練 序列Midamble B (i)(其中i=62， 63，…，87) 、 6個(gè)尾比特和116個(gè)經(jīng)過編 碼的比特，這116個(gè)編碼比特被Midamble平均分成兩部分，每個(gè)部分58個(gè)比 特，分別表示為B (m) ， m=4， 5，…，61和B (n) ， n=88， 89，…，145，分別位于訓(xùn) 練序列Midamble的左右兩側(cè)，&為常規(guī)突發(fā)序列中每個(gè)數(shù)據(jù)的平均功率。
當(dāng)非連續(xù)發(fā)射模式在GSM通信中激活時(shí)，所接收到的幀能夠被移動(dòng)臺(tái)分 類成有用幀或空幀，有用幀攜帶著信息比特而空幀只包含噪聲和干擾。移動(dòng) 臺(tái)判斷哪個(gè)幀是有用幀或者是空幀具有顯著意義，例如，如果空幀不被丟棄， 那么對(duì)于接收信號(hào)強(qiáng)度信息(RSSI)的測(cè)量將是沒有意義的，這個(gè)誤差將被疊加到其它信息處理中，如自動(dòng)增益控制(AGC)。
通常GSM系統(tǒng)中移動(dòng)臺(tái)檢測(cè)空幀的方法是計(jì)算接收到數(shù)據(jù)突發(fā)的信干噪 比SINR，如果信干噪比小于一個(gè)預(yù)定閾值，即可判定所述的數(shù)據(jù)突發(fā)是屬于 一個(gè)空幀中，但是此方法是假設(shè)數(shù)據(jù)塊內(nèi)信道具有平坦特性，信干噪比計(jì)算 依賴于信道沖激響應(yīng)的估計(jì)準(zhǔn)確度，在快衰落信道條件下，很難較準(zhǔn)確地估 計(jì)信道沖激響應(yīng)，因此在快衰落信道環(huán)境下可能導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種快衰落信道環(huán)境下GSM系統(tǒng)準(zhǔn)確的空幀檢測(cè) 方法。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述目的提供一種GSM的空幀檢測(cè)方法，本方法利用移 動(dòng)臺(tái)接收的突發(fā)數(shù)據(jù)中訓(xùn)練序列Midamble左右的數(shù)據(jù)塊平均功率比值進(jìn)行第 一次初始判斷，并利用有用信號(hào)受快衰落信道影響而表現(xiàn)出功率快速波動(dòng)的 特性，再次利用Midamble左右的數(shù)據(jù)塊平均功率比值對(duì)判斷結(jié)果進(jìn)行第二次 判斷確認(rèn)，確保判斷更加準(zhǔn)確，本方法具體步驟包括
所述第一次初始判斷具體包括，算法模塊計(jì)算Midamble數(shù)據(jù)左邊第1個(gè) 到第L個(gè)數(shù)據(jù)平均功率與右邊第1個(gè)到第L個(gè)數(shù)據(jù)平均功率比值Rl，判斷模 塊對(duì)上述比值進(jìn)行判斷，如Rlg(C,l/C)，接收的突發(fā)數(shù)據(jù)為有用幀；如Rie [Cl/C]，算法模塊進(jìn)一步計(jì)算數(shù)據(jù)平均功率比值R2，并進(jìn)行第二次判斷。所 述計(jì)算R2及第二次判斷具體包括，算法模塊計(jì)算Midamble數(shù)據(jù)左邊第L+l 個(gè)數(shù)據(jù)到第2L個(gè)數(shù)據(jù)平均功率右邊第L+l個(gè)數(shù)據(jù)到第2L個(gè)數(shù)據(jù)平均功率比 值R2，判斷模塊對(duì)上述計(jì)算得到的平均功率比值R2作進(jìn)一步判斷，若R2e [C 1/C]，則判斷接收到的突發(fā)數(shù)據(jù)在空幀中，否則為有用幀。其中，L的取值與Midamble數(shù)據(jù)長(zhǎng)度丄e 有關(guān)，通?！?= 「丄e /iV]，其 中「，表示向上取整，N為預(yù)定參數(shù)，通常取值2—4。其中，C為相似因子。
本發(fā)明可以在快衰落信道下準(zhǔn)確檢測(cè)空幀，能夠提高監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性， 有效降低計(jì)算復(fù)雜度和顯著提升檢測(cè)速度。


圖1是GSM常規(guī)突發(fā)結(jié)構(gòu)圖
圖2是本發(fā)明流程框圖
圖3是本發(fā)明實(shí)施例一流程圖
圖4是本發(fā)明實(shí)施例二流程圖
