Пакет подстройки частоты в GSM, Обнаружение пакета FB Опции

[Dimass1988]

Добрый День! Существует устройство обнаружения и обработки пакетов синхронизаци (SB) и пакетов передачи данных (NB) в стандарте GSM. Чтобы обнаружить пакет, в котором передаются данные необходимо сначала обнаружить и обработать пакет SB. Поиск (обнаружение) пакета SB осуществляется по известной обучающей последовательности, содержащейся в пакете. И этот поиск требует больших вычислительных затрат. Известно, что в стандарте GSM по каждому из частотных каналов передается пакет подстройки частоты – пакет FB. Причем положения пакетов FB и SB имеют взаимооднозначное соответствие. Поэтому предлагается сначала осуществлять поиск FB, который можно реализовать с меньшими вычислительными затратами. Затем, по оцененному (найденному) местоположению FB выполнять поиск SB.

Вопрос: Занимался ли кто-нибудь чем-нибудь подобным, и если да, то можете скинуть ссылку на литературу в которой содержатся алгоритмы обработки этих пакетов?

[petrov]

Добрый День! Существует устройство обнаружения и обработки пакетов синхронизаци (SB) и пакетов передачи данных (NB) в стандарте GSM. Чтобы обнаружить пакет, в котором передаются данные необходимо сначала обнаружить и обработать пакет SB. Поиск (обнаружение) пакета SB осуществляется по известной обучающей последовательности, содержащейся в пакете. И этот поиск требует больших вычислительных затрат. Известно, что в стандарте GSM по каждому из частотных каналов передается пакет подстройки частоты – пакет FB. Причем положения пакетов FB и SB имеют взаимооднозначное соответствие. Поэтому предлагается сначала осуществлять поиск FB, который можно реализовать с меньшими вычислительными затратами. Затем, по оцененному (найденному) местоположению FB выполнять поиск SB.

Вопрос: Занимался ли кто-нибудь чем-нибудь подобным, и если да, то можете скинуть ссылку на литературу в которой содержатся алгоритмы обработки этих пакетов?

А что там сложного согласованным фильтром известную настроечную последовательность выловить?

[Serg76]

А что там сложного согласованным фильтром известную настроечную последовательность выловить?

К тому же не надо постоянно вести обработку коррелятором, так как пакеты фиксированной длинны, и коррелятор можно запускать строго через минимально возможный период следования пакетов

Кроме того, обнаружить пакет - это полдела, а затем надо еще устранить все отстройки и, опять же, реализация корректора тоже немало сил отымет

[tAmega]

Насколько я понял, автор не спрашивал "сложно ли ..." или "насколько Вы круты в теме...", автор спрашивал "можете ли Вы дать алгоритмы или помочь ссылками".
Не можете или не хотите нечего флудить. Продолжайте выкладывать модели демодуляторов из приложений к книжкам Незами.

[petrov]

Насколько я понял, автор не спрашивал "сложно ли ...

И этот поиск требует больших вычислительных затрат.

Именно в этом контексте и задан вопрос. Не видно там мегазатрат даже на несколько согласованных фильтров со сдвигом по частоте на такую короткую последовательность.

" или "насколько Вы круты в теме..."

Каждый видит то что хочет увидеть...

Не можете или не хотите нечего флудить.

Применяйте это к себе в первую очередь.

Продолжайте выкладывать модели демодуляторов из приложений к книжкам Незами.

Где можно с вашим оригинальным творчеством ознакомиться?

[Serg76]

Насколько я понял, автор не спрашивал "сложно ли ..." или "насколько Вы круты в теме...", автор спрашивал "можете ли Вы дать алгоритмы или помочь ссылками".
Не можете или не хотите нечего флудить. Продолжайте выкладывать модели демодуляторов из приложений к книжкам Незами.

откуда столько агрессии накопилось?

[Dimass1988]

Спасибо за столь содержательные ответы.

Но вопрос действительно не в том как это сделать, а где найти литературу, описывающую всевозможные алгоритмы обработки. Например, как реализованы алгоритмы обработки пакетов в мобильных и базовых станциях на реальном железе.

[Gyga]

думаю автору не найти то что он хочет. Ибо он хочет слишком много. стандарту ЖСМ очень много лет если он считает что там слишком затратно значит он ошибается. пусть подробно расскажет как он делает и тогда его поправят

[MALLOY2]

Известно, что в стандарте GSM по каждому из частотных каналов передается пакет подстройки частоты – пакет FB.

Не правильно, этот пакет только присутствует на той частоте на которой расположен канал BCCH тоже самое касается и SB.

В общем изучаете 3GPP TS 05.xx серию документов.

