WO2013174313A1 - 消除msr接收机gsm与lte干扰的自动增益调控方法及装置 - Google Patents

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gsm
msr
receiver
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成军平
�田宏
张志锋
张天鹏
刘彬
邵立群
王钢
余飞
李立国
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中兴通讯股份有限公司
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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Definitions

  • the present invention relates to the field of wireless communications, and in particular, to an automatic gain adjustment method and apparatus for eliminating GSM and LTE interference of an MSR (Multi-Standard Radio) receiver.
  • MSR Multi-Standard Radio
  • the number of UE activations is different at each moment in the cell, and the UE moves at any time in the entire cell, so that the received power received by the base station is not a constant power; the GSM UE and the LTE UE communicate with the MSR base station independently. Therefore, the GSM UE and the LTE UE arrive at the base station with different power. If the GSM signal received by the base station is too large, the LTE signal will be blocked, resulting in a decrease in the LTE traffic. The LTE and GSM frame structures are different, resulting in the automatic gain adjustment of the base station receiver. The strategy cannot be adjusted simply according to the strategy under the single system. If the base station adjusts the strategy according to the single system, it will cause another damage to the signal.
  • Embodiments of the present invention provide an automatic gain adjustment method for canceling GSM and LTE interference of an MSR receiver, which is used to solve the problem of interference in the GSM and LTE systems of the MSR base station receiver, so as to ensure that the spectrum of the GSM and LTE signals is not affected. Variety. Another object of the present invention is to provide an apparatus for implementing the above method.
  • an automatic gain adjustment method for canceling GSM and LTE interference of an MSR receiver includes: setting an upper threshold and a lower threshold for starting gain control in an MSR receiver; at a start time of LTE OFMD Detecting the ADC power of the ADC of the MSR receiver, and comparing the detected ADC power with the upper threshold and the lower threshold respectively; if the comparison result is that the ADC power is greater than the upper threshold or less than the lower threshold, The gain control function of the MSR receiver is activated, and conversely, the gain control function of the MSR receiver is not activated.
  • the gain control function of the start MSR receiver includes: controlling the RF amplifier ATT of the MSR receiver and the IF amplifier VGA to adjust their gains respectively.
  • the controlling the gain of the radio frequency amplifier ATT and the intermediate frequency amplifier VGA of the MSR receiver respectively: if the ADC power is greater than the upper threshold, controlling the ATT and the VGA respectively to reduce the gain thereof; When the ADC power is less than the lower threshold, the ATT and the VGA are controlled to increase their gains, respectively.
  • the adjusting the gain of the radio frequency amplifier ATT and the intermediate frequency amplifier VGA of the MSR receiver respectively includes: if the ADC power is greater than the upper threshold and is too large, reducing GSM or LTE by scheduling GSM and LTE Transmit power at the transmitting end. Wherein, during the gain control function of the MSR receiver, the GSM signal is compensated in the digital domain in inverse proportion to its gain control.
  • an automatic gain control apparatus for canceling GSM and LTE interference of an MSR receiver includes the following components disposed in an MSR receiver: a threshold setting module configured to set a door for starting gain control Limit and lower threshold;
  • An ADC power detector configured to detect an ADC power of an MSR receiver analog-to-digital converter ADC at a start time of the LTE OFMD; a comparison module configured to compare the detected ADC power with the upper and lower thresholds, respectively;
  • the control startup module is configured to start the gain control function of the MSR receiver according to the comparison, wherein when the result of the comparison is that the ADC power is greater than the upper threshold or less than the lower threshold, the gain control function of the MSR receiver is started.
  • the apparatus of the present invention further includes a gain linkage compensation module located in the digital domain of the MSR receiver, configured to perform gain linkage compensation of the GSM signal in the digital domain in inverse proportion to its gain control during activation of the gain control function of the MSR receiver.
  • the apparatus of the present invention further includes a response time delay compensation module located in the MSR receiving digital domain, configured to respond to delay delay in the digital domain to delay response caused by GSM signal linkage compensation.
  • the technical effect of the present invention is that the LTE and GSM signals can be detected by detecting the ADC power of the MSR receiver at the start time of the LTE OFMD and starting the gain control when the ADC power is greater than the upper threshold or less than the lower threshold.
