DE3427303A1

DE3427303A1 - Konferenzschaltung fuer digitale kommunikationssysteme

Info

Publication number: DE3427303A1
Application number: DE19843427303
Authority: DE
Inventors: Heinrich 1000 Berlin Küchler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-07-20
Filing date: 1984-07-20
Publication date: 1986-01-30
Also published as: US4635252A; DE3427303C2; JPS6139758A; CA1239712A

Description

Siemens Aktiengesellschaft Unser Zeichen

Berlin und München VPA 8 4 P 4 0 8 0

Konferenzschaltung für digitale Kommunikationssysteme

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für Konferenzschaltungen in digitalen Kommunikationssystemen, insbesondere in PCM-Fernsprechsystemen, in denen digitalisierte Sprachsignale der Konferenzteilnehmer in der Konferenzschaltung addiert und zu allen Konferenzteilnehmern abzüglich eines von den jeweiligen Konferenzteilnehmern selbst erzeugten eigenen Sprachsignals übertragbar sind.

In derartig definierten Konferenzschaltungen werden also die Sprachsignale von den drei bis η-Konferenzteilnehmern addiert und allen Konferenzteilnehmern abzüglich des von den einzelnen Konferenzteilnehmern selbst ausgesendeten Sprachsignals übertragen. Je nach Art und Länge der Übertragungswege zwischen den einzelnen Konferenzteilnehmern, insbesondere aber beim Zusammenschalten von gemischt Analogen und digitalen Ubertragungsabschnitten in Verbindung mit nicht angepaßten Leitungen, treten störende Echosignale auf, die die Ver-. ständlichkeit der übertragenen Nutzsignale (Sprachsignale) stark beeinträchtigen. Da sich die Echosignale der Konferenzteilnehmer in gleicher Weise wie deren Nutzsignale aufadieren, und jedem einzelnen Konferenzteilnehmer das Summensignal - die Nutzsignale und die Echosignale aller Teilnehmer ■ übertragen werden, können die Echosignale relativ schnell die Größenordnung der Nutzsignale annehmen und somit die totalen Unverständlichkeit der Sprachsignale für die einzelnen Konferenzteilnehmer untereinander zur Folge haben.

Kern 3 Pch / 12.07.1984

Zur Beseitigung dieser Störbeeinflussungen durch die Echosignale sind eine Vielzahl von Verfahren zur Echounterdrückung bekannt, so beispielsweise der Einsatz von verschiedenen Echosperren und zunehmend die automatische Kompensation von Echosignalen durch sogenannte Echokompensatoren, All die Verfahren sehen vor, daß die Echounterdrückung unmittelbar an jeder einzelnen Konferenzteilnehmerstelle erfolgt und dementsprechend für Verbindungen mit vielen Konferenzteilnehmern erhebliche Vorleistungen getroffen werden müssen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, den Aufwand zur Echokompensation erheblich herabzusetzen und insbesondere für Konferenzen mit sehr vielen Konferenzteilnehmern eine Schaltungsanordnung anzugeben, bei der die Echokompensation unabhängig von der Zahl der Konferenzteilnehmer und deren verschiedenartige Übertragungswege optimal erfolgen kann. Erfindungsgemäß wird die durch die Kombination der Merkmale 1.1 bis 1.5 erreicht.

Die erfindungsgemäße Schaltunsanordnung sieht also für alle Konferenzteilnehmer eine zentral angeordnete Zwischenspeichereinrichtung vor, die.in Verbindung mit der ebenfalls für alle Konferenzteilnehmer gemeinsamen Transversalfiltereinrichtung dafür sorgt, daß jeder Konferenzteilnehmer neben der Summe der Sprachsignale sämtlicher Konferenzteilnehmer nur sein eigenes leitungsbedingtes Echosignal übertragen bekommt. Damit ist sichergestellt, daß die sonst übliche Summierung der Echosignale unterbleibt und die Störbeeinflussung für jeden einzelnen Konferenzteilnehmer auf das eigene Echosignale begrenzt ist. Als wesentlich für die Erfindung ist anzusehen, daß diese Schaltungsanordnung nicht dezentral für jeden einzelnen Konferenzteilnehmer vorzusehen ist, sondern unabhängig von der Zahl der Konferenzteilnehmer und deren Ubertragungswege zentral für eine Konferenzzelle eingesetzt ist.

