DE60114438T2

DE60114438T2 - Kalibrierung der bandbreite einer frequenzregelschleife

Info

Publication number: DE60114438T2
Application number: DE60114438T
Authority: DE
Inventors: Göran KRUSELL
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2000-09-05
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2021-09-01
Also published as: DE60114438D1; EP1316149A1; EP1316149B1; US6459253B1; AU2001286349A1; WO2002021696A1; ES2248389T3; ATE308158T1

Description

HINTERGRUND
1. ERFINDUNGSGEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Frequenzregelschleifen und insbesondere die Kalibrierung von Schleifenbandbreite für eine Frequenzregelschleife.
2. STAND DER TECHNIK
Die digitale Kommunikation ist ein Beispiel einer Technik, die hochwertige Bezugssignale erfordert. Beispielsweise kann ein Bezugssignal wie beispielsweise ein Taktsignal, das außerhalb eines Knotens eines digitalen Kommunikationsnetzes (z.B. eines Knotens eines Telekommunikationsnetzes) erzeugt wird, über ein Übertragungsnetz an den Knoten angelegt werden. Am Knoten wird das Bezugssignal wiedergewonnen und als Bezugsquelle oder Bezugssignal für den Knoten benutzt.
Herkömmlicherweise ist zur Gewinnung des Bezugssignals für einen digitalen Kommunikationsknoten eine Frequenzregelschleife benutzt worden, die als Tiefpaßfilter mit schmaler Bandbreite fungiert. Die Frequenzregelschleife weist häufig eine hauptsächlich digitale Implementierungsform auf. Zwei bedeutende Parameter einer Frequenzregelschleife sind die Einschwingzeit und die Dämpfung von Jitter und Wandern. Sowohl Jitter als auch Wandern sind ungewünschte Frequenzmodulation im Bezugssignal, wobei Jitter typischerweise oberhalb von 10 Hz und Wandern gewöhnlich unterhalb von 10 Hz liegt. Solche ungewünschte Modulation kann durch verschiedene Erscheinungen wie beispielsweise Nebensprechen und Temperaturänderungen verursacht werden.
Bei einer Frequenzregelschleife ist gewöhnlich eine kurze Einschwingzeit gewünscht, was typischerweise eine breite Schleifenbandbreite bedeutet. Andererseits besteht der konkurrierende Bedarf an Dämpfung von Jitter und Wandern, was eine niedrige Modulationsbandbreite erfordert. Der Widerspruch zwischen der Verkürzung der Einschwingzeit und der Dämpfung von Jitter und Wandern führt im allgemeinen zu einem Kompromiß bei der Modulationsbandbreite. Durch den Kompromiß werden oft bedeutsame Abstände eingeführt, für die leider Zugeständnisse gemacht werden müssen.
Es ist bekannt, Signalgeneratoren wie beispielsweise den von Hewlett-Packard hergestellten Signalgenerator Modell HP8645 und den Signalgenerator Modell HP8656 zu kalibrieren. Der Signalgenerator Modell HP8645 besitzt Kalibrierung, um eine aktualisierte Abstimmspannungstabelle (Spannung über Frequenz) zur Herstellung von Frequenzsprunganwendungen bereitzustellen. Kalibrierung des Signalgenerators Modell HP8656 bedeutet das Messen und Verwenden einer Beziehung zwischen Abstimmspannung und Frequenz, um bei Verwendung von Frequenzmodulation einen konstanten Hub zu erhalten.
Schriften, die ein Verfahren und System zum Kalibrieren von Signalgeneratoren beschreiben, sind US-Patent US-A-4,309,674 (Owen) und die britische Patentanmeldung GB-A-2 337 884 (Motorola), wobei eine Frequenzmodulationsempfindlichkeit eines veränderlichen Oszillators für bestimmte Frequenzen gemessen und gespeichert und dazu benutzt wird, um eine Beziehung zwischen einem Frequenzhub und einer Amplitude eines Modulationssignal zu erhalten.
Was daher benötigt wird und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ist ein Kalibrierungsverfahren und Kalibrierungssystem zum Kalibrieren von Schleifenbandbreite einer Frequenzregelschleife zum Optimieren von sowohl Einschwingzeit als auch Modulationsbandbreite.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Von einem Knoten eines Kommunikationsnetzes wird aus einem Übertragungsnetz ein Bezugssignal zur Verwendung als Bezugssignal für den Knoten gewonnen. Der Knoten umfaßt eine Frequenzregelschleife, die das Bezugssignal filtert, wie auch ein Kalibrierungssystem, das einen Abstimmempfindlichkeitsfaktor für die Frequenzregelschleife bestimmt.
Die Frequenzregelschleife umfaßt einen spannungsgesteuerten Oszillator, der ein Oszillatorsignal erzeugt; einen Frequenzdetektor, der das Bezugssignal und das Oszillatorsignal empfängt; einen Prozessor, der ein Abstimmkorrektursignal berechnet; und einen Digital-Analog-Wandler, der das Abstimmkorrektursignal in eine analoge Abstimmspannung zur Eingabe in den spannungsgesteuerten Oszillator umwandelt.
Das Kalibrierungssystem führt ein Kalibrierungsverfahren durch, das die folgenden Kalibrierungsschritte umfaßt: (1) Erlangen einer ersten Fehlermessung, wenn ein erstes Spannungssignal durch die Frequenzregelschleife benutzt wird; (2) Erlangen einer zweiten Fehlermessung, wenn ein zweites Spannungssignal durch die Frequenzregelschleife benutzt wird; und (3) Verwenden der ersten Fehlermessung und der zweiten Fehlermessung zur Bestimmung eines Abstimmempfindlichkeitsfaktors für die Frequenzregelschleife.
Insbesondere wird ein erster Abstimmeingangsdatenwert (D1) an den Digital-Analog-Wandler angelegt, um den ersten Spannungssignalwert (V1) zu ergeben; wird ein zweiter Abstimmeingangsdatenwert (D2) an den Digital-Analog-Wandler angelegt, um den zweiten Spannungssignalwert (V2) zu ergeben; ist die erste Fehlermessung eine erste Frequenzfehlermessung (f1) und die zweite Fehlermessung eine zweite Frequenzfehler messung (f2). Das Bestimmen des Abstimmempfindlichkeitsfaktors für die Frequenzregelschleife umfaßt das Bestimmen einer Abstimmsteilheit durch Teilen einer Differenz der ersten Frequenzfehlermessung (f1) und der zweiten Frequenzfehlermessung (f2) durch eine Differenz des ersten Abstimmeingangsdatenwerts (D1) und des zweiten Abstimmeingangsdatenwerts (D2).