  • the power control is in a certain range, and the LTE and GSM signal power is prevented from being too large or too small, thereby solving the problem of blocking the LTE signal caused by the excessive GSM signal existing in the prior art.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an automatic gain adjustment method for canceling GSM and LTE interference of an MSR receiver according to the present invention
  • FIG. 2 is a schematic diagram of an apparatus for implementing the method of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic diagram of an MSR receiver used in the present invention
  • 4 is a diagram for explaining the effects of gain control, gain control compensation, and response delay compensation of the present invention on a GSM signal.
  • 1 shows an automatic gain adjustment method for canceling GSM and LTE interference of an MSR receiver according to the present invention. As shown in FIG. 1, the method includes the following steps: setting a start gain control in an MSR receiver. Upper and lower thresholds; at the beginning of LTE OFMD, the ADC power of the MSR receiver analog-to-digital converter ADC is detected due to
  • the LTE OFDM symbol has a sync frame header CP, so the CP can be used to ensure constant power in the OFDM symbol for baseband demodulation. Comparing the detected ADC power with the upper threshold and the lower threshold respectively; if the result of the comparison is that the ADC power is greater than the upper threshold or less than the lower threshold, the data trigger function of the MSR receiver is initiated, and vice versa The gain control function of the MSR receiver is not activated. Regarding the start time of the LTE OFMD, the MSR receiver of the present invention performs the determination using the received synchronization frame header CP of the LTE OFMD.
  • the above-mentioned gain control function of starting the MSR receiver may include: controlling the RF amplifier ATT of the MSR receiver and the IF amplifier VGA to adjust their gains, respectively.
  • Controlling the RF amplifier ATT and the intermediate frequency amplifier VGA of the MSR receiver to adjust their gains respectively includes: if the ADC power is greater than the upper threshold, the control station The ATT and the VGA respectively reduce their gain; if the ADC power is less than the lower threshold, the ATT and the VGA are controlled to increase their gains, respectively.
  • controlling the RF amplifier ATT and the IF amplifier VGA of the MSR receiver to adjust the gain thereof respectively comprises: if the ADC power is greater than the upper threshold and is too large, the scheduling is reduced by GSM and LTE. Transmit power at the GSM or LTE transmitter. It can be reported to the upper layer by reporting the ADC power overshoot event, and then by the upper layer through the GSM and LTE scheduling. Since the GMS frame structure and the LTE frame structure are different, the gain control adjustment according to LTE OFDM causes the GMS to be discontinuous in each slot. For this reason, the present invention performs the digital control in the digital domain during the gain control function of the MSR receiver.
  • the GSM signal is subjected to gain linkage compensation in inverse proportion to its gain control, that is, if the gain control is a gain increase, the gain linkage compensation is a gain reduction, and vice versa.
  • the gain linkage compensation should occur or fall within the active GSM time slot, and no compensation is performed at other times.
  • Activating the GSM time slot is determined by the MSR receiver based on the frame header of the GSM, that is, the MSR receiver activates the GSM time slot when the GSM frame header is detected and the frame header coincides with the LTE frame header. Since the gain control itself has a certain delay, the waveform of its GSM signal after the gain linkage compensation will be deteriorated, as shown in FIG.
  • the present invention compensates for the delay of the response delay caused by the gain control compensation of the GSM signal in the digital domain.
  • the apparatus includes the following components disposed in an MSR receiver: Threshold setting module, which is set for setting The upper threshold and the lower threshold of the start gain control; the ADC power detection module is configured to detect the ADC power of the MSR receiver analog-to-digital converter ADC at the start of the LTE OFMD; the comparison module is set to the detected ADC power and the Comparing the upper threshold and the lower threshold respectively; the gain control starting module is configured to start the gain control function of the MSR receiver according to the comparison, wherein when the comparison result is that the ADC power is greater than the upper threshold or less than the lower threshold, the startup is started.
  • Threshold setting module which is set for setting The upper threshold and the lower threshold of the start gain control
  • the ADC power detection module is configured to detect the ADC power of the MSR receiver analog-to-digital converter ADC at the start of the LTE OFMD
  • the comparison module is
  • the apparatus of the present invention may further comprise a gain linkage compensation module located in the digital domain of the MSR receiver, arranged to gain-link the GSM signal in the digital domain inversely proportional to its gain control during activation of the gain control function of the MSR receiver make up.
