DE3427303C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für Kon­ ferenzschaltungen in digitalen Kommunikationssystemen, ins­ besondere in PCM-Fernsprechsystemen, in denen digitalisierte Sprachsignale der Konferenzteilnehmer in der Konferenz­ schaltung addiert und zu allen Konferenzteilnehmern abzüg­ lich eines von den jeweiligen Konferenzteilnehmern selbst erzeugten eigenen Sprachsignals übertragbar sind.

In derartig definierten Konferenzschaltungen, wie u. a. aus der DE-OS 29 42 067 bekannt, werden also die Sprachsignale von den drei bis n-Konferenzteilnehmern addiert und allen Koferenzteilnehmern abzüglich des von den einzel­ nen 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 Übertragungsabschnitten 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 Konferenz­ teilnehmer in gleicher Weise wie deren Nutzsignale auf­ addieren, und jedem einzelnen Konferenzteilnehmer das Summen­ signal - die Nutzsignale und die Echosignale aller Teilnehmer - übertragen werden, können die Echosignale relativ schnell die Größenordnung der Nutzsignale annehmen und somit die totale Unverständlichkeit der Sprachsignale für die einzel­ nen Konferenzteilnehmer untereinander zur Folge haben.

Zur Beseitigung dieser Störbeeinflussungen durch die Echo­ signale sind eine Vielzahl von Verfahren zur Echounter­ drückung bekannt, so beispielsweise der Einsatz von ver­ schiedenen Echosperren und zunehmend die automatische Kom­ pensation von Echosignalen durch sogenannte Echokompensatoren. All die Verfahren wie u. a. durch die Verwendung eines Transversalfilters ent­ sprechend der DE-OS 28 53 139 bekannt, sehen vor, daß die Echounterdrückung un­ mittelbar an jeder einzelnen Konferenzteilnehmerstelle er­ folgt und dementsprechend für Verbindungen mit vielen Kon­ ferenzteilnehmern 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 Konferenz­ teilnehmern eine Schaltungsanordnung anzugeben, bei der die Echokompensation unabhängig von der Zahl der Konferenzteil­ nehmer und deren verschiedenartige Übertragungswege optimal erfolgen kann. Erfindungsgemäß wird dies durch die Kombination der Merkmale 1.1 bis 1.5 erreicht.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung sieht also für alle Konferenzteilnehmer eine zentral angeordnete Zwischenspeicher­ einrichtung 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. Da­ mit ist sichergestellt, daß die sonst übliche Summierung der Echosignale unterbleibt und die Störbeeinflussung für jeden einzelnen Konferenzteilnehmer auf das eigene Echosignal be­ grenzt ist. Als wesentlich für die Erfindung ist anzusehen, daß diese Schaltungsanordnung nicht dezentral für jeden ein­ zelnen Konferenzteilnehmer vorzusehen ist, sondern unab­ hängig von der Zahl der Konferenzteilnehmer und deren Über­ tragungswege zentral für eine Konferenzzelle eingesetzt ist.

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 großen Summensignale auf einen bestimmten zugelassenen Pegelwert begrenzt werden können.

Die Erfindung wird in einem figürlich dargestellten Auführ­ ungsbeispiel näheer erläutert, in dem lediglich die zum Ver­ ständnis notwendigen Schalteinrichtungen auszugsweise darge­ stellt sind.