In einer Ausführungsform empfängt eine Filterschaltung zuerst das externe Bezugssignal und ist so geschaltet, daß ihr Ausgangssignal (das gefilterte Bezugssignal) an die Frequenzregelschleife angelegt wird. Die Vorfilterschaltung hilft beim Minimieren von Jitter und Wandern. Vorzugsweise ist die Filterschaltung eine Phasenregelschleife, während die Frequenzregelschleife hauptsächlich digitaler Beschaffenheit ist. Bei dem Kalibrierungsverfahren wird das gewonnene Bezugssignal von einem Phasendetektor der Filterschaltung abgetrennt (nicht daran angelegt) und ein Oszillator der Filterschaltung empfängt eine beständige Abstimmspannung, so daß die Filterschaltung ein beständiges und sauberes Frequenzbezugssignal an den Frequenzdetektor der Frequenzregelschleife ausgibt.
Bei einem beispielhaften Einsatz ist der Kommunikationsknoten ein Basisstationsknoten eines zellularen Telekommunikationssystems wie beispielsweise eines Breitband-CDMA-Netzes (Code Division Multiple Access), wobei das Bezugssignal über ein ATM-Übertragungsnetz (Asynchronous Transfer Mode) an den Basisstationsknoten angelegt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden ausführlicheren Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen offenbar werden, so wie sie in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, in denen Bezugsziffern in den verschiedenen Ansichten auf die gleichen Teile bezogen sind. Die Zeichnungen sind nicht unbedingt maßgerecht, wobei die Betonung stattdessen auf der Darstellung der Grundsätze der Erfindung liegt.
1 ist eine schematische Ansicht einer beispielhaften Frequenzregelschleife mit einem Kalibrierungssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
1A ist eine schematische Ansicht einer beispielhaften Frequenzregelschleife mit einem Kalibrierungssystem gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
2 ist eine schematische Ansicht der Frequenzregelschleife der 1 und zeigt zusätzlich ihre Tiefpaß-Übertragungsfunktion.
3 ist ein Flußdiagramm von grundlegenden beispielhaften Schritten gemäß einem Kalibrierungsverfahren für eine Frequenzregelschleife.
4 ist eine graphische Darstellung der Bestimmung von Abstimmempfindlichkeit gemäß einer Ausführung der Erfindung.
5 ist ein vereinfachtes Funktionsblockschaltbild eines Teils eines UTRAN-Netzes (UMTS Terrestrial Radio Access Network) einschließlich einer Basisstation, die als beispielhafter Datenkommunikationsknoten dient, in dem das Kalibrierungssystem der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann.
6 ist eine schematische Ansicht mit weiteren Einzelheiten eines Basisstationsknotens mit einem beispielhaften Einsatz des Kalibrierungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
6A ist eine schematische Ansicht eines kaskadierten Basisstationsknotens mit einem beispielhaften Einsatz des Kalibrierungssystems gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
7 ist eine schematische Ansicht einer beispielhaften Takteinheit, die in einem Basisstationsknoten enthalten ist, der einen beispielhaften Einsatz des Kalibrierungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aufweist.
8 ist eine schematische Ansicht eines beispielhaften Tiefpaßfilters, der in beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden kann.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In der nachfolgenden Beschreibung werden zur Erläuterung und nicht als Begrenzung bestimmte Einzelheiten wie beispielsweise bestimmte Architekturen, Schnittstellen, Techniken usw. aufgeführt, um ein gründliches Verständnis der vorliegenden Erfindung zu bieten. Dem Fachmann wird jedoch offenbar sein, daß die vorliegende Erfindung in anderen Ausführungsformen ausgeübt werden kann, die von diesen bestimmten Einzelheiten abweichen. In anderen Fällen sind ausführliche Beschreibungen wohlbekannter Vorrichtungen, Schaltungen und Verfahren weggelassen worden, um die Beschreibung der vorliegenden Erfindung nicht mit unnötigen Einzelheiten zu verdecken.
1 zeigt einen Datenkommunikationsknoten 20, der eine Frequenzregelschleife 22 und ein Kalibrierungssystem 24 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält. Ein Zweck des Kalibrierungssystems 24 besteht in der Durchführung einer (vorzugsweisen automatischen) Kalibrierung der Schleifenbandbreite der Frequenzregelschleife 22 durch Bestimmung eines Abstimmempfind lichkeitsfaktors für die Frequenzregelschleife 22. Bei einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Tiefpaßfilter (LPF – low pass filter) 26 als Vorstufe zur Frequenzregelschleife 22 eingesetzt.
Als Bestandteile eines Beispiels ihres internen Aufbaus besitzt die Frequenzregelschleife 22 der 1 eine digitale Schleife mit Frequenzdetektor 30, Prozessor 32, Digital-Analog-Wandler (DAC – digital to analog converter) 34 und Oszillator 36. Der Einschluß anderer Elemente in der Frequenzregelschleife 22 liegt im Rahmen der Erfindung einschließlich der Verbindung eines Verstärkers (sofern benötigt) zwischen Elementen wie beispielsweise zwischen Digital-Analog-Wandler (DAC) 34 und Oszillator 36. Nach Kalibrierung empfängt die Frequenzregelschleife 22 ein Signal auf der Leitung 40 und gibt ein Knotenbezugssignal auf der Knotenbezugssignalleitung 42 an andere Bestandteile des Datenkommunikationsknotens 20 aus, die das Bezugssignal benutzen, wobei diese Knotenelemente allgemein und kollektiv als 44 in der 1 dargestellt sind. In der Ausführungsform, in der das Tiefpaßfilter 26 eingesetzt wird, empfängt das Tiefpaßfilter 26 ein externes Bezugssignal auf der Leitung 46 und legt sein Ausgangssignal auf der Leitung 40 an den Frequenzdetektor 30 an.
Wie in der 1 dargestellt weist der Frequenzdetektor 30 zwei Eingänge auf: einen ersten Eingang vom Tiefpaßfilter (LPF) 26 und einen zweiten Eingang vom Eingang des Oszillators 36, der auf der Knotenbezugssignalleitung 42 angelegt wird. Vom Frequenzdetektor 30 wird ein Oszillator-Frequenzfehlersignal 47 an den Prozessor 32 ausgegeben. Das Oszillator-Frequenzfehlersignal 47 wird vom Prozessor 32 zum Berechnen eines Abstimmspannungskorrektursignals 48 benutzt. Nach der Kalibrierung wird das Abstimmspannungskorrektursignal 48 an einen Eingangsanschluß des Digital-Analog-Wandlers (DAC) 34 angelegt. Der Digital-Analog-Wandler (DAC) 34 liefert dann die analoge Abstimmspannung 52 an den Oszillator 36.
