Многовходовый беспроводный телефон с подавлением эхо-сигнала

 

Заявлены способ и устройство, позволяющие двум или большему числу пользователей телефонной системы с беспроводным абонентским шлейфом установить связь друг с другом и с пользователем удаленной стороны вызова. Техническим результатом является обеспечение при ослаблении эхо-сигнала акустической связи и гибридного эхо-сигнала. Настоящее изобретение предназначено для использования в телефоне беспроводного абонентского шлейфа со множеством телефонных входов, один из которых соответствует специализированной микротелефонной трубке, и по меньшей мере еще один вход соответствует стандартному аналоговому телефону. В телефоне используются два подавителя эхо-сигнала для ослабления эхо-сигнала, вызванного рассогласованием импеданса гибридной схемы "4-на-2" и специализированной микротелефонной трубкой. Первый подавитель эхо-сигнала оптимизирован для подавления эхо-сигнала, вызванного акустической связью между элементами микротелефонной трубки, в то время как второй подавитель эхо-сигнала оптимизирован для подавления гибридного эхо-сигнала, возникающего в гибридной схеме "4-на-2". Два подавителя эхо-сигналов работают независимо друг от друга, в результате чего ни одному из них не требуется адаптировать свой коэффициент фильтрации, в случае изменения характеристик канала эхо-сигнала, которое может иметь место, когда абонент повесит трубку или когда другой абонент присоединяется к конференц-связи. 5 с. и 6 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к цифровой связи, более конкретно к новому улучшенному способу и устройству для удаления эхо-сигнала в телефонной системе с беспроводными абонентскими шлейфами.

Предшествующий уровень техники Использование метода модуляции множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР) является одним из различных способов обеспечения связи в системе с большим количеством пользователей. Использование способа МДКР в системе связи с множественным доступом раскрыто в патенте США 4901307 (далее по тексту - патент '307) на "систему связи множественного доступа с расширенным спектром, использующую спутниковые или наземные ретрансляторы" и в патенте США 5103459 (далее по тексту - '459) на "систему и способ формирования сигнала в системе сотовой телефонной связи МДКР", переуступленных правопреемнику настоящего изобретения.

В патентах '307 и '459 раскрыт способ множественного доступа при наличии большого количества пользователей мобильной телефонной системы, каждый из которых имеет приемопередатчик для связи через спутниковые ретрансляторы или наземные станции (также известные, как базовые станции или ячейки) с использованием сигналов с расширенным спектром режима МДКР. Использование МДКР обеспечивает более высокую спектральную эффективность, чем это может быть достигнуто при использовании других способов множественного доступа.

Система с проводными телефонными линиями обеспечивает традиционный способ обслуживания стационарных абонентов. Проводные телефонные системы хорошо приспособлены для решения этой задачи, потому что они обеспечивают высококачественную телефонную связь с низкими эксплуатационными расходами и могут легко удовлетворить растущий спрос на телефонное обслуживание добавлением новых телефонных проводных линий в существующую сеть. Недостаток проводных телефонных систем заключается в высокой стоимости их реализации и сложной инфраструктуре. Такие требования могут сделать проводные телефонные системы неэкономичными для обслуживания малонаселенных или удаленных районов, а также в менее развитых областях, где невозможно получить требуемые инвестиции. В результате, население этих малонаселенных или удаленных районов часто не имеет надежной телефонной связи. Кроме того, время, требуемое для создания необходимой инфраструктуры в таком районе, делает проводную телефонную систему менее желательной в областях, где в кратчайший срок нужно обеспечить телефонное обслуживание.

Беспроводные телефонные системы сотовой связи требуют существенно меньших затрат и менее сложной инфраструктуры, чем проводные телефонные системы, и поэтому предоставляют возможную альтернативу для обеспечения основного телефонного обслуживания в областях с неудовлетворительным доступом к проводным телефонным сетям. Такие беспроводные сотовые системы связи известны как беспроводные абонентские шлейфы.

