DE10025581A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Überprüfung, ob ein Signal mit einer vorbestimmten Frequenz empfangen wird - Google Patents

Abstract

Bei der beschriebenen Vorrichtung und dem beschriebenen Verfahren erfolgt die normalerweise sehr aufwendige und komplizierte Frequenzermittlung durch sehr einfach zu realisierende und durchzuführende Maßnahmen, nämlich durch Größer-, Kleiner- und/oder Gleich-Vergleiche und durch ein Zählen bestimmter Ereignisse. Darüber hinaus werden Vorkehrungen getroffen, durch welche der Rauschsignalpegel oder dessen Einfluß auf die durchzuführende Überprüfung reduziert werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1, 5, und 7, und ein Verfah­ ren gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 15, 16, und 17, d. h. eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überprüfung, ob ein Signal mit einer vorbestimmten Frequenz empfangen wird.

Eine solche Vorrichtung und ein solches Verfahren werden bei­ spielsweise bei der sogenannten "splitterless integrated voi­ ce and data linecard" benötigt.

Splitterless integrated voice and data linecards sind elek­ trische Leiterplatten, die in (im folgenden als Central Of­ fices bezeichneten) Telekommunikations-Vermittlungsstellen eingesetzt werden. Ihnen obliegt es,

• - von (im folgenden als Clients bezeichneten) Telekommunika­ tions-Teilnehmern erhaltene Sprachdaten zu empfangen, als Sprachdaten zu identifizieren, in PCM-codierte Daten um­ zusetzen, und weiterzuleiten, und
• - über die selbe Leitung wie die Sprachdaten erhaltene, von einem beim Client vorhandenen (im folgenden als Client- Modem bezeichneten) XDSL-Modem stammende Daten zu empfan­ gen, als von einem Client-Modem stammende Daten zu identi­ fizieren, in ATM-codierte Daten umzusetzen, und weiter­ zuleiten.

Splitterless integrated voice and data linecards können un­ terschiedlich ausgebildet sein. Die vorliegend betrachtete splitterless integrated voice and data linecard ist eine Li­ te-Version, die in ITU G.lite standardisiert ist.

ITU G.lite gestattet es, daß Teile der splitterless integra­ ted voice and data linecard in eine Energiespar-Betriebsart versetzt werden, in welcher sie deutlich weniger Energie be­ nötigen als im Normal-Betrieb. Zum Aufwecken der splitterless integrated voice and data linecard (um die splitterless in­ tegrated voice and data linecard bei Bedarf wieder in die Normal-Betriebsart zurückversetzen zu können) definiert ITU G.lite eine sogenannte Wake-Up-Sequenz. Demnach ist die splitterless integrated voice and data linecard von der Ener­ giespar-Betriebsart in die Normal-Betriebsart zu bringen, wenn sie vom Client-Modem ein Signal mit einer gewissen maxi­ malen Leistung und einer von drei festgelegten Frequenzen er­ hält.

Daß Teile der splitterless integrated voice and data linecard in eine Energiespar-Betriebsart versetzbar sind, erweist sich als großer Vorteil, da in Central Offices außerordentlich viele splitterless integrated voice and data linecards be­ nötigt werden können und somit eine erhebliche Energie­ einsparung möglich ist.

Die Nutzung der Möglichkeit, Teile der splitterless integra­ ted voice and data linecard in eine Energiespar-Betriebsart zu versetzen, setzt voraus, daß das Zurückversetzen in die Normal-Betriebsart zuverlässig funktioniert.

Problematisch ist hierbei insbesondere die Überprüfung, ob ein Signal mit einer der Frequenzen empfangen wird, bei wel­ chen die splitterless integrated voice and data linecard in die Normal-Betriebsart zurückzuversetzen ist.

Dies erweist sich als schwierig,

• - weil die Leitung zwischen dem Client-Modem und dem Central Office, über welche das Wake-Up-Signal zu übertragen ist, eine beliebig lange Leitung sein kann, und folglich eine sehr große Dämpfung aufweisen kann (z. B. kann eine ca. 4 km lange Leitung schon ca. -60 dB Dämpfung aufweisen),
• - die Übertragung des Wake-Up-Signals durch Rauschen und durch Crosstalk gestört werden kann,
• - weil es sein kann, daß das Wake-Up-Signal Teile der split­ terless integrated voice and data linecard passieren muß, die sich in der Energiespar-Betriebsart befinden, wodurch das Wake-Up-Signal nicht mit voller Leistung bei der Vor­ richtung ankommt, welche zu überprüfen hat, ob ein Wake-Up- Signal empfangen wird.

Es existieren zweifellos Möglichkeiten, unter Verwendung wel­ cher auch unter diesen Umständen zuverlässig erkennbar ist, ob ein Wake-Up-Signal empfangen wird. Es sind allerdings kei­ ne Möglichkeiten bekannt, welche sich einfach, klein und bil­ lig realisieren lassen, und dennoch zuverlässig funktio­ nieren. Die den herkömmlichen Vorrichtungen und Verfahren fehlenden Eigenschaften sind aber - insbesondere wegen der sehr großen Anzahl, in welcher splitterless integrated voice and data linecards vorgesehen werden müssen - ein sehr wich­ tiges Kriterium.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu finden, durch welche mit geringem Aufwand zuverlässig überprüfbar ist, ob ein Sig­ nal mit vorbestimmter Frequenz empfangen wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Vorrichtungen gemäß den Patentansprüchen 1, 5 und 7, und durch die Verfah­ ren gemäß den Patentansprüchen 15, 16, und 17 gelöst.

Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren zeichnen sich dadurch aus,

• - daß das empfangene Signal oder ein auf dem empfangenen Signal basierendes Signal mit einem oder mehreren Schwel­ lenwerten verglichen wird,
• - daß ausgewählte oder alle Veränderungen des Vergleichs­ ergebnisses gezählt werden,
• - daß die ermittelte Anzahl der Vergleichsergebnis-Verände­ rungen mit einem oder mehreren vorgegebenen Werten ver­ glichen wird, und
• - daß die Vorrichtung abhängig vom Ergebnis dieses Ver­ gleichs entscheidet, ob ein Signal mit der vorbestimmten Frequenz empfangen wird oder nicht (Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1), bzw.
• - daß die Vorrichtung wiederholt ermittelt, ob ein Signal mit der vorbestimmten Frequenz empfangen wird,
• - daß eine Ermittlungsergebnisfolge-Vergleichsvorrichtung vorgesehen ist, welche die bei der wiederholten Ermitt­ lung erhaltene Folge von Ermittlungsergebnissen mit einer oder mehreren vorgegebenen Ermittlungsergebnisfolgen ver­ gleicht, und
• - daß die Vorrichtung abhängig vom Ergebnis dieses Ver­ gleichs entscheidet, ob ein Signal mit der vorbestimmten Frequenz empfangen wird oder nicht (Vorrichtung gemäß Patentanspruch 5), bzw.
• - daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die im Fall, daß scheinbar ein Signal mit einer Frequenz empfangen wird, die wesentlich höher ist als die vorbestimmte Frequenz, Verän­ derungen an der Vorrichtung vornimmt, durch die der Rausch­ signalpegel und/oder dessen Einfluß auf die vorzunehmende Überprüfung reduziert werden (Vorrichtung gemäß Patent­ anspruch 7), bzw.
• - daß das empfangene Signal oder ein auf dem empfangenen Signal basierendes Signal mit einem oder mehreren Schwel­ lenwerten verglichen wird,
• - daß ausgewählte oder alle Veränderungen des Vergleichs­ ergebnisses gezählt werden,
• - daß die ermittelte Anzahl der Vergleichsergebnis-Verände­ rungen mit einem oder mehreren vorgegebenen Werten ver­ glichen wird, und
• - daß abhängig vom Ergebnis dieses Vergleichs entschieden wird, ob ein Signal mit der vorbestimmten Frequenz emp­ fangen wird oder nicht (Verfahren gemäß Patentanspruch 15), bzw.
• - daß wiederholt ermittelt wird, ob ein Signal mit der vor­ bestimmten Frequenz empfangen wird,
• - daß die bei der wiederholten Ermittlung erhaltene Folge von Ermittlungsergebnissen mit einer oder mehreren vor­ gegebenen Ermittlungsergebnisfolgen verglichen wird, und
• - daß abhängig vom Ergebnis dieses Vergleichs entschieden wird, ob ein Signal mit der vorbestimmten Frequenz emp­ fangen wird oder nicht (Verfahren gemäß Patentanspruch 16), bzw.
• - daß im Fall, daß scheinbar ein Signal mit einer Frequenz empfangen wird, die wesentlich höher ist als die vor­ bestimmte Frequenz, Veränderungen an der die Überprüfung durchführenden Vorrichtung vorgenommen werden, durch welche der Rauschsignalpegel und/oder dessen Einfluß auf die vor­ zunehmende Überprüfung reduziert werden (Verfahren gemäß Patentanspruch 17).

Die beanspruchten Vorrichtungen und die zur Durchführung der beanspruchten Verfahren benötigten Vorrichtungen können groß­ teils in Digitaltechnik ausgeführt werden, wodurch sie sich verhältnismäßig klein und einfach realisieren lassen.

Bei den beanspruchten Vorrichtungen und Verfahren sind dar­ über hinaus Vorkehrungen getroffen, durch welche die Gefahr von Fehlentscheidungen auf ein Minimum reduziert wird.

Die beanspruchten Vorrichtungen und Verfahren ermöglichen es folglich sowohl alleine als auch in Kombination miteinander, daß mit geringem Aufwand zuverlässig überprüft werden kann, ob ein Signal mit einer vorbestimmten Frequenz empfangen wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unter­ ansprüchen, der folgenden Beschreibung, und den Figuren ent­ nehmbar.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie­ len unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zei­ gen

Fig. 1 eine erste Vorrichtung zur Überprüfung, ob ein Signal mit einer vorbestimmten Frequenz empfangen wird,

Fig. 2 eine zweite Vorrichtung zur Überprüfung, ob ein Sig­ nal mit einer vorbestimmten Frequenz empfangen wird, und

Fig. 3 eine dritte Vorrichtung zur Überprüfung, ob ein Sig­ nal mit einer vorbestimmten Frequenz empfangen wird.

Die im folgenden beschriebenen Vorrichtungen und die im fol­ genden beschriebenen Verfahren sind für den Einsatz in der eingangs bereits erwähnten "splitterless integrated voice and data linecard" optimiert; die Vorrichtungen sind im betrach­ teten Beispiel Bestandteil einer splitterless integrated voi­ ce and data linecard. Allerdings besteht hierauf keine Ein­ schränkung. Die Vorrichtungen und die Verfahren können auch in beliebigen anderen Systemen zum Einsatz kommen, in denen es erforderlich ist, den Empfang eines Signals mit einer vor­ bestimmten Frequenz zu erkennen.