Nur zur Darstellung von Schritten im Kalibrierungsverfahren der vorliegenden Erfindung zeigt die 1 einen zwischen dem Prozessor 32 und Digital-Analog-Wandler (DAC) 34 geschalteten Wähler 50, der zwischen einem von drei alternativen Werten wählt, die an den Digital-Analog-Wandler (DAC) 34 anzulegen sind. Es versteht sich jedoch, daß die Verbindung zwischen dem Prozessor 32 und dem Digital-Analog-Wandler (DAC) 34 vorzugsweise eine Signalleitung ist, die gemäß der Betriebsweise einen von drei Werten führt. In der normalen Betriebsweise (z.B. Nichtkalibrierungsbetrieb) wird ein Abstimmspannungskorrekturwert bzw. -signal 48 an den Eingangsanschluß des Digital-Analog-Wandlers (DAC) 34 angelegt. Im Kalibrierungsverfahren wird der Eingangsanschluß des Digital-Analog-Wandlers (DAC) 34 nacheinander für den Empfang eines ersten Kalibrierungs-Abstimmeingangsdatenwertes (D1) und eines zweiten Kalibrierungs-Abstimmeingangsdatenwertes (D2) geschaltet. Da das Kalibrierungsverfahren unter Steuerung des Kalibrierungssystems 24 durchgeführt wird, ist der Wähler 50 als durch das Kalibrierungssystems 24 gesteuert dargestellt.
Für die digitale Schleife der Frequenzregelschleife 22 können verschiedene Tiefpaß-Übertragungsfunktionen gewählt werden. Dahingehend zeigt die 2 die Tiefpaß-Übertragungsfunktion der Frequenzregelschleife 22 (ohne ihr Kalibrierungssystem 24) als Schleifenfilter 60. Das Schleifenfilter 60 umfaßt einen einen Verstärker 62 speisenden Widerstand 61 und einen um den Verstärker 62 herum geschalteten Kondensator 63. Der Widerstand 61, Verstärker 62 und Kondensator 63 bilden einen Integrator, dessen Funktion in Software implementiert werden kann. In der Tabelle 1 sind Ausdrücke und Einheiten für den Gewinn des Oszillators 36, Frequenzdetektors 30 und Schleifenfilters 60 dargestellt.
TABELLE 1
In der Tabelle 1 beträgt der Nenngewinn für den Oszillator 36 Kvco (in Hz/v). Der beispielsweise als Abstimmempfindlichkeitsfaktor bezeichnete Faktor a wird zum Umwandeln von Gewinnvariationen von Abtastwert zu Abtastwert benutzt. Der Nennwert von a ist 1. Der Faktor s ist gleich j·2·π·fm, wobei fm die Modulationsfrequenz ist. Die Schleifenzeitkonstante ist T, die durch digitale Mittel bestimmt werden kann.
Der Einschwingzeitgang kann bei Anlegen eines stufenförmigen Eingangssignals analysiert werden. In der nachfolgenden Analyse wird angenommen, daß E1 der Frequenzfehler zu Beginn einer Einschwingphase ist (ppm); es wird angenommen, daß E2 der Frequenzfehler am Ende der Einschwingphase ist (ppm); und t die Einschwingzeit (in Sekunden) ist. Die Einschwingzeit wird durch Verwendung von Gleichung 1 geschätzt. E2 = E1 × e(–t)/(T/a) Gleichung 1
Gleichung 1 kann umgeordnet werden, um Gleichung 2 zu bilden. t = (T/a) × ln((E1)/(E2)) Gleichung 2
Durch Gleichung 3 wird der Schleifengewinn bzw. die Übertragungsfunktion H(s) definiert; die Schleifenbandbreite BW (in Hz) wird durch Gleichung 4 definiert. H(s) = 1/(1 + s × (T/a)) Gleichung 3 BW = 1/(2 × π × (T/a)) Gleichung 4
In den obigen Gleichungen wird durch den Abstimmempfindlichkeitsfaktor "a" die Schleifenzeitkonstante abgeändert. Der Abstimmempfindlichkeitsfaktor a ist in der Tat der einzige Faktor, der nicht genau bekannt ist. Der Abstimmempfindlichkeitsfaktor a kann über einen beträchtlichen Bereich variieren, z.B. kann der Faktor in einer Ausführungsform zwischen 0,4 und 2,5 variieren. So ist der Einfluß des Abstimmempfindlichkeitsfaktors a auf Einschwingzeit und Dämpfung von Jitter und Wandern wie auch auf andere Übertragungsfunktionen bedeutsam.
Mit dem Kalibrierungssystem 24 der vorliegenden Erfindung wird die Abstimmempfindlichkeit des Oszillators 36 der Frequenzregelschleife 22 gemessen und damit eine Normierung des Abstimmempfindlichkeitsfaktors a auf 1 und genaue Bestimmung der Schleifenbandbreite der Frequenzregelschleife 22 ermöglicht. Das Kalibrierungssystem 24 führt ein Kalibrierungsverfahren durch, das nach dem Einschalten für den Datenkommunikationsknoten 20 durchgeführt wird und damit die Frequenzregelschleife 22 kalibriert.
Während das Kalibrierungssystem 24 in der Ausführungsform der 1 als ein getrenntes Element im Datenkommunikationsknoten 20 dargestellt ist, versteht sich, daß die Funktionen des Kalibrierungssystems 24 in anderen Elementen des Datenkommunikationsknotens 20 enthalten sein können. Beispielsweise zeigt die 1A eine alternative Ausführungsform, in der das Kalibrierungssystem 24A im Prozessor 32 enthalten ist. Anders gesagt werden in der Ausführungsform der 1A vom Prozessor 32 die Funktionen des Kalibrierungssystems 24 wie auch seine normalen Verarbeitungsfunktionen ausgeführt.
Die Meßgenauigkeit der Abstimmempfindlichkeitsbestimmung durch das Kalibrierungssystem 24 (oder Kalibrierungssystem 24A) kann durch eine Anzahl von Fehlerquellen beeinflußt werden, von denen die bedeutendste ein durch Jitter und Wandern moduliertes Bezugssignal ist. Nach der Darstellung in 8 ist das Tiefpaßfilter 26 in einer beispielhaften Ausführungsform eine analoge Phasenregelschleife, die den Phasendetektor 70, das Schleifenfilter 72, den Verstärker 74 und den spannungsgesteuerten Oszillator 76 enthält. Im Normalbetrieb ist der Eingangsanschluß des Phasendetektors 70 mit dem Bezugssignal auf Leitung 46 verbunden und der Eingangsanschluß des spannungsgesteuerten Oszillators 76 empfängt die Ausgabe des Verstärkers 74. Im Kalibrierungsverfahren der vorliegenden Erfindung ist anderseits der Eingangsanschluß des Phasendetektors 70 abgetrennt oder mit Erde verbunden. Zusätzlich ist der Eingangsanschluß des spannungsgesteuerten Oszillators 76 im Kalibrierungsverfahren mit einem nominellen sauberen Abstimmspannungseingangswert verbunden (der durch die Leitung 78 dargestellt wird), der bewirkt, daß der spannungsgesteuerte Oszillator 76 mit einer Nennfrequenz arbeitet.
In der 3 sind im Kalibrierungsverfahren der vorliegenden Erfindung enthaltene beispielhafte Schritte dargestellt und werden beispielsweise unter Bezugnahme auf die Frequenzregelschleife 22 und das Kalibrierungssystem 24 der 1 wie auch die graphische Darstellung der 4 verstanden. Im wesentlichen wird die Abstimmempfindlichkeit in Hz/Bit des Oszillators 36 der Frequenzregelschleife 22 durch die Durchführung von Fehlermessungen (z.B. Frequenzfehlermessungen) bei zwei verschiedenen Abstimmwerten bestimmt (z.B. mit dem Ergebnis, daß zwei verschiedene Spannungseingangswerte an den Oszillator 36 angelegt werden). Das Bezugssignal zur Frequenzregelschleife 22 wird als Bezugswert für diese Messungen benutzt. Es ergibt sich eine durch eine gerade Linie angenäherte Abstimmkennlinie wie in 4 gezeigt.