В системе беспроводного абонентского шлейфа абонентские блоки могут использоваться в нескольких вариантах. Один из таких типов абонентских блоков называется интегрированной абонентской системой (ИАС), который напоминает обычный домашний телефон, если бы не антенна, которая служит для передачи сообщений на базовую станцию и их приема от базовой станции. Блок ИАС состоит из микротелефонной трубки и клавиатуры, которая выглядит и функционирует как обычный телефонный цифровой номеронабиратель. Речь от микротелефонной трубки передается на базовый блок ИАС и преобразуется в цифровой формат, чтобы ее можно было обрабатывать в системе МДКР, как описано в вышеупомянутых патентах '307 и '459.

Другой тип абонентских блоков представляет собой отдельную абонентскую систему (ОАС), которая обеспечивает один или несколько входов для стандартных телефонных аппаратов. Блок ОАС может использоваться в доме со многими стандартными телефонными аппаратами, причем пользователь каждого телефонного аппарата имеет индивидуальный телефонный номер, чтобы одновременно можно было передавать и принимать только один вызов. Пользователи могут занять вторую линию и активно участвовать в разговоре, причем каждый домашний пользователь способен поддерживать связь с удаленным абонентом, также как и друг с другом, подобно телефонному удлинителю для нескольких аппаратов, используемых в доме.

Эхо-сигнал создает проблему, характерную для абонентских блоков ИАС и ОАС. В блоке ИАС эхо-сигнал создается в микротелефонной трубке на приемном конце в виде раздражающего звука собственного голоса абонента. В блоке ОАС эхо-сигнал является следствием рассогласования импеданса в преобразователе 4-проводной линии в 2-проводную, известном как "гибридная схема" в блоке ОАС. Преобразование 4-проводной линии в 2-проводную необходимо для того, чтобы соединить стандартные аналоговые телефоны с ОАС.

В системах ИАС и ОАС проблема эхо-сигнала частично решается за счет использования сетевого подавителя эхо-сигнала, смонтированного в блоке ИАС и ОАС. Например, сетевой подавитель эхо-сигнала раскрыт в патенте США 5307405 (патент '405) на "сетевой подавитель эхо-сигнала", переуступленный правопреемнику настоящего изобретения. В блоке ИАС подавитель эхо-сигнала может быть оптимизирован для удаления "оглушающего" эхо-сигнала. В блоке ОАС подавитель эхо-сигнала может быть оптимизирован, чтобы удалить гибридный эхо-сигнал.

Во многих случаях желательно объединить особенности телефона ИАС с особенностями телефона ОАС. Иными словами, возникает необходимость создать абонентский телефонный узел, который напоминает узел ИАС и, в то же время, позволяет подключать к ней аналоговые телефоны. В таком телефоне эхо-сигнал должен быть подавлен уникальным образом, учитывая характер входов аналоговых телефонов и специализированного входа микротелефонной трубки.

Сущность изобретения Изобретение относится к способу и устройству для объединения блока ИАС с блоком ОАС, чтобы обеспечить возможность реализации вызовов конференц-связи между двумя пользователями ближней стороны и одним пользователем удаленной стороны. Объединенный блок, известный как блок ИАС/ОАС, также снижает эхо-сигнал у пользователя удаленной стороны, обусловленный импедансными характеристиками аналоговых телефонов и входа ИАС. В блоке ИАС/ОАС используются два подавителя эхо-сигнала, которые ослабляют эхо-сигналы. Один подавитель эхо-сигнала оптимизирован для удаления эхо-сигнала, возникающего из-за акустической связи элементов (микрофона и телефона) микротелефонной трубки ИАС, а другой оптимизирован для удаления гибридного эхо-сигнала, обусловленного аналоговыми телефонными входами.