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及 實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的一種GSM的空幀檢測(cè)方法進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理 解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
如圖2所示為本發(fā)明進(jìn)行空幀判斷的流程框圖。移動(dòng)臺(tái)接收到突發(fā)數(shù)據(jù)， 利用Midamble左右的數(shù)據(jù)塊平均功率比值進(jìn)行第一次判斷，并利用有用信號(hào) 受快衰落信道影響而表現(xiàn)出功率快速波動(dòng)的特性，再次利用Midamble左右的 數(shù)據(jù)塊平均功率比值對(duì)判斷結(jié)果進(jìn)行第二次判斷確認(rèn)，作出是否是空幀的判 斷。
下面結(jié)合附圖3對(duì)本發(fā)明的第一種實(shí)施方式進(jìn)行介紹。首先，移動(dòng)臺(tái)接 收模塊接收一個(gè)常規(guī)突發(fā)數(shù)據(jù),獲取突發(fā)數(shù)據(jù)的訓(xùn)練序列Midamble,然后計(jì)算 Midamble數(shù)據(jù)左邊第1個(gè)到第L個(gè)數(shù)據(jù)平均功率與訓(xùn)練序列Midamble右邊第1個(gè)到第L個(gè)數(shù)據(jù)平均功率比值R1，其中，L的取值與Midamble數(shù)據(jù)長(zhǎng)度丄e 有關(guān)，Midamble長(zhǎng)度丄e 由系統(tǒng)決定，本實(shí)施例采用GSM系統(tǒng)，其丄e =26， 數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)L的取值與丄e 有關(guān)，通常丄「丄e /AT]，其中「]表示向上取整， N為預(yù)定參數(shù)，通常取值2—4。算法模塊調(diào)用下述公式對(duì)平均功率比值R1進(jìn)
行計(jì)算。
<formula>formula see original document page 7</formula>
^ = A^￥——，其中，A為常規(guī)突發(fā)序列中每個(gè)數(shù)據(jù)的平均功率。
判斷模塊判斷數(shù)據(jù)平均功率比值R1的范圍，由此確定數(shù)據(jù)幀是否為有用 幀。若Rl e [C 1/C]，需進(jìn)一步計(jì)算訓(xùn)練序列Midamble左右兩側(cè)數(shù)據(jù)平均功 率比值，如果R1的取值不屬于上述范圍，則可直接判斷接收的數(shù)據(jù)幀為有用 幀。進(jìn)一步計(jì)算數(shù)據(jù)平均功率比值的具體方法為，算法模塊計(jì)算Midamble數(shù) 據(jù)左邊第L+l個(gè)數(shù)據(jù)到第2L個(gè)數(shù)據(jù)平均功率與導(dǎo)頻符號(hào)右邊第L+l個(gè)數(shù)據(jù)到 第2L個(gè)數(shù)據(jù)平均功率比值R2;
<formula>formula see original document page 7</formula>
判斷模塊對(duì)上述計(jì)算得到的平均功率比值R2作進(jìn)一步判斷，若R2e[C 1/C]，則判斷接收到的數(shù)據(jù)幀為空幀，否則為有用幀。其中，C為相似因子， 與系統(tǒng)模式相關(guān)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)獲取， 一般取值0.8 — 1。
本實(shí)施例丄e 取值26， N取值3，計(jì)算出L值為9， Rl值為0. 94，相似 因子C取值0. 9，由于Rl E (C， 1/C)，則進(jìn)一步計(jì)算Midamble數(shù)據(jù)左邊第L+l 個(gè)到第2L數(shù)據(jù)平均功率與導(dǎo)頻符號(hào)右邊第L+l個(gè)到第2L數(shù)據(jù)平均功率比值R2，計(jì)算出其值為0.95;判斷模塊進(jìn)一步判斷比值R2的取值范圍。由于R2 e(C，l/C)，則判斷此突發(fā)數(shù)據(jù)在空幀中。
為了增加判斷結(jié)果的可靠性，本發(fā)明還利用信道沖激響應(yīng)信息，利用訓(xùn) 練序列Midamble部分估計(jì)信道沖激響應(yīng)獲取信道沖激響應(yīng)抽頭功率，再進(jìn)一 步根據(jù)數(shù)據(jù)的平均功率比值進(jìn)行判斷、識(shí)別。具體通過如圖4所示的方法實(shí) 施。利用接收模塊接收到的突發(fā)數(shù)據(jù)中訓(xùn)練序列Midamble部分與已知訓(xùn)練序 列計(jì)算信道沖激響應(yīng)。首先移動(dòng)臺(tái)接收突發(fā)數(shù)據(jù)，獲取突發(fā)數(shù)據(jù)的訓(xùn)練序列 Midamble，利用訓(xùn)練序列Midamble部分估計(jì)信道沖激響應(yīng)，獲取信道沖激響