Nach Schritt 3-1 der 3 wird der Phasendetektor 70 von der externen Bezugssignalleitung 46 abgetrennt (z.B. wird der erste Eingang in den Phasendetektor 70 mit Erde verbunden). So wird mit dem Schritt 3-1 die Schleife des Tiefpaßfilters 26 entriegelt und damit Jitter und Wandern gestoppt, das ansonsten von dem Bezugssignal auf der Leitung 46 vorhanden sein würde, und die Tiefpaßfilterungshandlung entfernt. Zusätzlich wird als Schritt 3-2 der Eingang des spannungsgesteuerten Oszillators 76 als der für die Leitung 78, d.h. die feste saubere Abstimm-Nennspannung, umgeschaltet. Das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators 76 kann nunmehr während des gesamten Kalibrierungsverfahrens als Bezugssignal auf der Leitung 40 für den Frequenzdetektor 30 benutzt werden.
Als Schritt 3-3 wird ein erstes Kalibrierungs-Abstimmeingangssignal an die Frequenzregelschleife 22 angelegt. Insbesondere wird als Darstellung, daß an dem Digital-Analog-Wandler (DAC) 34 unterschiedliche Eingaben angelegt werden können, der Wähler 50 so angesteuert, daß er dem Digital-Analog-Wandler (DAC) 34 ein erstes Kalibrierungs-Abstimmeingangssignal oder -datenwert (D1) zuführt. Bei Empfang des ersten Kalibrierungs-Abstimmeingangsdatenwertes (D1) wird vom Digital-Analog-Wandler (DAC) 34 eine erste Kalibrierungs-Abstimmspannung (V1) auf der Leitung 52 zum Oszillator 36 ausgegeben. Der Schritt 3-4 stellt das Warten des Kalibrierungssystems 24 dar, bis der Oszillator 36 nach Anlegen der ersten Abstimmspannung konstant geworden ist, z.B. 2,5 Sekunden in der beispielhaften Ausführungsform. Dann wird nach Oszillator-Stabilisierung als Schritt 3-5 eine sich aus Anlegen der ersten Kalibrierungs-Abstimmspannung (V1) ergebende erste Fehlermessung von der Frequenzregelschleife 22 erhalten. Im dargestellten Beispiel wird als Schritt 3-5 eine erste Frequenzfehlermessung (f1) vom Frequenzdetektor 30 erhalten (siehe Oszillatorfrequenzfehlersignal 47 in der 1).
Als Schritt 3-6 wird ein zweites Kalibrierungs-Abstimmeingangssignal oder -datenwert an die Frequenzregelschleife 22 angelegt. Für die beispielhafte Ausführungsform der 1 wird nunmehr als Teil des Schritts 3-6 der Wähler 50 angesteuert, um dem Digital-Analog-Wandler (DAC) 34 einen zweiten Kalibrierungs-Abstimmeingangsdatenwert (D2) zuzuführen. Es versteht sich wiederum, daß der Wähler 50 nur das Anlegen unterschiedlicher Eingangswerte an den Digital-Analog-Wandler (DAC) 34 darstellt, was nicht unbedingt ein Hardware-Wählerelement erfordert. Bei Empfang des zweiten Kalibrierungs-Abstimmeingangsdatenwertes (D2) wird vom Digital-Analog-Wandler (DAC) 34 eine zweite Kalibrierungs-Abstimmspannung (V2) auf der Leitung 52 zum Oszillator 36 ausgegeben.
In ähnlicher Weise wie beim Schritt 3-4 umfaßt der Schritt 3-7 warten, bis der Oszillator 36 konstant geworden ist. Nach Oszillator-Stabilisierung wird als Schritt 3-8 eine sich aus Anlegen der zweiten Kalibrierungs-Abstimmspannung (V2) ergebende zweite Fehlermessung von der Frequenzregelschleife 22 erhalten. Im dargestellten Beispiel wird als Schritt 3-8 eine zweite Frequenzfehlermessung (f2) vom Frequenzdetektor 30 erhalten.
Als Schritt 3-9 wird vom Kalibrierungssystem 24 ein Abstimmempfindlichkeitsfaktor für die Frequenzregelschleife bestimmt. In der dargestellten Ausführungsform umfaßt der Schritt 3-9 das Bestimmen einer Abstimmsteilheit durch Teilen einer Differenz der ersten Frequenzfehlermessung (f1) und der zweiten Frequenzfehlermessung (f2) durch eine Differenz des ersten Abstimmdatenwertes (D1) und des zweiten Abstimmdatenwertes (D2), z.B. die Abstimmempfindlichkeit wie in Gleichung 5 gezeigt. Abstimmempfindlichkeit = (f2 – f1)/(D2 – D1) Gleichung 5
Bei der Verwendung der zwei Punkte, die dem ersten Abstimmdatenwert (D1) und dem zweiten Abstimmdatenwert (D2) entsprechen, wird vom Kalibrierungssystem 24 angenommen, daß die eigentliche Abstimmkennlinie (siehe 4) durch eine gerade Linie angenähert werden kann.
Für die dargestellte Ausführungsform erfordert das Kalibrierungsverfahren nur rund 10 Sekunden, um eine ausreichende Messungsauflösung zu erhalten, wodurch eine Messungsgenauigkeit innerhalb rund 3% bereitgestellt wird.
Nach Durchführung des Kalibrierungsverfahrens wird das externe Bezugssignal auf der Leitung 46 zu der effektiven Eingabe des Tiefpaßfilters (LPF) 26 und damit eine gefilterte Eingabe für die Frequenzregelschleife 22. Danach wird von der Frequenzregelschleife 22 das Knotenbezugssignal auf der Leitung 42 ausgegeben, das beispielsweise als Taktsignal für Elemente 44 des Datenkommunikationsknotens 20 benutzt werden kann.
Die Bandbreite des Tiefpaßfilters (LPF) 26 ist um mindestens einen Faktor zwei niedriger als die Abtastrate der Frequenzregelschleife 22. Durch die Bereitstellung des Tiefpaßfilters (LPF) 26 wird der durch Jitter und Wandern verursachte Hub auf einen annehmbaren Betrag begrenzt.