Использование двойного подавления эхо-сигналов имеет ряд преимуществ. Во-первых, каждый подавитель эхо-сигнала может быть разработан специально для ослабления конкретного типа эхо-сигнала, который нужно подавить. Во-вторых, если один пользователь ИАС/ОАС повесит трубку во время конференц-связи, подавителю эхо-сигнала остающегося канала не нужно изменять коэффициенты фильтрации своего фильтра, потому что каждый подавитель эхо-сигнала работает в соответствии только с характеристиками канала эхо-сигнала для соответствующего пользователя. Другое преимущество настоящего изобретения заключается в быстрой сходимости фильтра подавителя эхо-сигнала, потому что состояние молчания скорее будет иметь место на ближней стороне одиночного абонента, а не в многопользовательской ситуации.

В одном из вариантов настоящего изобретения заявлен беспроводный телефон, обеспечивающий связь двух или нескольких пользователей одновременно друг с другом и с пользователем удаленной стороны вызова, содержащий специальную микротелефонную трубку для обеспечения первого телефонного входа и, по меньшей мере, один интерфейс для связи с аналоговым телефонным входом.

Настоящее изобретение обеспечивает удаление как эхо-сигнала акустической связи, так и гибридного эхо-сигнала в цифровой телефонной системе с абонентом на удаленной стороне вызова в беспроводной системе связи, который осуществляет связь, по меньшей мере, с двумя абонентами ближней стороны вызова, использующими беспроводной абонентский узел. При этом указанный абонентский блок имеет, по меньшей мере, два пользовательских интерфейса, один из которых представляет собой специальную микротелефонную трубку, и, по меньшей мере, один дополнительный интерфейс для связи со стандартным двухпроводным аналоговым телефоном, причем указанный стандартный аналоговый телефон соединен с указанным абонентским блоком через "4-на-2"-проводную гибридную схему, при этом указанный абонентский блок обеспечивает одновременную связь между абонентом удаленной стороны вызова, первым абонентом ближней стороны вызова, использующим специальную микротелефонную трубку, и вторым абонентом, использующим стандартный аналоговый телефон. Устройство содержит первое средство подавления эхо-сигнала, расположенное в указанном абонентском блоке для удаления эхо-сигнала, возникающего из-за акустической связи элементов специальной микротелефонной трубки, и второе средство подавления эхо-сигнала, предусмотренное в указанном абонентском узле для удаления гибридного эхо-сигнала, созданного в "4-на-2"-проводной гибридной схеме.

Краткое описание чертежей Признаки, задачи и преимущества настоящего изобретения поясняются в приведенном ниже подробном описании со ссылками на чертежи, на которых представлено следующее: фиг.1 - общая блок-схема блока ИАС/ОАС; фиг. 2 - функциональная блок-схема коммутатора на три направления, интерфейса ИАС и интерфейса ОАС; фиг.3 - упрощенная блок-схема подавителя эхо-сигнала.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения Изобретение раскрывает телефонную систему с беспроводным абонентским шлейфом блоком ИАС/ОАС, который включает в себя микротелефонную трубку и клавиатуру в виде одного телефонного интерфейса, обозначенного здесь как ИАС, и других телефонных интерфейсов, соединенных со стандартными аналоговыми телефонами, которые, в свою очередь, соединены с блоком ИАС/ОАС через стандартные гнезда RJ-11, обозначенные здесь как ОАС. Этот тип абонентской станции может найти применение в домах и офисах, где используется множество телефонных ответвителей.

Одной из проблем, связанных, с использованием блоков ИАС/ОАС, является присутствие эхо-сигнала, создаваемого интерфейсами ИАС и ОАС абоненту удаленной стороны вызова. Например, при трехстороннем разговоре между абонентом удаленной стороны, абонентом ИАС и абонентом ОАС создается эхо-сигнал из-за акустической связи между элементами микротелефонной трубки абонента ИАС, в то время как другой эхо-сигнал возникает из-за рассогласования импедансов, возникающего в "4-на-2"-проводной гибридной схеме, соединенной с интерфейсом ОАС. В последующем описании настоящего изобретения абонентом удаленной стороны вызова называется пользователь, который не использует блок ИАС/ОАС, в то время как термин "абонент ближней стороны вызова" обозначает пользователя, который использует блок ИАС/ОАС.

