专利名称：在移动通信设备的移动部分中校准高频振荡器频率的方法
技术领域：
本发明涉及在第一次接通移动通信设备的移动部分时用于校准移动通信设备的移动部分中的HF(高频)振荡器频率的方法。
在移动通信领域内，按照传输方法而存在一定的标准，该标准对通信设备的基站在发射时提出了预定的频率精度要求，并且在其它系统特性方面对移动接收部分内的接收情况规定了一种频率精度。
迄今为止，该标准是通过如下方式来保证的，即在制造移动通信设备的移动部分期间对HF振荡器进行了校准。但在制造中的校准是非常费事的，而且需要长的制作时间。
为了校正移动通信设备的移动部分内的HF振荡器的温度依赖性，也已经建议采用一种温度传感器，由它结合相应的算法来补偿HF振荡器的依赖于温度的误差。这种方法也是昂贵的。
因此本发明的任务在于介绍一种方法，通过它可以降低移动通信设备的制造成本，且同时能确保可靠地校准移动通信设备的移动部分的HF振荡器频率。
该任务通过具有权利要求1所述特征的方法来解决。本发明的改进方案由从属权利要求给出。
本发明基于的思想在于，可以在用户首次接通移动接收设备时校准高频振荡器。为此，让基站使用足够高的、且由标准化组织规定的特定发射频率精度。在移动接收部分中借助搜寻算法扫描从基站发送的且具有调制信息的被发射载波。如果所述具有调制信息的被发射载波-其频率可通过信道光栅按先验知识而以高精度被已知-是以足够的频率精度被接收的，则可以求出所述的频率误差，并使移动通信设备的移动部分同步到该载波上。把以所述频率误差进行校正的频率采纳为参考频率。为代替在移动部分的生产过程中进行首次校准，在首次投入运行时借助频率搜寻算法来进行所需的设置。因此这种校准是全自动的。
有利的是，尤其在每当第x次建立连接时重复地执行本发明所述的方法，其中每次都基于最后一次所求出的参考频率。于是在以后的同步过程中就可以基于所述HF振荡器的更小的频率偏差。通常不立即地再次执行本发明的方法，因为可以认为通过先前的自动初始化校准，所述的HF振荡器已被良好地校准。虚拟参量x另外还取决于振荡器的周围环境温度波动及其寿命。据此，虚拟参量x可以是1，但这不一定是必须的。因此加速了未来的同步。另外，通过对多次测量求平均而提高了精度。同步的快速性还可以以如下方式来提高，即只需对较小的频率范围进行扫描。通过快速的同步，在移动部分内降低了电流消耗，这便导致了其使用时间的延长。另外，由此还可以对产生频率所需要的构件的老化效应和温度偏差进行再校准。这譬如可以在每当第x次建立连接时执行，由此不会带来附加费用。通过再校准还可以在不增加费用的情况下大大提高产品的寿命。
优选地，在首次同步时采用任一基站的具有足够精度的发射信号，但接下来的连接建立是在另一基站的载波上进行的。这种信号可以具有更好的信噪比，并提供了更高的频率精度和更短的同步时间。譬如在UMTS方法中，UMTS网络的每个可能的信道都可以被考虑用于自动校准。因此可以同步到网络运营商的每个基站的任一信道上。于是，接下来的连接建立可以在任一信道上进行，也可以在其它运营商的其它信道上进行。同样，也可以利用同一基站来执行所述的同步和连接建立，当这些基站在此时最好地适用时。
另外，在本发明的一种优选改进方案中，采用单个的多模式移动部分来使所述移动通信设备与相互同步且标准不同的基站进行同步。这可以导致简单的、快速的且多方面应用的同步。另外，由此还可以相互结合许多不同的标准。
有利的还有，另外还在温度范围上进行校准，为此把温度测量和频率搜寻算法结合起来。这种对温度的校准在制造过程中是非常费时和费钱的。由于移动部分的周围环境不断地改变，所以通过这种在频率捕获期间的校准可以不断地和最佳地同当前的状况进行匹配。
下面借助优选实施例来详细讲述本发明，为讲述它们参考了以下附图。其中
图1简要地示出了本发明的方法，以及图2示出了图1所示方法的仿真结果。