Andere Faktoren von Messungsfehler oder -ungewißheit werden als vernachlässigbar oder kontrolliert angesehen. Beispielsweise wird der Betrag an Messungsauflösung durch die Meßzeit bestimmt. Abstimmspannung in der Frequenzregelschleife 22 wird während der Messung konstant gehalten. Die Messungen werden durchgeführt, nachdem der Oszillator 36 in der Frequenzregelschleife 22 konstant geworden ist, um jegliche Oszillatordrift in der Frequenzregelschleife 22 auszuschalten. Gleicherweise werden bei Einsatz des Tiefpaßfilters (LPF) 26 die Messungen nach Stabilisierung des Oszillators 72 durchgeführt. Eine feste Abstimmspannung wird während ihres Anlegens konstant gehalten. Ein Frequenzversatz für den Oszillator 72 im Tiefpaßfilter (LPF) 26 wird konstant gehalten, wodurch jeglicher Fehlerbeitrag vernachlässigbar wird.
Während des Kalibrierungsverfahrens der vorliegenden Erfindung wird wie unter Bezugnahme auf Schritt 3-1 erläutert die Eingabe auf der Leitung 46 zum Phasendetektor 70 abgeschaltet (bzw. geerdet). Weiterhin wird während des Kalibrierungsverfahrens als Schritt 3-2 anstatt der Ausgabe vom Tiefpaßfilter (LPF) 26 (z.B. anstatt des Ausgangssignals vom Verstärker 74) die Abstimmnenneingangsspannung auf der Leitung 78 an den spannungsgesteuerten Oszillator 76 angelegt. Die Auswahl der richtigen Eingaben in einen oder mehrere des Phasendetektors 70 und spannungsgesteuerten Oszillators 76 während des Kalibrierungsverfahrens kann automatisch vom Kalibrierungssystem 24 durchgeführt werden, z.B. durch das Senden zutreffender Steuersignale oder dergleichen zum Phasendetektor 70 und/oder dem spannungsgesteuerten Oszillator 76 oder Gattern, die Eingaben für den Phasendetektor 70 und spannungsgesteuerten Oszillator 76 auswählen.
Während verschiedenartig dargestellte Ausführungsformen Benutzung des Tiefpaßfilters (LPF) 26 in Verbindung mit der Frequenzregelschleife 22 zeigen, muß das Tiefpaßfilter (LPF) 26 nicht für alle Implementierungen eingesetzt werden. Wenn das Tiefpaßfilter (LPF) 26 nicht benutzt wird, sollte während des Kalibrierungsverfahrens eine andere Quelle ein sauberes und stabiles Bezugssignal für die Frequenzregelschleife bereitstellen (z.B. für den Frequenzdetektor 30).
Das Kalibrierungssystem 24 der vorliegenden Erfindung kann in einer Basisstation eines Zellularfunknetzes als ein nichtbegrenzender beispielhafter Datenkommunikationsknoten eingesetzt werden. Nach der Darstellung in 5 kommuniziert in dem Zellularfunknetz eine Benutzergeräteeinheit (UE – User equipment) wie beispielsweise die Benutzergeräteeinheit (UE) 130 mit einer oder mehreren Basisstationen (BS) 128 über eine Funk- bzw. Luftschnittstelle 132. Die Benutzergeräteeinheiten (UE) können Mobilstationen wie beispielsweise Mobiltelefone ("zellulare" Telefone) und Laptops mit Mobilfunkabschluß sein und können daher beispielsweise tragbare, Taschen-, in der Hand gehaltene, im Computer enthaltene oder im Auto befestigte Mobilvorrichtungen sein, die Sprache und/oder Daten mit dem Funkzugangsnetz kommunizieren.
Im Telekommunikationsnetz versorgt ein Funkzugangsnetz (RAN – radio access network) einen geographischen Bereich, der in Zellenbereiche aufgeteilt ist, wobei jede Zelle durch eine Basisstation 128 versorgt wird. Im Funkzugangsnetz sind typischerweise mehrere Basisstationen 128 (z.B. über Landleitungen oder Mikrowelle) mit einer Funknetzsteuerung (RNC – radio network controller) 126 verbunden. Von der Funknetzsteuerung (RNC) 126, die auch manchmal als Basisstationssteuerung (BSC – base station controller) bezeichnet wird, werden verschiedene Aktivitäten der mehreren damit verbundenen Basisstationen überwacht und koordiniert. Die Funknetzsteuerungen 126 sind typischerweise mit einem oder mehreren Kernnetzen verbunden.
Ein Beispiel eines Funkzugangsnetzes ist das UTRAN-Netz (UTRAN – UMTS (UMTS – Universal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access Network). Das UTRAN ist ein System der dritten Generation, das in mancher Hinsicht auf der in Europa entwickelten, als GSM (Global System for Mobile communications) bekannten Funkzugangstechnik aufbaut. UTRAN ist im wesentlichen ein W-CDMA-System (wideband code division multiple access).
5 zeigt ausgewählte allgemeine Aspekte beispielhafter Knoten wie beispielsweise die Funknetzsteuerung 126 und die Basisstation 128 wie auch einen mit einer Antenne 135 der Benutzergeräteeinheit (UE) 130 verbundenen Funksender/-empfänger 133. Die beispielhafte Funknetzsteuerung 126 und Basisstation 128 wie in 5 dargestellt sind Funknetzknoten, die eine entsprechende Datenverarbeitungs- und Steuereinheit 136 bzw. 137 zur Durchführung zahlreicher Funk- und Datenverarbeitungsoperationen einschließen, die dafür erforderlich sind, Kommunikationen zwischen der RNC 126 und der Benutzergeräteeinheit (UE) 130 zu führen. Teil der durch die Basisstations-Datenverarbeitungs- und Steuereinheit 137 gesteuerten Einrichtung umfaßt mehrere, mit einer oder mehreren Antennen 139 verbundene Funksender/-empfänger 138.
Gemäß einem beispielhaften Einsatz der vorliegenden Erfindung dient die Basisstation 128 als Datenkommunikationsknoten, an dem die Frequenzregelschleife 22 und das Kalibrierungssystem 24 der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Insbesondere zeigt die 5 die Frequenzregelschleife 22 und das Kalibrierungssystem 24 als die Basisstations- Datenverarbeitungs- und Steuereinheit 137 der Basisstation 128 umfassend.
5 zeigt auch eine Verbindungsstrecke 110, die Teil eines Übertragungsnetzes ist, über das Verkehr zwischen Funknetzsteuerung 126 und Basisstation 128 übertragen wird. Der auf der Verbindungsstrecke 110 übertragene Verkehr umfaßt ein Bezugssignal, das an der Basisstation 128 gewonnen und durch die Frequenzregelschleife 22 zur Verwendung als das Bezugssignal (z.B. Takt) des Basisstationsknotens gefiltert wird. Die Frequenzregelschleife 22 der Basisstation 128 wird unter Verwendung des Kalibrierungssystems 24 auf die oben beschriebene Weise kalibriert, z.B. unter Bezugnahme auf die Schritte der 3 und Verwendung der Abstimmempfindlichkeitskennlinie der 4.