-i--^S- VPA 84

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen der zweiten Subtrahiereinrichtung und der zweiten Konvertereinrichtung eine Pegelgrenzwert-Einstelleinrichtung zwischengeschaltet ist, so daß die unter Umständen durch die Summierung zu großer Summensignale auf einen bestimmten zugelassenen Pegelwert begrenzt werden können.

Die Erfindung wird in einem figürlich dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert, in dem lediglich die zum Verständnis notwendigen Schalteinrichtungen auszugsweise dargestellt sind.

Die Konferenzschaltung ist zwischen einem sogenannten Highway angeordnet, wobei die sendeseitig digitalisierten Sprachsignale PCM-SS den Eingang und die empfangsseitig digitalisierten Sprachsignale PCM-SE den Ausgang der Konferenzschaltung darstellen. Auf diesem PCM-Highway liegen die Sprachsignale sämtlicher in der Konferenzschaltung miteinander zu verbindender Konferenzteilnehmer. Dabei werden die momentanen Abtastwerte der Sprachsignale dieser Konferenzteilnehmer innerhalb bestimmter Zeitlagen seriel nacheinander übertragen. Die Zeit für die Übertragung eines Abtastwertes sämtlicher Konferenzteilnehmer wird als Rahmenzyklus bezeichnet. Dieser Rahmenzyklus wiederholt sich entsprechend der Abtastrate zyklisch.

Die sendeseitig digitalisieren Sprachsignale PCM-SS werden an die erste Konvertereinrichtung KOVl übertragen, und von dieser Konvertereinrichtung KOVl in lineare Abtastwerte umcodiert. Der Ausgang der ersten Konvertereinrichtung KOVl ist mit dem Eingang der Multiplexeinrichtung MUXl vebunden. Die Multiplexeinrichtung MUXl schreibt die Abtastwerte, die von der ersten Konvertereinrichtung KOVl übertragen sind, in die Speicherzellen Zl... bis Zn, Yl... bis Yn, Xl... bis Xn der Zwischenspeichereinrichtung ZAE ein. Die Multiplexeinrichtung MUXl wird dabei über die Steuerleitung ADR so gesteuert, daß

rahmenabhängig die Speicherzellen Zl... bis Zn, Yl... bis Yn oder Xl... bis Xn rotierend beschrieben werden, d. h., wenn die Abtastwerte in die Speicherzellen Zl... Zn eingeschrieben werden, sind in den Speicherzellen Xl... bis Yn die Abtastwerte des ersten davorliegenden Rahmens und in den Speicherzellen Xl... bis Xn die Abtastwerte des zweiten davorliegenden Rahmens gespeichert. Werden die Speicherzellen Xl.. bis Xn mi den Abtastwerten beschrieben, so sind in den Speicherzellen Xl... bis Xn die Abtastwerte des ersten davorliegenden Rahmens und in den Speicherzellen Zl... bis Zn die Abtastwerte des zweiten davorliegenden Rahmens gespeichert, usw.

Gleichzeitig wird die Multiplexeinrichtung MUXl über die Steuerleitungen ADR so gesteuert, daß die Abtastwerte immer zeitlagengerecht in die entsprechenden Speicherzellen Z..., Y..., X... der Zwischenspeichereinrichtung ZAE abgelegt werden, d. h. daS in den Speicherzellen Zl, Yl und Xl immer die Abtastwerte vom Konferenzteilnehmer auf der Zeitlage 1 des PCM-Highways und auf den Speicherstellen 12, Y2 und X2 die Abtastwerte des Konfrenzteilnehmers auf der Zeitlage 2 usw. liegen.