In der Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vor­ richtung dargestellt, durch welche überprüfbar ist, ob gerade ein Signal mit einer vorbestimmten Frequenz empfangen wird.

Das Signal mit der vorbestimmten Frequenz ist das Wake-Up- Signal, welches das Client-Modem bei Bedarf ausgibt, um zu­ mindest Teile der splitterless integrated voice and data li­ necard aus der Energiespar-Betriebsart in die Normal- Betriebsart zurückzuversetzen.

Das Wake-Up-Signal, das es zu detektieren gilt, ist mit dem Bezugszeichen WUS bezeichnet. Das Wake-Up-Signal kann im be­ trachteten Beispiel drei verschiedene Frequenzen aufweisen. Die in der Fig. 1 gezeigte Vorrichtung überprüft zunächst, ob ein die erste Wake-Up-Frequenz aufweisendes Wake-Up-Signal empfangen wird, überprüft im Anschluß daran, ob ein die zwei­ te Wake-Up-Frequenz aufweisendes Wake-Up-Signal empfangen wird, und überprüft schließlich, ob ein die dritte Wake-Up- Frequenz aufweisendes Wake-Up-Signal empfangen wird; diese Überprüfungen werden fortlaufend wiederholt.

Das Wake-Up-Signal WUS gelangt zunächst in einen Bandpaß­ filter BPF. Der Bandpaßfilter BPF, genauer gesagt die Lage des von diesem durchgelassenen Frequenzbandes ist über einen Steueranschluß f0select einstellbar. Im betrachteten Beispiel sind drei voneinander verschiedene Frequenzbänder einstell­ bar. Die verschiedenen Frequenzbänder sind so gewählt, daß entweder ein die erste Wake-Up-Frequenz aufweisendes Wake-Up- Signal, oder ein die zweite Wake-Up-Frequenz aufweisendes Wa­ ke-Up-Signal, oder ein die dritte Wake-Up-Frequenz auf­ weisendes Wake-Up-Signal durchgelassen werden.

Das Ausgangssignal des Bandpaßfilters BPF wird einem Verstär­ ker AMP zugeführt. Dieser verstärkt das ihm zugeführte Sig­ nal.

Das Ausgangssignal des Verstärkers AMP wird einem Hochpaß­ filter HPF zugeführt. Dieser ist vorgesehen, um das im Ver­ stärker AMP generierte Rauschen, insbesondere den sogenannten Flicker-Noise-Anteil herauszufiltern. Der besagte Flicker- Noise-Anteil wird durch den Hochpaßfilter HPF so stark ge­ dämpft, daß dieser keinen besonderen Einfluß auf die Weiter­ verarbeitung des Signals hat. Darüber hinaus beseitigt der Hochpaßfilter HPF auch einen gegebenenfalls vorhandenen Off­ set.

Das Ausgangssignal des Hochpaßfilters HPF wird einem Kompara­ tor COMP zugeführt. Der Komparator COMP arbeitet mit einer Hysterese. D. h.,

• - der Komparator COMP gibt ein Ausgangssignal mit einem er­ sten Pegel aus, wenn das Potential des ihm zugeführten Sig­ nals einen ersten (oberen) Schwellenwert übersteigt, und behält diesen Zustand bei, bis das Potential des ihm zu­ geführten Signals einen zweiten (unteren) Schwellenwert un­ terschreitet, und
• - der Komparator COMP gibt ein Ausgangssignal mit einem zwei­ ten Pegel aus, wenn das Potential des ihm zugeführten Sig­ nals den zweiten (unteren) Schwellenwert unterschreitet, und behält diesen Zustand bei, bis das Potential des ihm zugeführten Signals den ersten (oberen) Schwellenwert über­ schreitet.

Die Schwellenwerte sind so eingestellt, daß das Rauschen, das in dem dem Komparator COMP zugeführten Signal noch enthalten ist, kein Umschalten des Ausgangssignals des Komparators COMP bewirken kann, daß also die Schwellenwerte oberhalb und un­ terhalb des Rauschsignalpegels liegen. Wenn der in der Fig. 1 gezeigten Vorrichtung ein eine der Wake-Up-Frequenzen auf­ weisendes Signal WUS zugeführt wird, und der Bandpaßfilter BPF dieses Signal passieren läßt, ergibt sich am Ausgang des Komparators COMP ein die betreffende Wake-Up-Frequenz aufweisendes Rechtecksignal; wird der Vorrichtung ein Signal mit einer Frequenz zugeführt, die vom Bandpaßfilter BPF nicht durchgelassen wird, oder wird der Vorrichtung kein Signal zu­ geführt, so bleibt das Ausgangssignal des Komparators COMP dauerhaft auf dem Pegel 0 oder dem Pegel 1.

Das Ausgangssignal des Komparators COMP wird über einen Schalter S einem Zähler COUNT zugeführt und triggert diesen. Der Zähler COUNT zählt damit die Anzahl der Wechsel des Aus­ gangssignals des Komparators COMP vom niedrigen auf den hohen Pegel (oder die Anzahl der Wechsel des Ausgangssignals des Komparators COMP vom hohen auf den niedrigen Pegel). Die Zählfrequenz entspricht damit der Frequenz des Wake-Up- Signals WUS.