6 zeigt ausführlicher eine bestimmte beispielhafte Ausführungsform einer Basisstation 128, in der die Kalibrierung der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann. Der Basisstations-(BS-)Knoten 128 der 6 erscheint als leitungsvermittelter Knoten mit einer Vermittlung 220, die zum Zusammenschalten verschiedener anderer Bestandteile des Basisstations-(BS-)Knotens 128 dient. Solche anderen Bestandteile umfassen die Anschluß-Endeinrichtung 221; die Takteinheit (TU – timing unit) 222; die ALT-Einheit 228; den BS-Hauptprozessor 240 und die Schnittstellenkarten 242. Die Vermittlung 220 überträgt Zellen, z.B. ATM-Zellen, zwischen den verschiedenen, mit der Vermittlung 220 verbundenen Elementen.
Die Anschluß-Endeinrichtung 221 verbindet mit der Verbindungsstrecke 110 und verbindet damit den Basisstations-(BS-)Knoten 128 mit dem Knoten der Funknetzsteuerung (RNC – radio network controller) 126. Die ALT-Einheit 228 ist eine Einheit, die z.B. Multiplexen und Demultiplexen und (wahlweise) Warteschlangenbildung hinsichtlich unterschiedlicher Protokolle von Zellen bereitstellt. Die Takteinheit (TU – timing unit) 222 umfaßt die Frequenzregelschleife 22 und das Kalibrierungssystem 24 der vorliegenden Erfindung wie auch beispielsweise einen Takteinheitskartenprozessor 225.
Die in 6 dargestellte Ausführungsform des Basisstations-(BS-)Knotens 128 ist in einem Gestell mit mehreren Etagen untergebracht. Jede Etage weist eine oder mehrere, daran angebrachte Karten, z.B. Leitungskarten, auf. Eine erste Etage 250 enthält Karten jeweils für die Anschluß-Endeinrichtung 221, die Takteinheit (TU) 222; die ALT-Einheit 228; den BS-Hauptprozessor 240 und die Schnittstellenkarten 242. Jede der Schnittstellenkarten 242 ist mit einer anderen Etage verbunden, z.B. einer der Senderetagen 260 oder einer der Empfängeretagen 270. Jede Empfängeretage 270 ist zum Teilen gewisser Sender-/Empfängerressourcen in einer entsprechenden Senderetage 260 verbunden, wobei die Senderetage 260 mit einer entsprechenden Etage von Verstärkern und Filtern 280 verbunden ist. Die Verstärker- und Filteretage 280 ist mit einer entsprechenden Antenne 139 verbunden. Beispielsweise ist die Schnittstellenkarte 242_1-T mit der Senderetage 260₁ verbunden, während die Schnittstellenkarte 242_1-R mit der Empfängeretage 270₁ verbunden ist. Das Paar von Senderetage 260₁ und Empfängeretage 270₁ ist wiederum mit der Verstärker- und Filteretage 280₁ verbunden. Ähnliche Verbindungen bestehen für eine zweite Paarung der Senderetage 260₂ und Empfängeretage 270₂ , die über die Schnittstellenkarte 242_2-T bzw. Schnittstellenkarte 242_2-R angeschlossen sind. Jeder Sender/Empfänger 38 der 5 umfaßt damit eine Senderetage 260, eine Empfängeretage 270 und Verstärker- und Filteretage 280.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Basisstations-(BS-)Knoten 128 ein auf ATM basierender Knoten, wobei Schnittstellenkarten 242 verschiedene ATM-Anschlußfunktionen durchführen. Die Senderetagen 260 und Empfängeretagen 270 enthalten jeweils mehrere Karten. Beispielsweise enthält jede Senderetage 260 nichtdargestellte Elemente wie beispielsweise eine Karte zum Anschließen an ihre entsprechende Schnittstellenkarte 242; einen Codierer, einen Basisbandsender. Zusätzlich enthält die Senderetage 260 die Sender-/Empfängerquellen, die sie mit der Empfängeretage 270 teilt, einschließlich eines Hochfrequenzsenders. Jede Empfängeretage 270 enthält nichtdargestellte Elemente wie beispielsweise eine Karte zum Anschließen an ihre entsprechende Schnittstellenkarte 242; einen Decodierer und einen Basisbandempfänger. Jede Verstärker- und Filteretage 280 enthält Verstärker wie beispielsweise MCPA- und LNA-Verstärker.
Noch weitere Einzelheiten von Teilen einer beispielhaften Takteinheit (TU) 222 sind in der 7 dargestellt. Die Takteinheit (TU) enthält fünf Synthetisierer; Synthetisierer A (auch als Synthetisierer 300 etikettiert); Synthetisierer B (auch als Synthetisierer 302 etikettiert); Synthetisierer C (auch als Synthetisierer 304 etikettiert); Synthetisierer D (auch als Synthetisierer 306 etikettiert); und Synthetisierer E (auch als Synthetisierer 308 etikettiert). Zwei Eingangsanschlüsse eines Eingangsschalters 310 empfangen jeweils 8 kHz-Signale. Ein Ausgangsanschluß des Eingangsschalters 310 gibt 8 kHz-Signale sowohl an den Synthetisierer D und einen ersten Eingangsanschluß des Ausgangsschalters 312 aus. Von einer externen Einrichtung wird ein externes Bezugssignal erhalten und an den Frequenzdetektor 314 und einen 1:N-Zähler 316 angelegt. Der 1:N-Zähler 316 erzeugt ein 8-kHz-Signal, das zu einer Vermittlung auf einer anderen Karte geleitet und danach zur Takteinheit (TU) 222 als eines der 8-kHz-Eingangssignale in den Eingangsschalter 310 zurückgesendet wird.
Vom Synthetisierer D wird ein 8-kHz-Signal zum Synthetisierer A ausgegeben, der wiederum ein 8-kHz-Signal jeweils zu einem zweiten Anschluß des Ausgangsschalters 312; zum Synthetisierer B; und zum Synthetisierer C ausgibt. Vom Synthetisierer B wird ein 19,440-MHz-Signal ausgegeben, das als das ATM-Bezugssignal der Basisstation 128 dient. Vom Synthetisierer C wird ein 30,720-MHz-Signal ausgegeben, das als das Basisband-Bezugssignal der Basisstation 128 dient. Zusätzlich wird das vom Synthetisierer C ausgegebene 30,720-MHz-Signal an einen ersten Eingangsanschluß eines Rahmensynchronisationsgenerators 320 angelegt. Ein zweiter Eingangsanschluß des Rahmensynchronisationsgenerators 320 empfängt ein Steuersignal vom Takteinheitskartenprozessor 225 (siehe 6). Ein Ausgangsanschluß des Ausgangsschalters 312 ist mit einem Eingangsanschluß des Synthetisierers E verbunden, wobei der Synthetisierer E ein 2,048-MHz-Signal ausgibt, das als eine Quelle für wahlweise externe Einrichtungen dient.