Фиг. 1 представляет общую блок-схему абонентской станции ИАС/ОАС 2 телефонной станции с беспроводным абонентским шлейфом ИАС/ОАС. Абоненты ближней стороны вызова могут использовать либо микротелефонную трубку ИАС, либо аналоговый телефон 18 или 20, чтобы передавать и принимать вызовы. Несколько аналоговых телефонов могут быть подключены к блоку ИАС/ОАС 2, показанному на фиг. 1, как блок, включающий в себя аналоговый телефон 20. Интерфейс между микротелефонной трубкой ИАС 16 и кодеком 14 является 4-проводным интерфейсом, тогда как связь между интерфейсом абонентской линии 12 и аналоговыми телефонами 18-20 осуществляется через 2-проводную линию каждого телефона. Для наглядности предположим, что к блоку ИАС/ОАС 2 подключен только один аналоговый телефон 18.

Коммутатор на три направления 10 управляет соединением между абонентом удаленной стороны и абонентами ИАС/ОАС. Если блоком ИАС/ОАС 2 пользуется только один абонент, связь между этим абонентом и абонентом удаленной стороны осуществляется через коммутатор 10 по направлению либо к микротелефонной трубке ИАС 16, либо к аналоговому телефону 1, конечно, в зависимости от того, какой интерфейс использует абонент ближней стороны вызова. Коммутатор на три направления 10, в одном из вариантов осуществления изобретения выполнен в виде цифрового процессора типа ADSP-2181 серии ADSP-2100 цифровых процессоров сигнала, изготавливаемых фирмой "Analog Devices" в городе Норвуд, штата Массачусетс. Понятно, что другие процессоры цифрового сигнала могут быть запрограммированы для функционирования в соответствии с сущностью изобретения. Альтернативно, могут быть использованы другие варианты выполнения коммутатора на три направления 10, использующие дискретные процессоры или специализированные интегральные схемы (ИС).

При использовании микротелефонной трубки ИАС 16 речь от абонента ближней стороны вызова передается в кодек 14, где она преобразуется из аналогового сигнала в цифровые выборки данных импульсно-кодовой модуляции (ИКМ). Если никакой другой абонент ближней стороны вызова не использует блок ИАС/ОАС 2, цифровые выборки подаются в модем 8, где они кодируются в пакеты данных, которые модулируются с использованием ИКМ или любого другого способа модуляции, включая МДВР, МДЧР или МДКР. Модулированные данные подаются в радиочастотный модуль 6, где они преобразуются с повышением частоты в сигнал высокой частоты и передаются через антенну 4 на удаленные базовые станции, которые на чертеже не показаны.

Кодированная речь пользователя удаленной стороны вызова принимается антенной 4, как сигнал высокой частоты, который был модулирован в соответствии с принятым способом модуляции. Радиочастотный модуль 6 преобразует сигнал 1 полосы модулирующих частот с понижением частоты, фильтрует и усиливает сигнал и подает его в модем 8 для демодуляции. Полученный пакет данных декодируется в цифровые выборки ИКМ в модеме 8 и подается на коммутатор на три направления 10, откуда данные подаются в кодек 14, когда используется только микротелефонная трубка ИАС 16. Кодек 14 принимает данные ИКМ и преобразует их в аналоговый сигнал, который подается в микротелефонную трубку 16 через четырехпроходный интерфейс.