Die Konferenzschaltung ist zwischen einem sogenannten Highway angeordnet, wobei die sendeseitig digitalisierten Sprachsig­ nale PCM-SS den Eingang und die empfangsseitig digitalisierten Sprachsignale PCM-SE den Ausgang der Konferenzschaltung dar­ stellen. Auf diesem PCM-Highway liegen die Sprachsignale sämtlicher in der Konferenzschaltung miteinander zu verbin­ dender Konferenzteilnehmer. Dabei werden die momentanen Ab­ tastwerte der Sprachsignale dieser Konferenzteilnehmer inner­ halb bestimmter Zeitlagen seriell 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 digitalisierten Sprachsignale PCM-SS werden an die erste Konvertereinrichtung KOV 1 übertragen, und von dieser Konvertereinrichtung KOV 1 in lineare Abtastwerte umco­ diert. Der Ausgang der ersten Konvertereinrichtung KOV 1 ist mit dem Eingang der Multiplexeinrichtung MUX 1 verbunden. Die Multiplexeinrichtung MUX 1 schreibt die Abtastwerte, die von der ersten Konvertereinrichtung KOV 1 übertragen sind, in die Speicherzellen Z 1 . . . bis Zn, Y 1 . . . bis Yn, X 1 . . . bis Xn der Zwischenspeichereinrichtung ZAE ein. Die Multiplexeinrichtung MUX 1 wird dabei über die Steuerleitung ADR so gesteuert, daß rahmenabhängig die Speicherzellen Z 1 . . . bis Zn, Y 1 . . . bis Yn oder X 1 . . . bis Xn rotierend beschrieben werden, d. h., wenn die Abtastwerte in die Speicherzellen Z 1 . . . Zn eingeschrieben werden, sind in den Speicherzellen Y 1 . . . bis Yn die Abtast­ werte des ersten davorliegenden Rahmens und in den Speicher­ zellen X 1 . . . bis Xn die Abtastwerte des zweiten davorliegen­ den Rahmens gespeichert. Werden die Speicherzellen Y 1 . . . bis Yn mit den Abtastwerten beschrieben, so sind in den Speicher­ zellen X 1 . . . bis Xn die Abtastwerte des ersten davorliegenden Rahmens und in den Speicherzellen Z 1 . . . bis Zn die Abtast­ werte des zweiten davorliegenden Rahmens gespeichert, usw.

Gleichzeitig wird die Multiplexeinrichtung MUX 1 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. daß in den Speicherzellen Z 1, Y 1 und X 1 immer die Abtastwerte vom Konferenzteilnehmer auf der Zeitlage 1 des PCM-Highways und auf den Speicherstellen Z 2, Y 2 und X 2 die Abtastwerte des Konferenzteilnehmers auf der Zeitlage 2 usw. liegen.

Weiterhin ist der Ausgang der Demultiplexeinrichtung MUX 2 mit der zweiten Subtrahiereinrichtung SUB 2 verbunden. Die Demultiplexeinrichtung MUX 2 liest dabei die Abtastwerte aus den Speicherzellen Z 1 . . . bis Zn, Y 1 . . . bis Yn und X 1 . . . bis Xn der Zwischenspeichereinrichtung ZAE aus und übergibt diese an die zweite Subtrahiereinrichtung SUB 2. Die zweite Sub­ trahiereinrichtung SUB 2 wird dabei über die Steuerleitungen ADR so gesteuert, daß rahmenabhängig die Speicherzellen Z 1 . . . Zn, Y 1 . . . Yn und X 1 . . . Xn rotierend ausgelesen werden, d. h. wenn die Demultiplexeinrichtung MUX 2 die Speicherzellen Z 1 . . . Zn ausliest, daß gleichzeitig die Speicherzellen X 1 . . . Xn über die Multiplexeinrichtung MUX 1 überschrieben wird. Werden da­ gegen die Speicherzellen Y 1 . . . bis Yn durch die Demultiplex­ einrichtung MUX 2 ausgelesen, werden gleichzeitig die Speicher­ zellen Z 1 . . . bis Zn über die Multiplexeinrichtung MUX 1 be­ schrieben, usw. Die Demultiplexeinrichtung MUX 2 liest immer die Abtastwerte aus dem nicht zum gleichen Zeitpunkt gesendeten, sondern aus dem zweiten davorliegenden Rahmen aus. Dabei wird die Demultiplexeinrichtung MUX 2 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 Z 1, Y 1 und X 1 wird immer der Abtastwert der ersten Zeitlage des PCM-Highways und aus den Speicherzellen Z 2, Y 2 und X 2 immer der Abtast­ wert der zweiten Zeitlage usw. ausgelesen.