Kurz auf andere Elemente der 7 bezugnehmend wird vom Eingangsschalter 310 eines von zwei Eingangssignalen ausgewählt. Vom Ausgangsschalter 312 wird eines von zwei Eingangssignalen zum Anlegen an den Synthetisierer E ausgewählt, wobei ein Eingangssignal ungefiltert (vom Eingangsschalter 310) und das andere gefiltert ist (vom Synthetisierer A). Der Synthetisierer E liefert ein 2,048-MHz-Ausgangssignal, das als Bezugssignal von wahlweisen externen Einrichtungen benutzt werden kann. Vom Frequenzdetektor 314 wird ein Eingangsfrequenzsignal erkannt und ein steuerbares Teilungsverhältnis des 1:N-Zählers 316 so gesteuert, daß die Ausgangsfrequenz des Teilungsverhältnisses des 1:N-Zählers 316 8 kHz beträgt.
In der in 6 dargestellten Ausführungsform der Basisstation 128 mit ihrer in 7 dargestellten Takteinheit (TU) 222 wird durch die Anschluß-Endeinrichtung 221 aus dem über die Verbindungsstrecke 110 geführten ATM-Verkehr ein 8-kHz-Bezugssignal abgeleitet. Das durch die Anschluß-Endeinrichtung 221 abgeleitete 8-kHz-Bezugssignal wird an den Eingangsschalter 310 angelegt, der das abgeleitete 8-kHz-Bezugssignal zum Synthetisierer D leitet.
Der Synthetisierer D dient zur Durchführung der Funktionen des Tiefpaßfilters (LPF) 26. Das vom Synthetisierer D ausgegebene 8-kHz-Signal wird an den Synthetisierer A angelegt, der als die Frequenzregelschleife 22 der vorliegenden Erfindung dient.
Der als Frequenzregelschleife 22 dienende Synthetisierer A ist digitaler Beschaffenheit und weist Bestandteile entsprechend dem schon beschriebenen Frequenzdetektor 30, Prozessor 32, Digital-Analog-Wandler (DAC) 34 und Oszillator 36 auf. Der Oszillator 36 des Synthetisierers A ist ein thermostabilisierter Quarzoszillator mit einem ziemlich breiten Abstimmbereich, wodurch die Bereitstellung des Quarzoszillators durch mehrere Lieferanten erleichtert wird. Wie schon erwähnt wird durch die Abstimmempfindlichkeit des Quarzoszillators 36 des Synthetisierers A jedoch die Bandbreite der Frequenzregelschleife des Synthetisierers A beeinflußt und damit der Bedarf nach dem Kalibrierungssystem 24 der vorliegenden Erfindung erzeugt.
Der Synthetisierer A besitzt eine langsame Bandbreite und verfolgt die Durchschnittsfrequenz des durch den Synthetisierer D daran angelegten ankommenden Signals. Der Synthetisierer A weist eine Abtastrate von 4 Hz auf. Der Synthetisierer D ist ein Tiefpaßfilter mit einer noch langsameren Bandbreite als die Abtastrate des Synthetisierers A. Die Ausgabe des Synthetisierers A wird z.B. an den Synthetisierer B und den Synthetisierer C angelegt. Wie oben erwähnt wird vom Synthetisierer B das 19,440-MHz-ATM-Bezugssignal ausgegeben, während der Synthetisierer C das 30,720-MHz-Basisbandsignal ausgibt. Das 30,720-MHz-Basisbandsignal wird vom Rahmensynchronisationsgenerator 320 zur Erzeugung von Signalrahmen, z.B. Systemrahmennummern benutzt.
Die Schleifenbandbreite des Synthetisierers A (z.B. Frequenzregelschleife 22) kann um einen Faktor 2,2 variieren, wodurch die Einschwingzeit der Frequenzregelschleife 22 beeinträchtigt wird. Wie schon erwähnt ist es wünschenswert, sowohl die Einschwingzeit als auch den Jitter und das Wandern der Frequenzregelschleife 22 zu steuern. Steuern der Einschwingzeit ist besonders wichtig, wenn die Basisstation 128 einen kaskadierten Aufbau aufweist. Das Kalibrierungssystem 24 der vorliegenden Erfindung und das bei Einschalten der Basisstation 128 durchgeführte hier beschriebene Kalibrierungsverfahren erlaubt die Steuerung von sowohl Einschwingzeit als auch Jitter und Wandern für die Basisstation wie oben beschrieben, z.B. in Verbindung mit den Schritten der 3 und der Bestimmung der Abstimmempfindlichkeitskennlinie der 4.
Ein Beispiel eines kaskadierten Aufbaus für eine Basisstation 128' ist in der 6A dargestellt. Die kaskadierte Basisstation 128' der 6A ähnelt der der 6, unterscheidet sich aber z.B. dadurch, daß ihr Sender/Empfänger 138₁ über eine zweite Etage 250' mit der Etage 250 verbunden ist. Die zweite Etage 250' besitzt ihre eigene Vermittlung 220₁ , die über die Anschluß-Endeinrichtungen (ET) 221 mit der Vermittlung 220 der Etage 220 verbunden ist.
Die vorliegende Erfindung erlaubt eine Änderung der Einstellung des Digital-Analog-Wandlers (DAC) 34 zum Verfolgen der Eingangsfrequenz, da sich die Eingangsfrequenz beispielsweise aufgrund von Drift ändern kann. Verwendung des Abstimmempfindlichkeitsfaktors der vorliegenden Erfindung, der unter Verwendung des Kalibrierungssystems 24 und des hier beschriebenen Kalibrierungsverfahrens bestimmt worden ist, bietet eine Weise zum Erfahren, um wieviel die Einstellung des Digital-Analog-Wandlers (DAC) 34 geändert werden sollte.
Zurückverweisend auf Gleichung 4, BW = 1/(2 × π × (T/a)) stellt die Menge (T/a) die Zeitschleifenkonstante dar. Da die vorliegende Erfindung eine Weise zum genauen Erfahren des Abstimmempfindlichkeitsfaktors "a" und damit genauen Erfahren des Oszillatorgewinns (Hz/Bit) bietet, können genaue Korrekturen durchgeführt werden.
In den dargestellten Ausführungsformen ist der Oszillator 36 ein 10,000-MHz-Quarzoszillator. Der in der Frequenzregelschleife 22 eingesetzte Oszillator 36 wird sich mit seinem Alter verändern. Die durch Alterung verursachten Änderungen des Oszillators 36 werden jedoch durch die Rückkopplungsschleife der Frequenzregelschleife 22 kompensiert und gesteuert.
So bietet die vorliegende Erfindung ein Kalibrierungsverfahren und Kalibrierungssystem zum Kalibrieren der Schleifenbandbreite einer Frequenzregelschleife, wobei das System und Verfahren die Einschwingzeit und Modulationsbandbreite optimieren. Zusätzlich ist die zweckbestimmte Kalibrierungsschaltungshardware sehr kostengünstig.