При использовании аналогового телефона 18 речь от абонента ближней стороны вызова передается от аналогового телефона 18 на интерфейс абонентской линии 12 через двухпроводную линию. Аналоговый телефон 18 содержит гибридную схему, которая объединяет двухпроводный сигнал микрофона с двухпроводным сигналом наушника абонента, чтобы передать двухпроводный сигнал в блок ИАС/ОАС 2. Интерфейс абонентской линии 1 содержит "4-на-2"-проводный гибридный преобразователь, который преобразует двухпроводный сигнал от аналогового телефона 18 в 2-двухпроводный сигнал передачи и 2-двухпроводный сигнал приема. Интерфейс абонентской линии 12 также содержит кодек, используемый для преобразования аналогового речевого сигнала ближней стороны вызова в цифровые выборки ИКМ. Выборки ИКМ передаются на коммутатор на три направления 10, который направляет их в модем, где выборки ИКМ кодируются в пакеты данных, которые модулируются в соответствии с выбранным способом модуляции. Модулируемые данные подаются в радиочастотный модуль 6, где они преобразуются с повышением частоты и затем передаются в антенну 4.

Полученные речевые сигналы обрабатываются таким же образом, как описано выше для случая ИАС. Если используется только аналоговый телефон 18, демодулированный сигнал ИКМ от модема 8 передается через коммутатор на три направления 10 только в интерфейс абонентской линии 12. Здесь сигнал ИКМ преобразуется в аналоговый речевой сигнал и затем преобразуется в 2-проводный сигнал гибридной схемой, размещенной в интерфейсе абонентской линии 12. Аналоговый речевой сигнал затем передается на аналоговый телефон 18.

Далее в качестве примера описывается конференц-связь, в которой участвуют, по меньшей мере, три абонента: один абонент удаленной стороны вызова, один абонент ближней стороны вызова, использующий микротелефонную трубку ИАС 16, и другой абонент ближней стороны вызова, использующий аналоговый телефон 18. В течение конференц-связи, коммутатор на три направления 10 обеспечивает связь между всеми участниками. Абонент ИАС сможет одновременно связаться и с абонентом удаленной стороны, и с абонентом аналогового телефона. Абонент аналогового телефона сможет одновременно связаться и с абонентом удаленной стороны, и с абонентом ИАС. Абонент уделенной стороны сможет одновременно связаться и с абонентом ИАС, с абонентом аналогового телефона.

Эхо-сигнал создается из-за акустической связи между элементами микротелефонной трубки ИАС 1 и в результате рассогласования импедансов в интерфейсе абонентской линии 12. В итоге абонент приемного конца слышит раздражающее эхо своего собственного голоса.

На фиг. 2 представлена подробная блок-схема коммутатора на три направления 10, кодека 14 и интерфейса абонентской линии 12. Настоящее изобретение предусматривает введение двух подавителей эхо-сигналов в схему коммутатора на три направления. Подавитель эхо-сигнала (ПЭ1) 30 используется для удаления эхо-сигнала акустической связи между элементами микротелефонной трубки 16, в то время как подавитель эхо-сигнала (ПЭ2) 32 используется для удаления гибридного эхо-сигнала, создаваемого гибридной схемой 44. ПЭ1 30 состоит из адаптивного фильтрующего блока 34, который используется для оценки характеристик неизвестного канала эхо-сигнала, и сумматора 22, который вычитает оцененный эхо-сигнал из речевого сигнала удаленной стороны вызова. ЕС2 32 работает аналогичным образом и включает адаптивный фильтр 36 и сумматор 28. В возможном варианте осуществления изобретения подавители эхо-сигнала 30 и 32 выполнены по типу устройств, раскрытых в вышеупомянутом патенте 405 на "сетевой подавитель эхо-сигнала".

Согласно фиг.2, при конференц-связи речь абонента удаленной стороны вызова, полученная в виде выборок ИКМ, передается от модема 8 в сумматор 20 и сумматор 24. В сумматоре 20 цифровые выборки речевого сигнала от абонента аналогового телефона складываются с оцифрованной речью удаленной стороны вызова после прохождения через элемент задержки 68 и элемент ослабления 70. Элемент ослабления 70 является дополнительным и служит для предотвращения прохождения голоса аналогового абонента назад по каналу обратной связи от микротелефонной трубки ИАС. Это могло бы происходить, если бы подавитель эхо-сигнала 30 полностью не адаптировался к неизвестному каналу эхо-сигнала 46 в течение первых секунд вызова. Элемент задержки 68 представляет собой паразитное следствие действия аттенюатора 70 и, таким образом, не является физическим элементом системы.