Der Zähler COUNT kann "nur" zählen, wenn und so lange der Schalter S geschlossen ist; wenn der Schalter S geöffnet ist, erhält der Zähler kein Triggersignal, das ihn zum Hochzählen veranlaßt. Der Schalter S ist normalerweise geöffnet und wird nur jeweils für eine ganz bestimmte Zeit geschlossen. Vor dem Schließen des Schalters S wird der Zähler durch Anlegen eines entsprechenden Signals an einen Rücksetz-Anschluß reset des­ selben zurückgesetzt. Schließt man dann den Schalter S für die vorbestimmte Zeit, so zählt der Zähler während dieser Zeit mit einer der Frequenz des Wake-Up-Signals WUS entspre­ chenden Zählfrequenz. Das Zählen endet mit dem Öffnen des Schalters S.

Der nach dem Öffnen des Schalters S erreichte Zählstand wird einer Vergleichseinrichtung CU zugeführt, welche diesen mit einem oder mehreren Werten, die in einer in der Vergleichs­ einrichtung oder anderswo vorgesehenen Look-Up-Table gespei­ chert sind, vergleicht.

Die in der Look-Up-Table gespeicherten Werte sind so aus­ gewählt, daß bei Übereinstimmung des Zählstandes des Zählers COUNT mit einem dieser Werte davon ausgegangen werden kann, daß ein eine Wake-Up-Frequenz aufweisendes Wake-Up-Signal empfangen wird.

Der Umstand, daß der Zählstand des Zählers COUNT nicht nur mit einem Wert, sondern mit mehreren Werten verglichen wird, ermöglicht es, daß auch dann entschieden werden kann, daß ein Signal mit einer der Wake-Up-Frequenzen empfangen wird,

• - wenn die Frequenz des empfangenen Signals nicht exakt mit einer der Wake-Up-Frequenzen übereinstimmt, und/oder
• - wenn Störungen bei der Übertragung oder der Auswertung dazu geführt haben, daß der Zählstand des Zählers mehr oder we­ niger stark von dem Zählstand abweicht, der im ungestörten Fall erreicht worden wäre.

Alternativ kann vorgesehen werden, in der Look-Up-Table einen oder mehrere Wertebereiche zu definieren, innerhalb welcher der Zählstand des Zählers COUNT liegen muß, damit davon aus­ gegangen werden kann, daß ein eine Wake-Up-Frequenz aufwei­ sendes Wake-Up-Signal empfangen wird.

Die Vergleichseinrichtung CU und/oder die Look-Up-Table wei­ sen einen in der Fig. 1 nicht gezeigten Steueranschluß auf, über welchen einstellbar ist, mit welchem Wert oder mit wel­ chen Werten der Zählstand der Zählers COUNT zu vergleichen ist. Diese Werte sind für die verschiedenen Wake-Up-Frequen­ zen unterschiedlich. Alternativ kann vorgesehen werden, den Schalter S abhängig von der Wake-Up-Frequenz, auf die hin das empfangene Signal gerade untersucht wird, jeweils so lange zu schließen, daß sich für alle Wake-Up-Frequenzen der selbe Zählstand ergibt.

Die Vergleichseinrichtung CU gibt ein das Ergebnis des Ver­ gleichs repräsentierendes Signal aus. Dieses Signal signali­ siert zugleich, ob gerade ein eine der Wake-Up-Frequenzen aufweisendes Wake-Up-Signal empfangen wird, und kann als ein Wake-Up-Bit WUB benutzt werden, welches die Zurückversetzung der in die Energiespar-Betriebsart versetzten Teile der splitterless integrated voice and data linecard in die Nor­ mal-Betriebsart veranlaßt.

Mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung ist die Über­ prüfung, ob gerade ein eine der Wake-Up-Frequenzen aufweisen­ des Wake-Up-Signal empfangen wird, auf verblüffend einfache Weise möglich. Insbesondere ist es gelungen, die normaler­ weise sehr aufwendige und komplizierte Frequenzermittlung durch vergleichsweise einfach zu realisierende und durch­ zuführende Maßnahmen, nämlich durch Größer-, Kleiner- und/oder Gleich-Vergleiche und durch ein Zählen bestimmter Ereignisse zu bewerkstelligen; letztlich werden "nur" die Nulldurchgänge des empfangenen Signals detektiert, gezählt, und mit Soll-Werten oder Soll-Werte-Bereichen verglichen. Trotz des einfachen Aufbaus der in der Fig. 1 gezeigten Vor­ richtung arbeitet diese sehr zuverlässig. Insbesondere kann durch den Vergleich des Zählstandes des Zählers COUNT mit mehreren Soll-Werten oder einem Soll-Werte-Bereich erreicht werden, daß Störungen bei der Übertragung und der Auswertung des Wake-Up-Signals keinen negativen Einfluß auf das Ergebnis der Überprüfung, ob gerade ein eine der Wake-Up-Frequenzen aufweisendes Wake-Up-Signal empfangen wird, haben. Hinzu kommt, daß die gezählten Ereignisse, nämlich die Anzahl der Nulldurchgänge des empfangenen Signals pro Zeiteinheit bei der Übertragung nicht wie andere Eigenschaften (bei­ spielsweise der Amplitudenverlauf) des empfangenen Signals gestört werden und/oder daß vorhandene Störungen beispiels­ weise durch den mit einer Hysterese arbeitenden Nullpunkt­ durchgangs-Detektor (den Komparator COMP) und/oder auf andere Art und Weise mit relativ geringem Aufwand eliminierbar sind.