Claims

Verfahren zum Kalibrieren einer Frequenzregelschleife (22), die ein gewonnenes Bezugssignal aus einem Übertragungsnetz zur Verwendung als Bezugssignal für einen Knoten eines Kommunikationsnetzes (20) filtern soll, mit folgenden Schritten: (1) Anlegen eines ersten Abstimmdatenwertes (D1) an die Frequenzregelschleife, wobei der erste Abstimmeingangsdatenwert (D1) an einen Digital-Analog-Wandler (34) angelegt wird, der die Frequenzregelschleife umfaßt, um ein erstes Spannungssignal (V1) zu ergeben, das an einen spannungsgesteuerten Oszillator (36) mit der Frequenzregelschleife angelegt wird, um eine erste Frequenz zu erzeugen; (2) Erlangen einer ersten Fehlermessung, die sich aus dem Schritt (1) ergibt; (3) Anlegen eines zweiten Abstimmdatenwertes (D2) an die Frequenzregelschleife, wobei der zweite Abstimmeingangsdatenwert (D2) an den Digital-Analog-Wandler (34) angelegt wird, um ein zweites Spannungssignal (V2) zu ergeben, das an den spannungsgesteuerten Oszillator (36) angelegt wird, um eine zweite Frequenz zu erzeugen; (4) Erlangen einer zweiten Fehlermessung, die sich aus dem Schritt (3) ergibt; dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren den folgenden weiteren Schritt umfaßt: (5) Verwenden der ersten Fehlermessung und der zweiten Fehlermessung zur Bestimmung eines Abstimmempfindlichkeitsfaktors (a) für die Frequenzregelschleife, wobei die erste Fehlermessung eine durch einen Frequenzdetektor (30) mit der Frequenz regelschleife erzeugte erste Frequenzfehlermessung (f1) ist, die eine Differenz zwischen der ersten Frequenz und einer Bezugsfrequenz (40) ist, und die zweite Fehlermessung eine durch den Frequenzdetektor (30) erzeugte zweite Frequenzfehlermessung (f2) ist, die eine Differenz zwischen der zweiten Frequenz und der Bezugsfrequenz (40) ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Bestimmens des Abstimmempfindlichkeitsfaktors für die Frequenzregelschleife das Bestimmen einer Abstimmsteilheit durch Teilen einer Differenz der ersten Frequenzfehlermessung (f1) und der zweiten Frequenzfehlermessung (f2) durch eine Differenz des ersten Abstimmdatenwertes (D1) und des zweiten Abstimmdatenwertes (D2) umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Frequenzregelschleife den Frequenzdetektor (30) umfaßt und wobei das Verfahren weiterhin umfaßt, daß der Frequenzdetektor (30) ein beständiges Bezugsfrequenzsignal (40) als erste Eingabe und eine Ausgabe des spannungsgesteuerten Oszillators (36) als zweite Eingabe (42) empfängt.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Verfahren weiterhin umfaßt, daß der Frequenzdetektor (30) das beständige Bezugsfrequenzsignal (40) aus einem Tiefpaßfilter (26) empfängt.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Verfahren weiterhin umfaßt, daß der Frequenzdetektor (30) die beständige Bezugsfrequenz aus einer Quelle empfängt, die ein sauberes und beständiges Bezugssignal bereitstellen kann.
Knoten eines Kommunikationsnetzes (20), der ein gewonnenes Bezugssignal (46) aus einem Übertragungsnetz zur Verwendung als Bezugssignal (42) für den Knoten ausfiltert, mit folgendem: einer Frequenzregelschleife (22) mit einem Digital-Analog-Wandler (34) und einem spannungsgesteuerten Oszillator (36); einem Kalibrierungssystem (24), das einen Abstimmempfindlichkeitsfaktor (a) für die Frequenzregelschleife (22) durch Durchführung der folgenden Kalibrierungsschritte bestimmt: (1) Anlegen eines ersten Abstimmdatenwertes (D1) an die Frequenzregelschleife, wobei der erste Abstimmeingangsdatenwert (D1) an einen Digital-Analog-Wandler (34) angelegt wird, der die Frequenzregelschleife umfaßt, um ein erstes Spannungssignal (V1) zu ergeben, das an einen spannungsgesteuerten Oszillator (36) mit der Frequenzregelschleife angelegt wird, um eine erste Frequenz zu erzeugen; (2) Erlangen einer ersten Fehlermessung, die sich aus dem Schritt (1) ergibt; (3) Anlegen eines zweiten Abstimmdatenwertes (D2) an die Frequenzregelschleife, wobei der zweite Abstimmeingangsdatenwert (D2) an den Digital-Analog-Wandler (34) angelegt wird, um ein zweites Spannungssignal (V2) zu ergeben, das an den spannungsgesteuerten Oszillator (36) angelegt wird, um eine zweite Frequenz zu erzeugen; (4) Erlangen einer zweiten Fehlermessung, die sich aus dem Schritt (3) ergibt; dadurch gekennzeichnet, daß der Knoten weiterhin einen Frequenzdetektor (30) zur Bereitstellung der ersten und der zweiten Fehlermessung für das Kalibrierungssystem (24) umfaßt, wobei die erste Fehlermessung eine durch einen Frequenzdetektor (30) mit der Frequenzregelschleife erzeugte erste Frequenzfehlermessung (f1) ist, die eine Differenz zwischen der ersten Frequenz und einer Bezugsfrequenz (40) ist, und die zweite Fehlermessung eine durch den Frequenzdetektor (30) erzeugte zweite Frequenzfehlermessung (f2) ist, die eine Differenz zwischen der zweiten Frequenz und der Bezugsfrequenz (40) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Vorrichtung zur Bestimmung des Abstimmempfindlichkeitsfaktors für die Frequenzregelschleife (22) das Bestimmen einer Abstimmsteilheit durch Teilen einer Differenz der ersten Frequenzfehlermessung (f1) und der zweiten Frequenzfehlermessung (f2) durch eine Differenz des ersten Abstimmdatenwertes (D1) und des zweiten Abstimmdatenwertes (D2) umfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Frequenzdetektor (30) zum Empfangen eines beständigen Bezugsfrequenzsignals (40) von einer Filterschaltung (26) als erste Eingabe und einer Ausgabe eines spannungsgesteuerten Oszillators als zweite Eingabe (42) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das beständige Bezugsfrequenzsignal (40) von der Filterschaltung (26) empfangen wird und wobei die Filterschaltung (26) ein analoges Tiefpaßfilter ist und die Frequenzregelschleife eine Digitalschaltung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Kalibrierungssystem (24) einen Prozessor zur Durchführung mindestens des Kalibrierungsschritts (3) umfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Frequenzregelschleife (22) folgendes umfaßt: einen spannungsgesteuerten Oszillator (36), der ein Oszillatorsignal erzeugt; den Frequenzdetektor (30), der ein Bezugssignal und das Oszillatorsignal empfängt; einen Prozessor (32), der ein Abstimmkorrektursignal berechnet; einen Digital-Analog-Wandler (34), der das Abstimmkorrektursignal in eine analoge Abstimmspannung zur Eingabe in den Oszillator (36) umwandelt.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Prozessor auch zur Durchführung mindestens des Kalibrierungsschritts (3) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Knoten ein Basisstationsknoten eines zellularen Telekommunikationssystems ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei das Bezugssignal über ein ATM-Übertragungsnetz (Asynchronous Transfer Mode) an den Basisstationsknoten angelegt wird.