應(yīng)抽頭&，并由此計(jì)算信道沖激響應(yīng)抽頭功率|&|2;比較全部信道沖激響應(yīng)抽
頭功率，提取最大和最小信道沖激響應(yīng)抽頭功率，算法模塊調(diào)用公式
i^te^^l^l計(jì)算信道沖激響應(yīng)功率的最大值與最小值之比Rate;其中， 她(W )
Max()表示取最大值，Min()表示取最小值，根據(jù)Midamble數(shù)據(jù)長(zhǎng)度Ze 確定 k的取值范圍，本實(shí)施例k取值從l到26。
在存儲(chǔ)器中預(yù)先設(shè)置門限值T1， Tl為信道波動(dòng)因子，表征信道在一定時(shí) 間內(nèi)的波動(dòng)程度，其值由實(shí)驗(yàn)獲取，通常取值范圍2-5，本實(shí)施例取值為2。 比較模塊將上述計(jì)算獲得的比值Rate與預(yù)先設(shè)置門限值進(jìn)行比較。根據(jù)該比 值是否大于Tl采用不同的方式作進(jìn)一步判斷。
若Rate〉Tl，表示信道在本突發(fā)內(nèi)的波動(dòng)程度超過預(yù)定門限，則進(jìn)一步通 過移動(dòng)臺(tái)接收的突發(fā)數(shù)據(jù)中訓(xùn)練序列Midamble左右的數(shù)據(jù)塊平均功率比值判斷是空幀還是有用幀。即算法模塊調(diào)用上述公式7 1=^——進(jìn)一步計(jì)算
Z I A I2
A=88
Midamble數(shù)據(jù)左邊第1個(gè)到第L個(gè)數(shù)據(jù)平均功率與Midamble數(shù)據(jù)右邊第1個(gè) 到第L個(gè)數(shù)據(jù)平均功率比值Rl。判斷模塊對(duì)Rl的取值范圍進(jìn)行判斷，如果 Rlg(C,l/C)，則所接收的突發(fā)數(shù)據(jù)為有用幀；如果Rie(C，l/C)，則需進(jìn)一 步計(jì)算平均功率比值R2，算法模塊計(jì)算Midamble數(shù)據(jù)左邊第L+l個(gè)到第2L 數(shù)據(jù)平均功率與導(dǎo)頻符號(hào)右邊第L+l個(gè)到第2L數(shù)據(jù)平均功率比值R2，判斷模 塊對(duì)比值R2的值進(jìn)行判斷，如果R2g(C，l/C)，則可判斷所接收的突發(fā)數(shù)據(jù)為 有用幀；如果R2E(C, 1/C)，則判斷所接收的突發(fā)數(shù)據(jù)在空幀中；
其中，L取值與Midamble長(zhǎng)度丄e^有關(guān)，通常Z = 「Ze"m/TV]，其中「]表 示向上取整，N為預(yù)定參數(shù)。
若Rate^Tl，則算法模塊計(jì)算突發(fā)數(shù)據(jù)的信噪比SNR，并將該信噪比與預(yù)定 閥值T2比較判斷，若SNR〉T2，則判斷所接收的突發(fā)數(shù)據(jù)為有用幀，否則所接 收的突發(fā)數(shù)據(jù)在空幀中。其中預(yù)定閥值T2根據(jù)系統(tǒng)確定，對(duì)GSM系統(tǒng)該值取 0.2。
本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然清楚并且理解，本發(fā)明系統(tǒng)和方法所舉的以上實(shí)施 例僅用于說明本發(fā)明，而并不用于限制本發(fā)明。雖然通過實(shí)施例有效描述了 本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，本發(fā)明存在許多變化而不脫離本發(fā)明的精神。 