- frequency correction burst (FB): this burst is used for frequency synchronization of the mobile. It is equivalent to
an unmodulated carrier, shifted in frequency, with the same guard time as the normal burst. It is broadcast
together with the BCCH. The repetition of FBs is also named frequency correction channel (FCCH). For
Compact, FB is broadcast together with the CPBCCH and the repetition of FBs is also named Compact
frequency correction channel (CFCCH). In CTS, the frequency correction burst is broadcast in the CTSBCH-FB
channel;

- synchronization burst (SB): this burst is used for time synchronization of the mobile. It contains a long training
sequence and carries the information of the TDMA frame number (FN) and base station identity code (BSIC, see
3GPP TS 03.03). It is broadcast together with the frequency correction burst. The repetition of synchronization
bursts is also named synchronization channel (SCH). For Compact, the repetition of synchronization bursts is
also named Compact synchronization channel (CSCH). In CTS, the synchronization burst is used for the
CTSBCH-SB and the CTSARCH, and it carries different information depending on the channel using it;

[soldat_shveyk]

Я считаю, что начинать поиск с FB - крайне порочный путь. Пакет FB - это просто отрезок синусоиды с частотой 270.8333 / 4.
Подумайте на шаг вперед - какова помехоустойчивость такого обнаружителя ? Если сигнал сильный, SNR хорошее, то он будет обнаруживать FB, а при слабых сигналах будет пропускать.
И получится что вся система будет стоять и ждать, когда обнаружится FB.
Наманого эффективнее начинать с поиска SB. Там заложена последовательность (long training sequence), имеющая особые свойства автокорелляционной характеристики - справа и слева от максимума будет по 5 нулей.
Обнаружитель такой последовательнсти будет работать железно. Да и затраты на такой детектор копеечные (применительно к ПЛИС).
К тому же, там где лежат нули автокорелляционной функции, в свертке с реальным сигналом получится импульсная характеристика канала связи, которую можно напрямую передать в адаптивный эквалайзер, не делая ни каких промежуточных вычислений типа решения системы линейных уравнений.

[Dimass1988]

По помехоустойчивости обнаружение пакета FB выигрывает у обнаружения пакета SB. Как учили в институте: помехоустойчивость зависит только от энергии сигнала, и не зависит от его формы. Если взять пакет FB, то там 142 + 6 = 148 символов, в SB же всего 64 символа, т.е. выигрыш по энергии при прочих равных условиях более чем в два раза (3 дБ). А обнаружение синусоиды можно легко реализовать с помощью БИХ(рекурсивного)-фильтра намного меньшего порядка, чем коррелятор при обнаружении известной ПСП в SB.

Вопрос можно перефразировать: делал ли так кто-нибудь, как описано у меня? Может кто ссылку на литературу бросить? Но не про стандарт GSM в общем, а про реальные алгоритмы обработки пакетов NB и SB.

И еще вопрос: в стандарте GSM рекомендуемая модель канала - с 6ю отводами и 5ю элементами задержки, почему же во всей литературе на эту тему ограничиваются 5ю отводами и 4мя элементами задержки? Это может быть связано с тем, что алгоритм Витерби, используемый при демодуляции имеет сложность, пропорциональную степени двойки, и начиная с шести элементов она становится уже слишком большой?

[petrov]

По помехоустойчивости обнаружение пакета FB выигрывает у обнаружения пакета SB. Как учили в институте: помехоустойчивость зависит только от энергии сигнала, и не зависит от его формы. Если взять пакет FB, то там 142 + 6 = 148 символов, в SB же всего 64 символа, т.е. выигрыш по энергии при прочих равных условиях более чем в два раза (3 дБ). А обнаружение синусоиды можно легко реализовать с помощью БИХ(рекурсивного)-фильтра намного меньшего порядка, чем коррелятор при обнаружении известной ПСП в SB.

Учитывайте что останется от синусоиды в многолучёвом частотно-селективном канале, попадёт она в спектральный ноль и никакой энергии.

[Dimass1988]

НУ не удастся обнаружить в этот раз, обнаружим в следующий. В разрабатываемой системе можно чуть проиграть по помехоустойчивости и не использовать рекомендуемые алгоритмы, но быстродействие имеет первостепенное значение.

[Serg76]

И еще вопрос: в стандарте GSM рекомендуемая модель канала - с 6ю отводами и 5ю элементами задержки, почему же во всей литературе на эту тему ограничиваются 5ю отводами и 4мя элементами задержки? Это может быть связано с тем, что алгоритм Витерби, используемый при демодуляции имеет сложность, пропорциональную степени двойки, и начиная с шести элементов она становится уже слишком большой?

это вызвано тем, что при многолучевом распространении сигнал будет иметь разброс задержек из-за разного времени прихода лучей. так вот если выразить эту задержку в длительностях битовых интервалов, то как раз и получится от 4 до 6 битовых интервалов.

[petrov]

НУ не удастся обнаружить в этот раз, обнаружим в следующий. В разрабатываемой системе можно чуть проиграть по помехоустойчивости и не использовать рекомендуемые алгоритмы, но быстродействие имеет первостепенное значение.