Weiterhin ist der Ausgang der Demultiplexeinrichtung MUX2 mit der zweiten Subtrahiereinrichtung SUB2 verbunden. Die Demultiplexeinrichtung MUX2 liest dabei die Abtastwerte aus den Speicherzellen Zl... bis Zn, Yl... bis Yn und Xl... bis Xn der Zwischenspeichereinrichtung ZAE aus und übergibt diese an die zweite Subtrahiereinrichtung SUB2. Die zweite Subtrahiereinrichtung SUB2 wird dabei über die Steuerleitungen ADR so gesteuert, daß rahmenabhängig die Speicherzellen Zl...

Zn, Yl... Yn und Xl... Xn rotierend ausgelesen werden, d. h. wenn die Demultiplexeinrichtung MUX2 die Speicherzellen Zl... Zn ausliest, daß gleichzeitig die Speicherzellen Xl... Xn über die Multiplexeinrichtung ML)Xl überschrieben wird. Werden dagegen die Speicherzellen Yl... bis Yn durch die Demultiplexeinrichtung MUX2 ausgelesen, werden gleichzeitig die Speicher-

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zellen Zl... bis Zn über die Multiplexeinrichtung MUXl beschrieben, usw. Die Demultiplexeinrichtung MUX2 liest immer die Abtastwerte aus dem nicht zum gleichen Zeitpunkt gesendeten, sondern aus dem zweiten davorliegenden. Rahmen aus. Dabei wird die Demultiplexeinrichtung MUX2 über die Steuerleitungen ADR so gesteuert, daß die Abtastwerte immer Zeitlagengerecht aus den entsprechenden Speicherzellen Z..., Y... und X... der Zwischenspeichereinrichtung ZAE ausgelesen werden, d. h. aus den Speicherzellen Zl, Yl und Xl wird immer der Abtastwert der ersten Zeitlage des PCM-Highways und aus den Speicherzellen Z2, Y2 und X2 immer der Abtastwert der zweiten Zeitlage usw. ausgelesen.

Desweiteren ist der Ausgang der ersten Konvertereinrichtung KOVl mit dem ersten Eingang der ersten Addiereinrichtung ADDl verbunden, wobei die erste Addiereinrichtung ADDl einen akkumulierenden Addierer darstellt, dessen Ausgang auf den zweiten Eingang zurückgeführt ist. Die erste Addiereinrichtung ADDl addiert dementsprechend die vom Ausgang der ersten Konvertereinrichtung KOVl übergebenen Abtastwerte nacheinander auf. Mit der Steuerleitung RA wird die erste Addiereinrichtung ADDl immer dann zurückgesetzt, wenn an dem Ausgang der ersten Addiereinrichtung ADDl die Summe aller Abtastwerte der an der Konferenz beteiligten Konferenzteilnehmer ansteht. Der Ausgang der ersten Addiereinrichtung ADDl führt auf die Tranversalfiltereinrichtung TFE, die u. a. die Schieberregistereinrichtungen SRI... SRn und die Multipliziereinrichtungen MPl... MPn enthält. Durch die Steuerleitungen RA werden die Schieberregister SRI... SRn veranlaßt, den an ihrem Eingang liegenden Abtastwert abzuspeichern, so daß bei jedem Rahmenwechsel das jeweils momentane Summensignal am Ausgang der ersten Addiereinrichtung ADDl in das erste Schieberegister SRI übernommen und mit dem weiteren Rahmenwechsel in die nachfolgenden Schieberegister SR2, SR3... SRn umgespeichert wird. Desweiteren sind in Verbindung mit der