在不背離本發(fā)明的精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明 方法做出各種相應(yīng)的改變或變形，但這些相應(yīng)的改變或變形均屬于本發(fā)明的 權(quán)利要求保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、GSM系統(tǒng)空幀檢測(cè)方法，其特征在于，移動(dòng)臺(tái)接收模塊接收包含突發(fā)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)幀，獲取突發(fā)數(shù)據(jù)的訓(xùn)練序列Midamble；算法模塊計(jì)算訓(xùn)練序列Midamble左邊預(yù)定數(shù)量數(shù)據(jù)平均功率與右邊預(yù)訂數(shù)量數(shù)據(jù)平均功率的比值R1，根據(jù)比值R1的范圍進(jìn)行第一次初始判斷；如果第一次初始判斷不能確定所接收的突發(fā)數(shù)據(jù)為有用幀，算法模塊再次計(jì)算Midamble左邊預(yù)定數(shù)量數(shù)據(jù)平均功率與右邊預(yù)定數(shù)量數(shù)據(jù)的平均功率比值R2，并根據(jù)比值R2的范圍進(jìn)行第二次判斷，確認(rèn)所接收的突發(fā)數(shù)據(jù)是有用幀還是在空幀中。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的GSM系統(tǒng)空幀檢測(cè)方法，其特征在于，所述第61一次初始判斷具體包括，算法模塊調(diào)用公式貝=^^——計(jì)算Midamble數(shù)據(jù)左邊第1個(gè)到第L個(gè)數(shù)據(jù)平均功率與右邊第1個(gè)到第L個(gè)數(shù)據(jù)平均功率比值 Rl，判斷模塊對(duì)上述比值進(jìn)行判斷，如Rlg(C,l/C)，接收的突發(fā)數(shù)據(jù)為有用 幀；如Rie[Cl/C]，算法模塊進(jìn)一步計(jì)算數(shù)據(jù)平均功率比值R2，并進(jìn)行第二 次判斷，其中，A為常規(guī)突發(fā)序列中每個(gè)數(shù)據(jù)的平均功率，C為相似因子。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的GSM系統(tǒng)空幀檢測(cè)方法，其特征在于，所述計(jì)算R2及第二次判斷具體包括，算法模塊根據(jù)公式i 2-if^_計(jì)算Midamble數(shù)據(jù)左邊第L+l個(gè)數(shù)據(jù)到第2L個(gè)數(shù)據(jù)平均功率與右邊第L+l個(gè)數(shù)據(jù) 到第2L個(gè)數(shù)據(jù)平均功率比值R2，判斷模塊對(duì)上述計(jì)算得到的平均功率比值R2作進(jìn)一步判斷，若R2E[C1/C]，則判斷接收到的突發(fā)數(shù)據(jù)在空幀中，否則為有用幀。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的GSM系統(tǒng)空幀檢測(cè)方法，其特征在于，在所述 第一次初始判斷前還包括步驟，利用訓(xùn)練序列Midamble部分估計(jì)信道沖激響應(yīng)，獲取信道沖激響應(yīng)抽頭&，以及信道沖激響應(yīng)抽頭功率|^|2;算法模塊調(diào)用公式ifote: ",計(jì)算信道沖激響應(yīng)功率的最大值與最小值之比Rate， M/"(l&l )比較模塊將上述計(jì)算獲得的比值Rate與預(yù)先設(shè)置門限值Tl進(jìn)行比較，若 Rate〉Tl，繼續(xù)進(jìn)行第一次初始判決；若Rate 2 Tl ，算法模塊計(jì)算突發(fā)數(shù)據(jù)的信 噪比SNR，若SNR大于預(yù)定門限值T2，則接收的突發(fā)數(shù)據(jù)為有用幀，否則為空幀。
全文摘要
本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)一種GSM系統(tǒng)空幀檢測(cè)方法，涉及移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，本方法利用移動(dòng)臺(tái)接收數(shù)據(jù)的訓(xùn)練序列Midamble左右的數(shù)據(jù)塊平均功率比值進(jìn)行第一次判斷，并根據(jù)有用信號(hào)受快衰落信道影響而表現(xiàn)出功率快速波動(dòng)的特性，再次利用Midamble左右的數(shù)據(jù)塊平均功率比值對(duì)判斷結(jié)果進(jìn)行第二次判斷確認(rèn)，以準(zhǔn)確判斷所接收的突發(fā)數(shù)據(jù)是有用幀還是在空幀中。本發(fā)明適用于快衰落信道條件下，信道沖激響應(yīng)較難準(zhǔn)確估計(jì)的情況。
文檔編號(hào)H04B1/707GK101436878SQ20081023714
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者向?yàn)g欣, 曾垂省, 魏進(jìn)民 申請(qǐng)人:重慶郵電大學(xué)