Eine Vorrichtung, die noch zuverlässiger arbeitet, ist in Fig. 2 dargestellt.

Die in der Fig. 2 gezeigte Vorrichtung zeichnet sich gegen­ über der in der Fig. 1 gezeigten Vorrichtung dadurch aus, daß die Entscheidung, ob ein eine der Wake-Up-Frequenzen auf­ weisendes Signal empfangen wird oder nicht, basierend auf ei­ ner mehr oder weniger langen Folge von Ergebnissen erfolgt, die bei einer wie bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 oder an­ ders durchgeführten wiederholten Ermittlung, ob ein eine der Wake-Up-Frequenzen aufweisendes Signal empfangen wird oder nicht, erhalten werden.

Die in der Fig. 2 dargestellte Vorrichtung enthält im be­ trachteten Beispiel vollständig die in der Fig. 1 gezeigte und unter Bezugnahme darauf beschriebenen Vorrichtung, weist aber zusätzlich eine (hinter der Vergleichseinrichtung CU vorgesehene) digitale Auswertelogik auf; diese digitale Aus­ wertelogik besteht im betrachteten Beispiel aus einem Schie­ beregister SR und einer zweiten Vergleichseinrichtung (einer Ermittlungsergebnisfolge-Vergleichseinrichtung) CU2.

Anders als bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 wird also nicht schon das Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung CU als Ausgangssignal der Vorrichtung verwendet. Statt dessen wird (durch das Schieberegister SR und die zweite Vergleichs­ einrichtung CU2) abhängig vom Verlauf des Ausgangssignals der Vergleichseinrichtung CU entschieden, ob gerade ein eine der Wake-Up-Frequenzen aufweisendes Signal empfangen wird.

Das Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung CU wird dem Schieberegister SR zugeführt, und in dieses mit einem Takt clock übernommen und weitergeschoben. Der Takt clock weist vorzugsweise die selbe Frequenz auf wie das zur Steuerung des Schalters S verwendete Signal. Dadurch wird im Schiebe­ register SR der zeitliche Verlauf des Ausgangssignals der Vergleichseinrichtung CU festgehalten.

Der Inhalt des Schieberegisters SR wird der zweiten Ver­ gleichseinrichtung CU2 zugeführt und in dieser mit einem oder mehreren, der zweiten Vergleichseinrichtung CU2 ebenfalls zu­ geführten Referenzbitmustern refpat verglichen. Die zweite Vergleichseinrichtung CU2 weist einen Steueranschluß auf, ü­ ber welchen einstellbar ist, mit welchem Referenzbitmuster oder mit welchen Referenzbitmustern der Inhalt des Schiebe­ registers zu vergleichen ist. An diesen Steueranschluß kann das den Bandfilter BPF steuernde Signal f0select angelegt werden. Dies ist notwendig, weil die im Schieberegister SR enthaltenen Daten das Ergebnis von aufeinanderfolgend durch­ geführten unterschiedlichen Überprüfungen sind; abhängig von der Frequenz, deren Empfang durch die zweite Vergleich­ seinrichtung CU2 gerade überprüft werden soll, müssen unter­ schiedliche Referenzbitmuster refpat verwendet werden.

Die Vergleichseinrichtung CU2 gibt ein das Ergebnis des Ver­ gleichs repräsentierendes Signal aus. Dieses Signal signali­ siert zugleich, ob gerade ein eine der Wake-Up-Frequenzen aufweisendes Wake-Up-Signal empfangen wird, und kann daher als das Wake-Up-Bit WUB benutzt werden, welches die Zurück­ versetzung der in die Energiespar-Betriebsart versetzten Tei­ le der splitterless integrated voice and data linecard in die Normal-Betriebsart veranlaßt.

Die Referenzbitmuster sind so ausgewählt, daß erst dann ent­ schieden wird, daß ein eine der Wake-Up-Frequenzen aufweisen­ des Signal empfangen wird, wenn dies von der Vergleichsein­ richtung CU eine vorbestimmte Anzahl von Malen hintereinander und/oder eine vorbestimmte Anzahl von Malen innerhalb eines vorbestimmten Zeitraumes ermittelt wurde.

Dadurch kann verhindert werden, daß aufgrund einer Störung, die zufällig zur Folge hat, daß das Ausgangssignal der Ver­ gleichseinrichtung CU fälschlicherweise den Empfang eines Signals mit einer der Wake-Up-Frequenzen signalisiert, ent­ schieden wird, daß gerade ein Signal mit einer der Wake-Up- Frequenzen empfangen wird.

Die in der Fig. 2 gezeigte und unter Bezugnahme darauf be­ schriebene Vorrichtung zur Überprüfung, ob ein Signal mit ei­ ner vorbestimmten Frequenz empfangen wird, arbeitet damit noch zuverlässiger als die in der Fig. 1 gezeigte und unter Bezugnahme darauf beschriebene Vorrichtung.

Eine noch zuverlässigere Überprüfung, ob ein Signal mit einer vorbestimmten Frequenz empfangen wurde, ist durch die in Fig. 3 gezeigte Vorrichtung möglich.