Transversalfiltereinrichtung TFE die Regeleinrichtungen REl... REn vorgesehen, deren jeweils zweiter Eingang mit dem Ausgang des entsprechenden Schieberegisters SRI... SRn verbunden ist. Weiterhin sind die ersten Eingänge sämtlicher Regeleinrichtungen REl... REn gemeinsam mit dem Ausgang der Speichereinrichtung SPE verbunden. Der Ausgang der Regeleinrichtung REl... REn bildet gleichzeitig den Eingang des entsprechenden Koeffizientenregisters KRl... KRn. Die Regeleinrichtungen Rl... Rn vergleichen dabei die Abtastwerte an ihren Eingängen. Je nachdem ob die Ergebnisse positiv oder negativ bzw. die Abtastwerte phasengleich oder nicht phasengleich sind, wird der Inhalt des zugehörigen Koeffezientenregisters KRl— KRn um einen kleinen Betrag erhöht oder vermindert. Die Inhalte der Koeffezientenregister KRl... KRn werden an die in der Transversalfiltereinrichtung TFE angeordneten Multipliziereinrichtungen MPl... MPn weitergeleitet, deren jeweiliger zweiter Eingang mit dem jeweiligen Ausgang des entsprechenden Schieberegisters SRI... SRn verbunden ist. Die Multipliziereinrichtungen MP... führen eine Multiplikation des Inhaltes der Schieberegister SR... mit dem Inhalt der jeweiligen Koeffezientenregister KR... durch und legen das Ergebnis an ihre entsprechenden Ausgänge, die gleichzeitig die Eingänge der ,zweiten Addiereinrichtung ADD2 in der Transversalfiltereinrichtung TFE bilden. Die zweite Addiereinrichtung ADD2 addiert die Ausgangswerte der Multipliziereinrichtungen MP... und legt das Ergebnis an seinen Ausgang an.

Weiterhin ist der erste Eingang der ersten Subtrahiereinrichtung SUBl mit dem Ausgang des ersten Schieberegisters SRI verbunden, so daß an dem ersten Eingang der ersten Subtrahiereinrichtung SUBl der Summenabtastwert der Konferenzteilnehmer anliegt. Der zweite Eingang der Subtrahiereinrichtung SUBl ist mit dem Ausgang der zweiten Addiereinrichtung ADD2 verbunden und enthält das sogenannte Echokorrektursignal. Die erste Subtrahiereinrichtung SUB I zieht

von dem Summenabtastwert das Echokorrektusignal ab, so daß an dem Ausgang das entsprechende Differenzsignal erscheint, welches in der nachgeschalteten Speichereinrichtung SPE zwischengespeichert und wiederum über den Ausgang an die entsprechenden Regeleinrichtungen REl... REn übertragen wird.

Weiterhin sind die Eingänge der zweiten Subtrahiereinrichtung SUB2 sowohl mit dem Ausgang der Speichereinrichtung SPE als auch mit dem Ausgang der Demultiplexeinrichtung MUX2 verbunden. Die zweite Subtrahiereinrichtung SUB2 subtrahiert von dem ihr über einen Rahmen permament übertragenen Wert - dem Summensignal aller Konferenzteilnehmer - den zeitlagengerechten Abtastwert des einzelnen Konferenzteilnehmers, der der zweiten Subtrahiereinrichtung SUB2 von der Demultiplexeinrichtung MUX2 übertragen wird. Das Ergebnis wird an den Ausgang der zweiten Subtrahiereinrichtung SUB2 angelegt. Der zweiten Subtrahiereinrichtung SUB2 ist die Pegelgrenzwert-Einstelleinrichtung PEE nachgeschaltet, die die unter Umständen durch die Summierung zu großen Summensignale auf die beispielsweise von CCITT zugelassenen Pegelwerte reduziert.

Von der Pegelgrenzwert-Einstellrichtung PEE gelangt das gegebenenfalls korrigierte Sprachsignal zu der zweiten Konvertereinrichtung K0V2, die die linearen Abtastwerte in die empfangsseitig digitalisierten Sprachsignale PCM-SE umwandelt, Somit erhält jeder Konferenzteilnehmer das Summensignal aller Kbrifrenzteilnehmer abzüglich seines selbsterzeugten Sprachsignale, wobei die Echosignale der Konferenzteilnehmer bis äUS das jeweils eigene illiminiert sind.