Des weiteren ist der Ausgang der ersten Konvertereinrichtung OV 1 mit dem ersten Eingang der ersten Addiereinrichtung ADD 1 verbunden, wobei die erste Addiereinrichtung ADD 1 einen akkumulierenden Addierer darstellt, dessen Ausgang auf den zweiten Eingang zurückgeführt ist. Die erste Addiereinrichtung ADD 1 addiert dementsprechend die vom Ausgang der ersten Kon­ vertereinrichtung KOV 1 übergebenen Abtastwerte nacheinander auf. Mit der Steuerleitung RA wird die erste Addiereinrichtung ADD 1 immer dann zurückgesetzt, wenn an dem Ausgang der ersten Addiereinrichtung ADD 1 die Summe aller Abtastwerte der an der Konferenz beteiligten Konferenzteilnehmer ansteht. Der Ausgang der ersten Addiereinrichtung ADD 1 führt auf die Tranversalfiltereinrichtung TFE, die u. a. die Schieber­ registereinrichtungen SR 1 . . . SRn und die Multiplizierein­ richtungen MP 1 . . . MPn enthält. Durch die Steuerleitungen RA werden die Schieberegister SR 1 . . . SRn veranlaßt, den an ihrem Eingang liegenden Abtastwert abzuspeichern, so daß bei jedem Rahmenwechsel das jeweils momentane Summensignal am Ausgang der ersten Addiereinrichtung ADD 1 in das erste Schieberegister SR 1 übernommen und mit dem weiteren Rahmen­ wechsel in die nachfolgenden Schieberegister SR 2, SR 3 . . . SRn umgespeichert wird. Des weiteren sind in Verbindung mit der Transversalfiltereinrichtung TFE die Regeleinrichtungen RE 1 . . . REn vorgesehen, deren jeweils zweiter Eingang mit dem Ausgang des entsprechenden Schieberegisters SR 1 . . . SRn verbunden ist. Weiterhin sind die ersten Eingänge sämtlicher Regeleinrichtungen RE 1 . . . REn gemeinsam mit dem Ausgang der Speichereinrichtung SPE verbunden. Der Ausgang der Regel­ einrichtung RE 1 . . . REn bildet gleichzeitig den Eingang des entsprechenden Koeffizientenregisters KR 1 . . . KRn. Die Regel­ einrichtungen R 1 . . . Rn vergleichen dabei die Abtastwerte an ihren Eingängen. Je nachdem ob die Ergebnisse positiv oder negativ bzw. die Abtastwerte phasengleich oder nicht phasen­ gleich sind, wird der Inhalt des zugehörigen Koeffizienten­ registers KR 1 . . . KRn um einen kleinen Betrag erhöht oder vermindert. Die Inhalte der Koeffizientenregister KR 1 . . . KRn werden an die in der Transversalfiltereinrichtung TFE ange­ ordneten Multipliziereinrichtungen MP 1 . . . MPn weitergeleitet, deren jeweiliger zweiter Eingang mit dem jeweiligen Ausgang des entsprechenden Schieberegisters SR 1 . . . SRn verbunden ist. Die Multipliziereinrichtungen MP . . . führen eine Multipli­ kation des Inhaltes der Schieberegister SR . . . mit dem Inhalt der jeweiligen Koeffizientenregister KR . . . durch und legen das Ergebnis an ihre entsprechenden Ausgänge, die gleichzeitig die Eingänge der zweiten Addiereinrichtung ADD 2 in der Trans­ versalfiltereinrichtung TFE bilden. Die zweite Addierein­ richtung ADD 2 addiert die Ausgangswerte der Multiplizierein­ richtung MP . . . und legt das Ergebnis an seinen Ausgang an.

Weiterhin ist der erste Eingang der ersten Subtrahierein­ richtung SUB 1 mit dem Ausgang des ersten Schieberegisters SR 1 verbunden, so daß an dem ersten Eingang der ersten Sub­ trahiereinrichtung SUB 1 der Summenabtastwert der Konferenz­ telnehmer anliegt. Der zweite Eingang der Subtrahierein­ richtung SUB 1 ist mit dem Ausgang der zweiten Addierein­ richtung ADD 2 verbunden und enthält das sogenannte Echo­ korrektursignal. Die erste Subtrahiereinrichtung SUB 1 zieht von dem Summenabtastwert das Echokorrektursignal 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 RE 1 . . . REn übertragen wird.

Weiterhin sind die Eingänge der zweiten Subtrahiereinrichtung SUB 2 sowohl mit dem Ausgang der Speichereinrichtung SPE als auch mit dem Ausgang der Demultiplexeinrichtung MUX 2 ver­ bunden. Die zweite Subtrahiereinrichtung SUB 2 subtrahiert von dem ihr über einen Rahmen permanent übertragenen Wert - dem Summensignal aller Konferenzteilnehmer - den zeitlagen­ gerechten Abtastwert des einzelnen Konferenzteilnehmers, der der zweiten Subtrahiereinrichtung SUB 2 von der Demultiplex­ einrichtung MUX 2 übertragen wird. Das Ergebnis wird an den Ausgang der zweiten Subtrahiereinrichtung SUB 2 angelegt. Der zweiten Subtrahiereinrichtung SUB 2 ist die Pegelgrenzwert- Einstelleinrichtung PEE nachgeschaltet, die die unter Um­ ständen durch die Summierung zu großen Summensignale auf die beispielsweise von CCITT zugelassenen Pegelwerte reduziert.