Die in der Fig. 3 dargestellte Vorrichtung enthält die in der Fig. 2 dargestellte und unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschriebene Vorrichtung, weist aber zusätzlich eine digitale Anpassungslogik auf, die den Verstärker AMP unter Berücksichtigung der gegebenen Verhältnisse so einstellt, daß die Überprüfung, ob ein Wake-Up-Signal empfangen wird, unter keinen Umständen durch Rauschen oder sonstige Störungen ge­ stört werden kann; diese digitale Anpassungslogik besteht im betrachteten Beispiel aus einem durch ein vorliegend durch ein Flip-Flop FF gebildeten Speichereinrichtung und einer Verstärkungseinstelleinrichtung AMPCTL.

Das Flip-Flop FF ist mit einem einen Überlauf des Zählers COUNT anzeigenden Anschluß OV desselben verbunden. Es führt eine Zwischenspeicherung des aus dem Anschluß OV des Zählers COUNT ausgegebenen Signals durch und leitet dieses an die Verstärkungseinstelleinrichtung AMPCTL weiter.

Die Verstärkungseinstelleinrichtung AMPCTL veranlaßt abhängig vom Wert des ihr vom Flip-Flop FF zugeführten Signals eine Veränderung des Verstärkungsfaktors des Verstärkers AMP; sie verringert den Verstärkungsfaktor, wenn das ihr vom Flip-Flop FF zugeführte Signal einen Überlauf des Zählers anzeigt, und/oder sie erhöht den Verstärkungsfaktor, wenn das ihr vom Flip-Flop FF zugeführte Signal keinen Überlauf des Zählers anzeigt.

Dieser Vorgehensweise liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der Zähler COUNT nur überlaufen kann, wenn das aus dem Verstärker AMP ausgegebene Signal ein zu starkes Rauschen, genauer ge­ sagt einen zu hohen Rauschsignalpegel aufweist. Ein hoher Rauschsignalpegel bewirkt, daß sich das Ausgangssignal des Komparators COMP sehr viel häufiger ändert als es der Fall wäre, wenn dem Komparator ein kein Rauschen oder ein geringes Rauschen (einen geringen Rauschsignalpegel) aufweisendes Sig­ nal zugeführt werden würde. Bei einem die Schwellenwerte des Komparators übersteigenden Rauschsignalpegel verändert sich das Ausgangssignal des Komparators so häufig, daß der von diesem Signal getriggerte Zähler COUNT innerhalb der Zeit, während welcher der Schalter S geschlossen ist, überläuft. Voraussetzung hierfür ist natürlich, daß ein Zähler verwendet wird, dessen maximaler Zählstand nicht sehr viel höher ist als der Zählstand der erreicht wird, wenn dem Komparator ein eine der Wake-Up-Frequenzen aufweisendes unverrauschtes Sig­ nal zugeführt wird, bzw. daß ein Zähler verwendet wird, der überläuft, wenn dem Komparator ein Signal mit einem die Schwellenwerte des Komparators übersteigenden Rauschsignalpe­ gel zugeführt wird; das Vorsehen eines solchen Zählers hat keine negativen Auswirkungen auf die Funktion und die Reali­ sierbarkeit der Vorrichtung und kann daher problemlos erfol­ gen. Der Überlauf des Zählers COUNT ist ein eindeutiges An­ zeichen dafür, daß das dem Komparator COMP zugeführte Signal ein so starkes Rauschen aufweist, daß eine zuverlässige Er­ kennung eines eine der Wake-Up-Frequenzen aufweisenden Sig­ nals nicht mehr möglich ist. Das Rauschen des dem Komparator COMP zugeführten Signals läßt sich aber durch eine Ver­ ringerung des Verstärkungsfaktors des Verstärkers AMP verrin­ gern. Durch einen geringeren Verstärkungsfaktor wird der Rauschanteil, der in dem der splitterless integrated voice and data linecard zugeführten Signal enthalten ist, weniger verstärkt, und darüber hinaus erzeugt auch ein mit einem ge­ ringeren Verstärkungsfaktor verstärkender Verstärker AMP selbst weniger Rauschen. Eine vom Zählstand des Zählers COUNT abhängende Einstellung des Verstärkungsfaktors der Verstärkers AMP ist damit eine sehr einfache und dennoch höchst wir­ kungsvolle Möglichkeit, den Verstärkungsfaktor des Verstär­ kers auf den idealen Wert einzustellen.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie bei der Ermittlung und Einstellung des optimalen Verstärkungsfaktors vorgegangen werden kann.

Eine erste Möglichkeit besteht darin, daß der Verstärkungs­ faktor des Verstärkers AMP zunächst auf den maximalen Wert gesetzt wird. Herrscht ein zu hoher Rauschsignalpegel vor, kommt es beim Zähler COUNT zu einem Überlauf. Dies nimmt die Verstärkungseinstelleinrichtung AMPCTL zum Anlaß, den Ver­ stärkungsfaktor zu verringern. Kommt es danach (mit dem ver­ ringerten Verstärkungsfaktor) erneut zu einem Überlauf des Zählers, verringert die Verstärkungseinstelleinrichtung AMPCTL den Verstärkungsfaktor nochmals. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis eine Verstärkungsfaktor-Einstellung erreicht wurde, bei welcher kein Überlauf des Zählers mehr stattfin­ det. Diese Verstärkungsfaktor-Einstellung oder eine sicher­ heitshalber nochmals um ein oder mehrere Stufen verringerte Verstärkungsfaktor-Einstellung ist dann die ideale Verstär­ kungsfaktor-Einstellung, die bei der Überprüfung, ob ein Sig­ nal mit einer vorbestimmten Frequenz empfangen wird, vor­ zugsweise verwendet wird und die zuverlässigsten Ergebnisse liefert.