  • the apparatus of the present invention may further comprise a response delay compensation module located in the MSR receiving digital domain, configured to respond to delay delay in the digital domain to delay response of the GSM signal due to linkage compensation.
  • the MSR receiver includes a low noise amplifier LNA for amplifying an LTE or GSM radio frequency signal, an RF variable gain amplifier ATT, and a radio frequency signal.
  • the MSR receiver also includes a threshold setting module, an ADC power detecting module, a comparison module, and a gain control starting module, which are not shown in the figures, and thus these modules are implemented by software in FIG.
  • the advantages of the invention are:
  • the gain control function is activated to ensure that the GSM large signal does not affect the LTE small signal; or the LTE large signal does not affect the GSM small signal;
  • GSM dynamic range requirements 3.1, GSM sensitivity should be -109dBm, dynamic range requires -15dBm; its dynamic range is nearly 100dB, currently available ADC devices are also l ibit, ADC dynamic range is much smaller than GSM dynamic range;

Abstract

本发明涉及消除MSR接收机GSM与LTE干扰的自动增益调控方法及装置，本发明的方法包括：在MSP接收机中设置用于启动增益控制的上门限和下门限；在LTE OFMD开始时刻，检测MSP接收机模数转换器ADC的ADC功率；将检测的ADC功率与所述上门限和下门限分别进行比较；若比较的结果为ADC功率大于上门限或小于下门限，则启动MSP接收机的增益控制功能，反之，则不启动MSP接收机的增益控制功能。本发明通过对过大或过小信号进行增益控制，可以把LTE和GSM信号功率控制在一定的范围，避免了LTE和GSM信号功率过大或者过小，从而解决了现有技术中存在的GSM信号过大导致的阻塞LTE信号的问题。

Description

消除 MSR接收机 GSM与 LTE干扰的自动增益调控方法及装置 技术领域 本发明涉及无线通信领域，特别涉及消除 MSR( Multi-Standard Radio)接收机 GSM 与 LTE干扰的自动增益调控方法及装置。 背景技术 随着 LTE 技术不断商用， 为了支持从 2G的 GMS网络平滑演进到 LTE， 目前许 多厂家都在研发 Multi-Standard Radio (MSR)基站。 3GPP TS 37.104系列协议规定了 MSR基站射频系统抗干扰能力， 但是对于 MSR基站系统内 GSM和 LTE两者之间互 干扰没有直接定义，而且 MSR技术的商用，必需解决 GSM和 LTE系统内干扰的问题。 