Комбинированный сигнал с сумматора 20 передается в кодек 14, где он преобразуется в аналоговую форму. Аналоговый сигнал передается в гибридную схему 44, где он преобразуется в 2-проводный сигнал и затем передается в аналоговый телефон 18, где он принимается гибридной схемой 58. Гибридная схема 58 преобразует 2-проводный сигнал в 4-проводный сигнал: два провода идут к наушнику 60 и два провода к микрофону 62.

Комбинированный цифровой сигнал от сумматора 24 также подается на ПЭ2 32, где он используется как опорный сигнал для компенсации эхо-сигнала, возникающего в гибридной схеме 44. Гибридное эхо возникает в результате рассогласования импедансов в гибридной схеме 44, в результате которого принятый аналоговый речевой сигнал накладывается на речь абонента аналогового телефона, согласно модели прохождения сигнала через неизвестный канал эхо-сигнала 48, и складывается с другими сигналами в сумматоре 56. Отметим, что неизвестный канал эхо-сигнала 48 и сумматор 56 не являются физическими компонентами самой системы, а скорее представляют собой паразитное следствие рассогласования импеданса в гибридной схеме 44.

Речь абонента ИАС поступает в микрофон 52 микротелефонной трубки ИАС 16 и к ней добавляется эхо-сигнал, который моделируется сумматором 54, как описано выше. Сигнал "речь плюс эхо" передается в кодек 14 в аналоговой форме и преобразуется в цифровые выборки ИКМ. Выборки ИКМ подаются в сумматор 22, где оценка эхо-сигнала вычитается из суммы сигналов, в результате чего на выходе сумматора получаются сигналы, не содержащие эхо-сигнал, передаваемые затем в сумматор 26. В сумматоре 26 оцифрованная речь абонента аналогового телефона складывается с очищенной от эхо-сигналов речью с сумматора 22 и затем передается в модем 8 для модуляции и передачи в конечном счете абоненту удаленной стороны.

Аналоговый процесс происходит при передаче речи от абонента аналогового телефона. Речь от абонента аналогового телефона принимается микрофоном 62 аналогового телефона 18. Аналоговая речь поступает в гибридную схему 58 в аналоговом телефоне 18, где она преобразуется в 2-проводный сигнал. 2-проводный сигнал передается в гибридную схему 44 в блоке ИАС/ОАС 2 и подвергается обратному преобразованию в 4-проводный сигнал: 2 провода для передачи сигналов и 2 провода для приема сигналов. Эхо-сигнал добавляется к речевому сигналу в сумматоре 56, как описано выше. Аналоговый сигнал, включающий в себя речевой сигнал и эхо-сигнал ("речь плюс эхо"), подается в кодек 42, где он преобразуется в цифровые выборки ИКМ и подается в сумматор 28. Оценка эхо-сигнала, сформированная адаптивным фильтром 36, вычитается из цифрового сигнала "речь плюс эхо", выделяя очищенный от эхо речевой сигнал, который передается в сумматор 26. Речь абонента ОАС объединяется с сигналом, очищенным от эхо-сигнала, в сумматоре 26 и затем передается в модем 8 для модуляции и передачи абоненту удаленной стороны вызова.