Alternativ wäre auch denkbar, den Verstärkungsfaktor des Ver­ stärkers AMP zunächst auf den minimalen Wert zu setzen, ihn dann so weit zu erhöhen, bis ein Überlauf des Zählers statt­ findet, und ihn dann wieder eine oder mehrere Stufen zu ver­ ringern.

Es wäre auch denkbar, den Verstärkungsfaktor des Verstärkers AMP zunächst auf einen Wert zu setzen, der zwischen dem mini­ malen und dem maximalen Wert liegt, und den Verstärkungsfak­ tor ausgehend hiervon stufenweise zu verringern (wenn der Zähler einen Überlauf anzeigt), oder stufenweise zu erhöhen (wenn der Zähler keinen Überlauf anzeigt).

Es dürfte einleuchten, daß bei der Ermittlung und Einstellung des optimalen Verstärkungsfaktors auch beliebig anders als vorstehend beschrieben vorgegangen werden kann. Insbesondere kann unter anderem auch die Größe und/oder die Anzahl der Stufen, in welchen der Verstärkungsfaktor verändert wird, be­ liebig festgelegt und/oder variiert werden.

Es erweist sich im allgemeinen als vorteilhaft, wenn der Ver­ stärker AMP mehrere Verstärkerstufen aufweist, deren Verstär­ kungsfaktoren in verschieden großen Stufen verändert werden können. Im betrachteten Beispiel umfaßt der Verstärker AMP zwei, in der Fig. 3 mit den Bezugszeichen AMP1 und AMP2 be­ zeichnete Verstärkerstufen, wobei der Verstärkungsfaktor der ersten Verstärkerstufe AMP1 in großen Schritten veränderbar ist, und wobei der Verstärkungsfaktor der zweiten Verstärker­ stufe AMP2 in vergleichsweise kleinen Schritten veränderbar ist.

Eine wie beschrieben oder anders erfolgende Verstärkungs­ faktor-Einstellung ermöglicht es, die splitterless integrated voice and data linecard optimal an die jeweiligen Gegeben­ heiten, insbesondere an die Länge der Leitung zwischen dem Client-Modem und dem Central Office (die Dämpfung) und die vorhandenen Störeinflüsse anzupassen.

Es dürfte einleuchten, daß nicht zwangsläufig der Überlauf des Zählers COUNT als das auslösende Ereignis für die be­ schriebenen Maßnahmen verwendet werden muß. Alternativ kann auch das Erreichen oder Überschreiten eines bestimmten ande­ ren Zählstandes als das auslösende Ereignis verwendet werden. Das Erreichen oder Überschreiten des bestimmten Zählstandes kann durch Überwachung des vom Zähler ausgegebenen Zählstan­ des oder ausgewählter (vorzugsweise der höchstwertigen) Bits desselben erfaßt werden.

Das selbe Ergebnis oder ein ähnliches Ergebnis läßt sich er­ zielen, wenn abhängig vom erreichten Zählstand des Zählers oder von sonstigen über den Rauschsignalpegel oder andere störende Einflüsse Auskunft gebenden Parametern zusätzlich oder alternativ auf den Bandpaßfilter BPF, den Hochpaßfilter HPF und/oder den Komparator (beispielsweise auf die von die­ sem verwendeten Schwellenwerte) Einfluß genommen wird.

Die beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren ermöglichen es unabhängig von den Einzelheiten der praktischen Realisierung, mit geringem Aufwand, aber dennoch äußerst zuverlässig zu ü­ berprüfen, ob ein Signal mit vorbestimmter Frequenz empfangen wird.

Wenn wie im betrachteten Beispiel zu überprüfen ist, ob das empfangene Signal eine von mehreren verschiedenen Frequenzen aufweist, kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn die be­ schriebene Vorrichtung auch Informationen darüber liefert, welche der zu detektierenden Frequenzen das empfangene Signal aufweist. Auch diese Information kann aus den beschriebenen Vorrichtungen erhalten werden: die Vergleichseinrichtungen CU und CU2 können - gegebenenfalls unter Berücksichtigung des aktuellen oder vorhergehenden Wertes des Steuersignals f0select - aus dem Vergleichsergebnis (aus der Kenntnis, bei welchem der durchzuführenden Vergleiche eine Übereinstimmung vorlag) erkennen, welche der zu detektierenden Frequenzen das empfangene Signal aufweist.