在小区内每一时刻 UE激活的个数不同， 并且 UE在整个小区内随时移动， 所以 导致基站接收的到功率也不是一个恒定功率； GSM UE 和 LTE UE两者与 MSR基站 通信是独立的过程， 所以 GSM UE和 LTE UE到达基站功率也不同， 如果基站接收到 的 GSM信号过大， 就会阻塞 LTE信号， 造成 LTE流量的降低； LTE与 GSM帧结构 不同， 导致基站接收机自动增益的调整策略就不能简单按照单制式下的策略来调整， 如果基站按照单制式下的调整策略， 就会造成另一种制定信号的损伤。 发明内容 本发明实施例提供了一种消除 MSR接收机 GSM与 LTE干扰的自动增益调控方 法，用于解决 MSR基站接收机 GSM与 LTE系统内干扰的问题，以保证不影响 GSM 和 LTE信号频谱的变化。 本发明的另一目的是提供一种实现上述方法的装置。 根据本发明第一方面，本发明的一种消除 MSR接收机 GSM与 LTE干扰的自动增 益调控方法包括：在 MSR接收机中设置用于启动增益控制的上门限和下门限；在 LTE OFMD开始时刻， 检测 MSR接收机模数转换器 ADC的 ADC功率； 将检测的 ADC 功率与所述上门限和下门限分别进行比较； 若比较的结果为所述 ADC 功率大于所述 上门限或小于下门限， 则启动 MSR接收机的增益控制功能， 反之， 则不启动 MSR接 收机的增益控制功能。 其中， 所述的启动 MSR接收机的增益控制功能包括： 控制 MSR接收机的射频放 大器 ATT和中频放大器 VGA分别调整其增益。 其中， 所述的控制 MSR接收机的射频放大器 ATT和中频放大器 VGA分别调整 其增益包括： 若所述 ADC功率大于所述上门限， 则控制所述 ATT和所述 VGA分别 降低其增益； 若所述 ADC功率小于所述下门限， 则控制所述 ATT和所述 VGA分别 增加其增益。 其中， 所述的控制 MSR接收机的射频放大器 ATT和中频放大器 VGA分别调整 其增益还包括:若所述 ADC功率大于所述上门限且过大，则通过 GSM与 LTE的调度， 降低 GSM或 LTE发射端的发射功率。 其中， 在启动 MSR接收机的增益控制功能期间， 与其增益控制成反比地在数字 域对 GSM信号进行联动补偿。 其中， 所述的联动补偿发生在激活 GSM时隙之内时。 其中， 在数字域对 GSM信号因联动补偿所造成的延时响应进行响应时延补偿。 根据本发明第二方面，本发明的一种消除 MSR接收机 GSM与 LTE干扰的自动增 益调控装置包括设置在 MSR接收机中的以下部件： 门限设置模块， 设置为设置用于启动增益控制的上门限和下门限；
ADC功率检测器， 设置为在 LTE OFMD开始时刻， 检测 MSR接收机模数转换器 ADC的 ADC功率； 比较模块， 设置为将所检测的 ADC功率与所述上门限和下门限分别进行比较； 增益控制启动模块， 设置为根据比较启动 MSR接收机的增益控制功能， 其中当 比较的结果为所述 ADC功率大于所述上门限或小于下门限时， 启动 MSR接收机的增 益控制功能。 本发明的装置还包括位于 MSR接收机数字域中的增益联动补偿模块， 设置为在 启动 MSR接收机的增益控制功能期间， 与其增益控制成反比地在数字域对 GSM信号 进行增益联动补偿。 此外， 本发明的装置还包括位于 MSR接收数字域的响应时延补偿模块， 设置为 在数字域对 GSM信号联动补偿所造成的延时响应进行响应时延补偿。 相对于现有技术， 本发明的技术效果是， 通过在 LTE OFMD开始时刻检测 MSR 接收机的 ADC功率， 并在该 ADC功率大于上门限或小于下门限时启动增益控制， 可 以把 LTE和 GSM信号功率控制在一定的范围， 避免了 LTE和 GSM信号功率过大或 者过小， 从而解决了现有技术中存在的 GSM信号过大导致的阻塞 LTE信号的问题。 附图说明 图 1是本发明的消除 MSR接收机 GSM与 LTE干扰的自动增益调控方法的示意图； 图 2是实现本发明方法的装置的示意图； 图 3是本发明使用的 MSR接收机的示意图； 图 4是用来说明本发明的增益控制、 增益控制补偿及响应时延补偿对 GSM信号 影响的示意图。 具体实施方式 图 1显示了本发明的一种消除 MSR接收机 GSM与 LTE干扰的自动增益调控方法， 如图 1所示， 该方法包括以下步骤： 在 MSR接收机中设置用于启动增益控制的上门限和下门限； 在 LTE OFMD开始时刻， 检测 MSR接收机模数转换器 ADC的 ADC功率， 由于