例如借助在UMTS标准中的应用来讲述图1所示的方法。在UMTS中，在所采用的载频方面需要精度为百万分之+/-3的同步，以便执行接下来的时间同步。一个生产系列的HF振荡器在固有频率方面的平均元件杂散性典型地为百万分之+/-25。于是，通过下面所讲述的自动频率校准来将其降到百万分之+/-3的元件杂散性。由移动通信设备的移动部分1在接收机5中接收一个由未示出的基站所发送的信号4。所发送的信号4来自于基站的、位于约2.1GHz附近的基带。所接收的信号4借助公知的手段进行解调，并在分析和同步程序3内借助相关器把如此解调的信号6与预先已知的、且在网络范围内统一的pSCH序列进行比较。在此，pSCH代表遵照UMTS标准的主同步信道。
图2示出了相关器在基带内的输出12，其中所示的频率被减小了基站的平均载频。在频率为10MHz的情况下形成一个相关峰值13，移动台根据先验知识知道所述基站是以何种信道光栅(Kanalraster)进行发射的。所述的载频在基站方面可以以如下的精度支持无线电信号、譬如DCF77或GPS，该精度低于UTMS标准的百万分之0.05的规定。通过将已知的基站信道频率与所测的图2所示的输出12的相关峰值进行比较，可以求出所述移动台1的HF振荡器2的偏差。由此获得用于自动校准的数据。因此，HF振荡器2的振荡器固有频率中的、取决于生产的百万分之+/-25杂散性便可以如此地被补偿，使得将来的同步过程可基于最大的偏差百万分之+/-3。从而大大地加速了将来的同步处理。所以节省了时间和减少了校准所需的能量，这又可以降低电流消耗并由此提高移动部分的待机时间。
通过图1所示的位于分析和同步程序3内的比较步骤，便获得了数字式的设置。在同步过程中，该设置通过开关7被传送给存储器8并存放在那里。此外，该数字式的设置还被传送给D/A变换器9。该D/A变换器输出与所述数字式设置相对应的模拟信号，并被传送给压控HF振荡器2。一方面，所述的数字式设置被传送给其它的模块11，另一方面还作为新的参考频率fref经线路10被传送给接收机5。
所述的新参考频率fref在接下来的校准过程中被用作随后接收的、由基站发送的信号4的比较信号。在接收机5传送给分析和同步程序3的解调接收信号6被解调之后，便利用上述步骤进行新的校准，此时可以实现较快的同步，因为现在的参考频率fref具有较小的杂散值。
权利要求
1.用于在首次接通移动通信设备的移动部分(1)时在移动通信设备的移动部分(1)中校准高频振荡器(2)的频率的方法，具有步骤a)借助频率搜寻算法扫描从基站发送的且具有预定频率精度的被调制载波，b)通过把所找到的频率与一个被所述移动通信设备事先已知的基站信道光栅进行比较而求出频率误差，c)把所述的移动通信设备同步到所述的被调制载波，以及d)把以所述频率误差进行校正的频率采纳为参考频率(fref)。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于尤其在每当第x次建立连接时重复地执行所述的方法，其中每次都基于最后一次所求出的参考频率(fref)。
3.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于在首次同步时采用任一基站的发射信号(4)，但接下来的连接建立是在另一基站的载波上进行的。
4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于采用单个的多模式移动部分来使所述移动通信设备与相互同步且标准不同的基站进行同步。
5.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于另外还借助温度测量在温度范围上进行校准。
全文摘要
本发明涉及一种用于在首次接通移动通信设备时在移动通信设备的移动部分(1)中校准高频振荡器(2)的频率的方法，具有步骤借助频率搜寻算法扫描从基站发送的且具有预定频率精度的被调制载波；通过把所找到的频率与一个被所述移动通信设备事先已知的基站信道光栅进行比较而求出一个频率误差；把所述的移动通信设备同步到所述的被调制载波；以及把以所述频率误差进行校正的频率采纳为参考频率。
文档编号H04B7/26GK1460325SQ01815903
公开日2003年12月3日 申请日期2001年8月31日 优先权日2000年9月20日
发明者B·比内克, A·法尔肯伯格, S·卡格尔, T·克罗伊尔, A·昆茨, H·兰登伯格 申请人:西门子公司