Claims (17)

1. Vorrichtung zur Überprüfung, ob ein Signal mit einer vorbestimmten Frequenz empfangen wird, dadurch gekennzeichnet,
daß das empfangene Signal oder ein auf dem empfangenen Sig­ nal basierendes Signal mit einem oder mehreren Schwellen­ werten verglichen wird,
daß ausgewählte oder alle Veränderungen des Vergleichs­ ergebnisses gezählt werden,
daß die ermittelte Anzahl der Vergleichsergebnis-Verände­ rungen mit einem oder mehreren vorgegebenen Werten ver­ glichen wird, und
daß die Vorrichtung abhängig vom Ergebnis dieses Vergleichs entscheidet, ob ein Signal mit der vorbestimmten Frequenz empfangen wird oder nicht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleich des empfangenen Signals oder des auf dem empfangenen Signal basierenden Signals mit einem oder mehre­ ren Schwellenwerten durch einen Komparator erfolgt,
der ein einen ersten Pegel aufweisendes Ausgangssignal aus­ gibt, wenn das Potential des ihm zugeführten Signals einen oberen Schwellenwert überschreitet,
der das den ersten Pegel aufweisende Ausgangssignal so lan­ ge ausgibt, bis das Potential des ihm zugeführten Signals einen unteren Schwellenwert unterschreitet,
der ein einen zweiten Pegel aufweisendes Ausgangssignal ausgibt, wenn das Potential des ihm zugeführten Signals den unteren Schwellenwert unterschreitet, und
der das den zweiten Pegel aufweisende Ausgangssignal so lange ausgibt, bis das Potential des ihm zugeführten Sig­ nals den oberen Schwellenwert überschreitet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zählen der Veränderungen des Vergleichsergebnisses durch einen vom Ausgangssignal des Komparators getriggerten Zähler erfolgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Komparators nur jeweils für eine vorbestimmte Zeit an den Zähler weitergeleitet wird.

5. Vorrichtung zur Überprüfung, ob ein Signal mit einer vorbestimmten Frequenz empfangen wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung wiederholt ermittelt, ob ein Signal mit der vorbestimmten Frequenz empfangen wird,
daß eine Ermittlungsergebnisfolge-Vergleichsvorrichtung vorgesehen ist, welche die bei der wiederholten Ermittlung erhaltene Folge von Ermittlungsergebnissen mit einer oder mehreren vorgegebenen Ermittlungsergebnisfolgen vergleicht, und
daß die Vorrichtung abhängig vom Ergebnis dieses Vergleichs entscheidet, ob ein Signal mit der vorbestimmten Frequenz empfangen wird oder nicht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ergebnisse, die bei der wiederholten Ermittlung, ob ein Signal mit der vorbestimmten Frequenz empfangen wird, er­ halten werden, in ein Schieberegister geschrieben werden.

7. Vorrichtung zur Überprüfung, ob ein Signal mit einer vorbestimmten Frequenz empfangen wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die im Fall, daß scheinbar ein Signal mit einer Frequenz empfangen wird, die wesentlich höher ist als die vorbestimmte Frequenz, Veränderungen an der Vorrichtung vornimmt, durch die der Rausch­ signalpegel und/oder dessen Einfluß auf die vorzunehmende Ü­ berprüfung reduziert werden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung darin besteht, daß auf einen in der Vor­ richtung enthaltenen Verstärker zur Verstärkung des zu detek­ tierenden Signals Einfluß genommen wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsfaktor des Verstärkers reduziert wird.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung darin besteht, daß auf einen in der Vor­ richtung enthaltenen Filter zur Filterung des zu detektieren­ den Signals Einfluß genommen wird.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung darin besteht, daß auf einen in der Vor­ richtung enthaltenen Komparator zum Vergleich des zu detek­ tierenden Signals mit einem oder mehreren Schwellenwerten Einfluß genommen wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Schwellenwerte, mit welchen das zu detektie­ rende Signal verglichen wird, verändert werden.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderungen durchgeführt werden, wenn ein zur Er­ mittlung der Frequenz des empfangenen Signals vorgesehener Zähler einen vorbestimmten Zählstand überschreitet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderungen durchgeführt werden, wenn der Zähler überläuft.

15. Verfahren zur Überprüfung, ob ein Signal mit einer vor­ bestimmten Frequenz empfangen wird, dadurch gekennzeichnet,
daß das empfangene Signal oder ein auf dem empfangenen Sig­ nal basierendes Signal mit einem oder mehreren Schwellen­ werten verglichen wird,
daß ausgewählte oder alle Veränderungen des Vergleichs­ ergebnisses gezählt werden,
daß die ermittelte Anzahl der Vergleichsergebnis-Verände­ rungen mit einem oder mehreren vorgegebenen Werten ver­ glichen wird, und
daß abhängig vom Ergebnis dieses Vergleichs entschieden wird, ob ein Signal mit der vorbestimmten Frequenz empfan­ gen wird oder nicht.

16. Verfahren zur Überprüfung, ob ein Signal mit einer vor­ bestimmten Frequenz empfangen wird, dadurch gekennzeichnet,
daß wiederholt ermittelt wird, ob ein Signal mit der vor­ bestimmten Frequenz empfangen wird,
daß die bei der wiederholten Ermittlung erhaltene Folge von Ermittlungsergebnissen mit einer oder mehreren vorgegebenen Ermittlungsergebnisfolgen verglichen wird, und
daß abhängig vom Ergebnis dieses Vergleichs entschieden wird, ob ein Signal mit der vorbestimmten Frequenz empfan­ gen wird oder nicht.

17. Verfahren zur Überprüfung, ob ein Signal mit einer vor­ bestimmten Frequenz empfangen wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall, daß scheinbar ein Signal mit einer Frequenz emp­ fangen wird, die wesentlich höher ist als die vorbestimmte Frequenz, Veränderungen an der die Überprüfung durchführenden Vorrichtung vorgenommen werden, durch welche der Rausch­ signalpegel und/oder dessen Einfluß auf die vorzunehmende Ü­ berprüfung reduziert werden.