Von der Pegelgrenzwert-Einstellrichtung PEE gelangt das ge­ gebenenfalls korrigierte Sprachsignal zu der zweiten Kon­ vertereinrichtung KOV 2, die die linearen Abtastwerte in die empfangsseitig digitalisierten Sprachsignale PCM-SE umwandelt. Somit erhält jeder Konferenzteilnehmer das Summensignal aller Konferenzteilnehmer abzüglich seines selbsterzeugenden Sprach­ signals, wobei die Echosignale der Konferenzteilnehmer bis aus das jeweils eigene eliminiert sind.

Claims (2)

1. Schaltungsanordnung für Konferenzschaltungen in digitalen Kommunikationssystemen, insbesondere in PCM-Fernsprech­ systemen, 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 digitalisierte Sprachsignale (PCM-SS) in lineare Abtastswerte umcodierende erste Konvertereinrichtung (KOV 1) auf, über deren Ausgang die um­ codierten Abtastwerte an den Eingang einer Multiplexein­ richtung (MUX 1) und einer ersten Addiereinrichtung (ADD 1) übertragen werden,
• 1.2 die Multiplexeinrichtung (MUX 1) steht mit einer die Abtastwerte rahmenweise aufnehmenden Zwischenspeicherein­ richtung (ZAE) in Verbindung, die mittels einer Demulti­ plexeinrichtung (MUX 2) die Abtastwerte um zwei Rahmen verzögert an den Eingang einer zweiten Subtrahierein­ richtung (SUB 2) überträgt,
• 1.3 die erste Addiereinrichtung (ADD 1) ist ausgangsseitig mit einer Transversalfiltereinrichtung (TFE) derart ver­ bunden, daß die Summe der momentanen Abtastwerte sämt­ licher Konferenzteilnehmer mittels einer ersten Subtrahier­ einrichtung (SUB 1) mit einer der Anzahl der Rahmen ent­ sprechenden Zahl von Summen von jeweils vorangegangenen Ab­ tastwerten sämtlicher Konferenzteilnehmer vergleichbar ist, wobei die Summen der momentanen Abtastwerte und die Summen der jeweils vorangegangenen Abtastwerte der Konferenzteil­ nehmer je nach Phasenlage zur Summe der momentanten Abtast­ werte sämtlicher Konferenzteilnehmer mit einer von einer jeweiligen Regeleinrichtung (RE . . .) ermittelbaren und in einem entsprechend zugeordneten Koeffizientenregister (KR . . .) gespeicherten Korrekturgröße multipliziert einer sämtliche Summensignale addierenden zweiten Addierein­ richtung (ADD 2) der Transversalfiltereinrichtung (TFE) zu­ geführt sind,
• 1.4 die erste Subtrahiereinrichtung (SUB 1) steht mit einer Speichereinrichtung (SPE) in Verbindung, deren Ausgangs­ signal, gebildet aus der Differenz zwischen der Summe der momentanen Ab­ tastwerte und der Summen sämtlicher vorangegangener Ab­ tastwerte jeweils multipliziert mit der entsprechenden Korrekturgröße, der zweiten Subtrahiereinrichtung (SUB 2) und den Regeleinrichtungen (RE . . .) zugeführt ist,
• 1.5 die Konferenzschaltung weist eine die linearen Abtast­ werte in empfangsseitig digitalisierte Sprachsignale (PCM-ES) umcodierende zweite Konvertereinrichtung (KOV 2) auf, deren Eingang mit dem Ausgang der zweiten Subtrahiereinrichtung (SUB 2) verbunden ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Merkmal

• 2.1 der zweiten Subtrahiereinrichtung (SUB 2) und der zweiten Konvertereinrichtung (KOV 2) ist eine Pegelgrenzwert-Einstell­ einrichtung (PEE) zwischengeschaltet.