LTE OFDM符号存在同步帧头 CP， 所以利用该 CP能保证在用于基带解调的 OFDM 符号内功率恒定。 将检测的 ADC功率与所述上门限和下门限分别进行比较； 若比较的结果为所述 ADC功率大于所述上门限或小于下门限， 贝 lj启动 MSR接收 机的增益控制功能， 反之， 则不启动 MSR接收机的增益控制功能。 关于 LTE OFMD开始时刻，本发明的 MSR接收机利用所接收的 LTE OFMD的同 步帧头 CP进行确定。 上述的启动 MSR接收机的增益控制功能可以包括： 控制 MSR接收机的射频放大 器 ATT和中频放大器 VGA分别调整其增益。 控制 MSR接收机的射频放大器 ATT和 中频放大器 VGA分别调整其增益包括： 若所述 ADC功率大于所述上门限， 则控制所 述 ATT和所述 VGA分别降低其增益； 若所述 ADC功率小于所述下门限， 则控制所 述 ATT和所述 VGA分别增加其增益。 在本发明的上述方法中，控制 MSR接收机的射频放大器 ATT和中频放大器 VGA 分别调整其增益还包括:若所述 ADC功率大于所述上门限且过大，则通过 GSM与 LTE 的调度， 降低 GSM或 LTE发射端的发射功率。可以通过将 ADC功率过大事件上报给 高层， 再由高层通过对 GSM与 LTE调度来实现。 由于 GMS 帧结构和 LTE帧结构不同，根据 LTE OFDM进行增益控制调整，就会 导致 GMS 在每一个 slot内功率不连续，为此本发明在启动 MSR接收机的增益控制功 能期间， 在数字域按照与其增益控制成反比的关系对 GSM信号进行增益联动补偿， 即若增益控制为增益增加时， 则增益联动补偿为增益降低， 反之亦然。 增益联动补偿 应当发生在或落在激活 GSM时隙内时，其他时间不进行补偿。激活 GSM时隙是 MSR 接收机根据 GSM的帧头确定的，也就是说，在检测到 GSM帧头且该帧头与 LTE帧头 重合时， MSR接收机激活 GSM时隙。 由于增益控制本身具有一定的延时， 所以在进行增益联动补偿之后的其 GSM信 号的波形将会变坏， 如图 4所示。 为此， 本发明在数字域对 GSM信号因增益控制补 偿所造成的响应延时进行时延补偿。 图 2显示了本发明的一种消除 MSR接收机 GSM与 LTE干扰的自动增益调控装置， 如图 2所示， 该装置包括设置在 MSR接收机中的以下部件： 门限设置模块， 设置为设置用于启动增益控制的上门限和下门限； ADC功率检测模块， 设置为在 LTE OFMD开始时刻， 检测 MSR接收机模数转换 器 ADC的 ADC功率； 比较模块， 设置为将所检测的 ADC功率与所述上门限和下门限分别进行比较； 增益控制启动模块， 设置为根据比较启动 MSR接收机的增益控制功能， 其中当 比较的结果为所述 ADC功率大于所述上门限或小于下门限时， 启动 MSR接收机的增 益控制功能。 此外， 本发明的装置还可以包括位于 MSR接收机数字域中的增益联动补偿模块， 设置为在启动 MSR接收机的增益控制功能期间， 与其增益控制成反比地在数字域对 GSM信号进行增益联动补偿。 另外， 本发明的装置还可以包括位于 MSR接收数字域的响应延时补偿模块， 设 置为在数字域对 GSM信号因联动补偿所造成的延时响应进行响应时延补偿。 图 3显示了本发明的 MSR接收机的一个实施例， 如图 3所示， 该 MSR接收机包 括用来放大 LTE或 GSM射频信号的低噪放大器 LNA， 射频可变增益放大器 ATT， 将 射频信号转换成中频的变频器 LO， 中频可变增益放大器 VGA、 模数变换器 ADC， 低 频变频器 DDC， GSM滤波器， LTE滤波器， 以及增益联动补偿模块和充当响应延时 补偿模块的数字滤波器。 此外， MSR接收机还包括图中未显示的门限设置模块、 ADC功率检测模块、 比 较模块和增益控制启动模块， 因此这些模块在图 3中由软件实现。 本发明的优点是：
1、 解决了 MSR接收机 GSM与 LTE 信号系统内干扰的问题，
1.1、 在检测到大信号时启动增益控制功能， 可以保证 GSM大信号不影响 LTE小 信号； 或者 LTE大信号不影响 GSM小信号；
1.2、 在检测小信号时候， 启动增益控制功能， 可以保证 GSM 和 LTE信号有足够 大的增益， 从而保证了基带的解调门限；