2 Ansprüche
1 Figur

•40-

- Leerseite -

Claims

n on 3 k 2 / ο υ 4 ρ 4 ο 8 O Patentansprüche (Ii. Schaltungsanordnung für Konferenzschaltungen in digitalen Kommunikationssystemen, insbesondere in PCM-Fernsprechsystemen, in denen digitalisierte Sprachsignale der Konferenzteilnehmer in der Konferenzschaltung addiert und zu allen Konferenzteilnehmern abzüglich eines von den jeweiligen Konferenzteilnehmern selbst erzeugten eigenen Sprachsignals übertragbar sind, gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmale 1.1 die Konferenzschaltung weist eine sendeseitig digitaliserte Sprachsignale (PCM-SS) in lineare Abtastwerte umcodierende erste Konvertereinrichtung (KOVl) auf, deren Ausgang die umcodierten Abtastwerte an den Eingang einer Multiplexeinrichtung (MUXl) und einer ersten Addiereinrichtung (ADDl) übertragen,

1.2 die Multiplexeinrichtung (MUXl) steht mit einer die abtastwerte rahmenweis aufnehmenden Zwischenspeichereinrichtung (ZAE) in Verbindung, die mittels einer Demultiplexeinrichtung (MUX2) die Abtastwerte um zwei Rahmen verzögert an den Eingang einer zweiten Subtrahiereinrichtung (SUB2) überträgt,

1.3 die erste Addiereinrichtung (ADDl) ist ausgangsseitig mit einer Transversalfiltereinrichtung (TFE) derart verbunden, daß die Summe eines momentanen Abtastwertes sämtlicher Konferenzteilnehmer mittels einer ersten Subtrahiereinrichtung (SUBl) mit einer der Anzahl der Rahmen entsprechenden Zahl von Summen von jeweils vorangegangenen Abtastwerten sämtlicher Konferenzteilnehmer vergleichbar ist, wobei die Summe des momentanen Abtastwertes und die Summe der jeweils vorangegangenen Abtastwerte der Konferenzteilnehmer je nach Phasenlage zur Summe des momentanen Abtastwertes sämtlicher Konferenzteilnehmer um eine von·einer

jeweiligen Regeleinrichtung (RE ) ermittelbaren und in

einem entsprechend zugeordneten Koeffenzientenregister (KR..) '

.$. VPA 84P4 08

gespeicherten Korrekturgröße multipliziert mit der entsprechenden Summe des momentanen Abtastwertes bzw. der Summe der jeweils vorangegangenen Abtastwerte einer sämtliche Summensignale addierenden zweiten Addiereinrichtung (ADD2) der Transversalfiltereinrichtung (TFE) zugeführt sind,

1.4 die erste Subtrahiereinrichtung (SUBl) steht mit einer Speichereinrichtung (SPE) in Verbindung, deren Ausgangssignal - Differenz zwischen der Summe des momentanen Abtastwertes und der Summen sämtlicher vorangegangener Abtastwerte jeweils multipliziert mit der entsprechenden Korrekturgröße - der zweiten Subtrahiereinrichtung (SUB2) und den Regeleinrichtungen (RE...) zugeführt ist,

1.5 die Konferenzschaltung weist eine die linearen Abtast-

werte in empfangsseitig digitalisierte Sprachsignale (PCM-SE) umcodierende zweite Konvertereinrichtung (K0V2) auf, deren Eingang mit dem Ausgang der zweiten Subtrahiereinrichtung (SUB2) verbunden ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Merkmal 2.1 der zweiten Subtrahiereinrichtung (SUB2) und der zweiten Konvertereinrichtung (K0V2) ist einer Pegelgrenzwert-Einstelleinrichtung (PEE) zwischengeschaltet.