Это слишком грубо, не проигрыш получится, а отваливаться у вас всё будет. Если движения нет, то спектральный ноль достаточно долго может стоять в неудобном месте. Забудьте про быстродействие абстрактное, сделать на приличном уровне GSM демодулятор - сложнейшая задача, вы с основами не разобрались, но у же про непонятное быстродействие думаете.

[Dimass1988]

вы с основами не разобрались, но у же про непонятное быстродействие думаете.

Так если можете, то предоставьте литературку, чтобы разобраться. Только, пожалуйста, не надо ссылаться на стандарт

Сообщение отредактировал Dimass1988 - May 21 2011, 08:38

[petrov]

Так если можете, то предоставьте литературку, чтобы разобраться. Только, пожалуйста, не надо ссылаться на стандарт

Демодулятор GSM не делал, поиск литературы тоже часть работы, рассчитывать на подробные описания, как оно сделано в реальной аппаратуре, обычно не приходится. Ищите статьи IEEE, патенты и т. п.

[soldat_shveyk]

По помехоустойчивости обнаружение пакета FB выигрывает у обнаружения пакета SB. Как учили в институте: помехоустойчивость зависит только от энергии сигнала, и не зависит от его формы.

Такими институтскими познаниями лучше не хвалиться.

но быстродействие имеет первостепенное значение.

Тогда только SB и надо начинать - сразу получите принадлежность и номер БС и установите синхронизацию по таймслотам.

[migrator]

Демодулятор GSM не делал, поиск литературы тоже часть работы, рассчитывать на подробные описания, как оно сделано в реальной аппаратуре, обычно не приходится. Ищите статьи IEEE, патенты и т. п.

Вариант реализации в реальной аппаратуре можно посмотреть в файле (ассемблерный код из микросхемы мобильного терминала). Правда нужно почитать литературу по цифровым сигнальным процессорам а именно по процессору TMS320C54x (http://focus.ti.com/paramsearch/docs/parametricsearch.tsp?family=dsp&sectionId=2&tabId=132&familyId=324&paramCriteria=no)

[thermit]

Изучение таких исходников эквивалентно перелопачиванию статей ieee...

[petrov]

Изучение таких исходников эквивалентно перелопачиванию статей ieee...

Боюсь для изучения исходников перелопатить статьи всёравно придётся.

[Dimass1988]

И на том спасибо.

[stealth-coder]

В условиях ограниченного вычислительного ресурса при синхронизации в пакетном режиме по тренировочной последовательности обычно пользуются следующим алгоритмом:
1. Записать выборку сигнала, в которой гарантированно должна оказаться тренировочная последовательность
2. Сделать расчет корреляций по отсчетам записанной выборки
3. Во время расчета следить за временем
4. Обнаружив корреляционный всплеск, рассчитать положение тренировочной последовательности (или начала пакета) в текущий момент времени
5. Учесть возможный уход позиции, т. е. расчет на текущем сигнале производить в некоторой окрестности рассчитанной позиции с выбором максимального всплеска
6. Далее расчет корреляций для поддержания синхронизма выполнять в ограниченном пространстве, поэтому требования к вычислительному ресурсу резко снижаются.

[A. W. K.]

FB прекрасно определяется фильтром первого порядка. Далее, о многолучевости, и уходе FB-хи, как предполагается принять SB, при пусть и небольшой частотной отстройке ? Ежели отстройка будет более 1 Кгц, никакая SB-ха и не сдемодулируется.

Алгоритм простой, простой фильтр 1-го порядка, в следующем фрейме +- 5 отсчетов ищете корреляцию на SB, затем расчитываете положение BCCH, затем CCCH и далее.

Демодулятор GSM хорошая задачк для студента.

Ну а про причем сигнала с частотой дискретизации 270Кгц, даже слабенький проц легко все посчитает в реалтайме.

Сообщение отредактировал A. W. K. - Jul 14 2011, 13:18

[petrov]

Демодулятор GSM хорошая задачк для студента.

Хорошая шутка.

[vid435]

Тогда только SB и надо начинать - сразу получите принадлежность и номер БС и установите синхронизацию по таймслотам.

С SB начинать неудобно - в SB могут использоваться разные synchronization sequence в зависимости от того используется ли COMPACT мода или нет (а узнать это можно из частоты FB), так что придется считать корреляцию с обоими последовательностями. Ну и конечно, чтобы обнаружить корреляцию со сдвинутым по частоте сигналом придется считать не простую корреляцию, а векторное произведение с референсным сигналом и потом от него FFT.
Да и TS 145 10 рекомендует ловить в начале FB, а потом SB и дальше BCCH, где-то была даже блок-схема.

А ловить FB когда спектральный ноль совпал с его частотой просто не нужно. Достаточно поймать сигнал лучшей БС с данным MCC MNC (а не _все_ БС, которых может быть видно штук 15 для одного оператора), а дальше БС в system information сообщит о всех БС.
А потом, когда засинхронизировались с БС и перешли в dedicated моду и далее - FB действтительно не нужен и его можно игнорировать.