1.3、 当检测信号过大的时候， 上报高层， 高层通过控制两种制式的发射功率的调 度来解决系统干扰。
2、 支持 LTE 信号符号级解调的同时不会对 GSM解调造成影响。
2.1、 由于无线传输的空间的复杂性， 会导致 LTE—个子帧 ΤΉ内的 14个 OFDM 符号功率不同； 如果按照字帧进行解调 LTE信号， 当其中一个 OFDM出错的时候， 就会造成整个字帧的 CRC校验错误， 由于本发明采用 LTE 信号符号级解调， 从而避 免了此问题的发生。
2.2、 通过采用本发明的增益控制调控方法， 能保证每个 OFDM符号正确的进行 信道估计， 从而提高信号估计的准确性。。 2.3、 由于 GSM速率低， 在基带数字域进行 AGC的联动补偿， 保证 GSM的解调 不受影响。
3、 解决了 GSM动态范围要求。 3.1、 GSM的灵敏度要 -109dBm， 动态范围要求 -15dBm ； 其动态范围将近 100dB， 目前市面上可以买到的 ADC器件 也就 l ibit, ADC的动态范围远小于 GSM的动态范 围；
3.2、 通过引入增益控制策略大大的减小了对 ADC器件的依赖。 尽管上文对本发明进行了详细说明， 但是本发明不限于此， 本技术领域技术人员 可以根据本发明的原理进行各种修改。 因此， 凡按照本发明原理所作的修改， 都应当 理解为落入本发明的保护范围。

Claims

权 利 要 求 书 、 一种消除 MSR接收机 GSM与 LTE干扰的自动增益调控方法， 包括以下步骤： 在 MSR接收机中设置用于启动增益控制的上门限和下门限；
在 LTE OFMD开始时刻，检测 MSR接收机模数转换器 ADC的 ADC功率； 将检测的 ADC功率与所述上门限和下门限分别进行比较；
若比较的结果为所述 ADC 功率大于所述上门限或小于下门限， 则启动 MSR接收机的增益控制功能， 反之， 则不启动 MSR接收机的增益控制功能。 、 根据权利要求 1所述的方法， 其中， 所述的启动 MSR接收机的增益控制功能 包括： 控制 MSR接收机的射频放大器 ATT和中频放大器 VGA分别调整其增 、
frrf 、 根据权利要求 2所述的方法，其中，所述的控制 MSR接收机的射频放大器 ATT 和中频放大器 VGA分别调整其增益包括：
若所述 ADC功率大于所述上门限， 则控制所述 ATT和所述 VGA分别降 低其增益；
若所述 ADC功率小于所述下门限， 则控制所述 ATT和所述 VGA分别增 加其增益。 、 根据权利要求 3所述的方法，其中，所述的控制 MSR接收机的射频放大器 ATT 和中频放大器 VGA分别调整其增益还包括：若所述 ADC功率大于所述上门限 且过大， 则通过 GSM与 LTE的调度， 降低 GSM或 LTE发射端的发射功率。 、 根据权利要求 1至 4任一项所述的方法， 其中， 在启动 MSR接收机的增益控 制功能期间， 与其增益控制成反比地在数字域对 GSM信号进行联动补偿。 、 根据权利要求 5所述的方法， 其中， 所述的联动补偿落发生在激活 GSM时隙 内时。 、 根据权利要求 5所述的方法， 其中， 在数字域对 GSM信号的联动补偿所造成 的延时响应进行响应时延补偿。 、 一种消除 MSR接收机 GSM与 LTE干扰的自动增益调控装置，包括设置在 MSR 接收机中的以下部件：
门限设置模块， 设置为设置用于启动增益控制的上门限和下门限；
ADC功率检测器， 设置为在 LTE OFMD开始时刻， 检测 MSR接收机模数 转换器 ADC的 ADC功率；
比较模块， 设置为将所检测的 ADC功率与所述上门限和下门限分别进行 比较；
增益控制启动模块， 设置为根据比较启动 MSR接收机的增益控制功能， 其中当比较的结果为所述 ADC 功率大于所述上门限或小于下门限时， 启动 MSR接收机的增益控制功能。 、 根据权利要求 8所述的装置， 其中， 还包括位于 MSR接收机数字域中的增益 联动补偿模块， 设置为在启动 MSR接收机的增益控制功能期间， 与其增益控 制成反比地在数字域对 GSM信号进行增益联动补偿。 、 根据权利要求 9所述的装置， 其中， 还包括位于 MSR接收数字域的响应时延 补偿模块， 设置为在数字域对 GSM信号联动补偿所造成的延时响应进行响应 时延补偿。
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