Фиг. 3 представляет упрощенную функциональную блок-схему подавителя эхо-сигнала 30. Этот вариант в равной степени применим к подавителю эхо-сигнала 32. Все детали этого подавителя эхо-сигнала раскрыты в вышеупомянутом патенте '405. Следует отметить, что в возможном варианте осуществления изобретения, подавители эхо-сигнала 30 и 32 являются, в основном, конечными автоматами, выполняющими определенные функции в каждом из различных рабочих состояний. Состояния, в которых работают подавители эхо-сигнала 30 и 32, включают режим молчания, речь на ближней стороне вызова, речь на удаленной стороне вызова, одновременный разговор и продолжение режима связи.

Ниже описывается подавитель эхо-сигнала 30 и соответствующие потоки сигналов, однако, функциональные средства в равной степени применимы и к подавителю эхо-сигнала 32. На фиг. 3 на удаленной стороне принятый речевой сигнал плюс речевой сигнал, очищенный от эхо-сигнала, подаваемый с сумматора 28, обозначены знаком х(n), в то время как принятый речевой сигнал от ИАС ближней стороны обозначен знаком v(n). Понятно, что х(n) и v(n) - цифровые представления аналоговых форм колебаний речевого сигнала.

Входной речевой сигнал удаленной стороны х(n) хранится в буфере 100 для последующей подачи на фильтр состояния 102, фильтр подавителя эхо-сигнала 104 и блок управления 106. В рассматриваемом варианте осуществления изобретения фильтр состояния и фильтр подавителя эхо-сигнала 104 имеют по 256 отводов каждый. Следует отметить, что фильтр состояния 102 и фильтр подавителя эхо-сигнала 104 могут иметь большее или меньшее число отводов в зависимости от того, вызван ли подавляемый эхо-сигнал акустической связью между элементами микротелефонной трубки или эхо-сигналом гибридной схемы.

Два независимо адаптированных фильтра, фильтры 102 и 104, отслеживают неизвестный канал эхо-сигнала. В то время как фильтр 104 осуществляет фактическое подавление эхо-сигнала, фильтр 102 используется блоком управления 106, чтобы определить, в каком из нескольких состояний должен работать подавитель эхо-сигнала 30. По этой причине фильтры 102 и 104, соответственно, называются фильтром состояния и фильтром подавителя эхо-сигнала. Преимущество этого подхода с двумя фильтрами состоит в том, что эффективность фильтра подавителя эхо-сигнала 104, который моделирует неизвестный канал эхо-сигнала, может поддерживаться на высоком уровне без риска искажения, обусловленного речью ближней стороны вызова. Определение состояния фильтра состояния 102 выдается в блок управления 106, где оно используется для принятия решения о настройке коэффициентов отводов фильтра состояния 102 и фильтра подавителя эхо-сигнала 104.

Фильтр подавителя эхо-сигнала 104 обеспечивает точную копию эхо-сигнала у(n) на входе сумматора 22, где она вычитается из сигнала v(n). Копия эхо-сигнала у(n) формируется путем оценки импульсной характеристики неизвестного канала эхо-сигнала на интервале молчания ближней стороны вызова. Результирующий свободный от эхо выходной сигнал е(n) сумматора 22 подается обратно на вход блока управления 106, а также на сумматор 26 и элемент задержки 30, показанный на фиг. 2.

Преимущество наличия двух подавителей эхо-сигнала в системе состоит в том, что когда второй абонент дает отбой или занимает дополнительную линию, импульсная характеристика второго подавителя эхо-сигнала не изменяется. Следовательно, фильтр подавителя эхо-сигнала 104 и фильтр состояния 102 не должны изменять свой коэффициент фильтрации в ответ на переключение каналов. В результате может быть получена более точная оценка эхо-сигнала. Иными словами, подавитель эхо-сигнала 30 может адаптироваться во время молчания абонента ИАС, в то время как абонент удаленной стороны вызова или абонент аналогового телефона продолжает разговор. Точно так же, подавитель эхо-сигнала 32 может адаптироваться, когда абонент аналогового телефона молчит, а абонент удаленной стороны вызова или абонент ИАС разговаривает. Предполагается, что продолжительность активных разговоров распределена между абонентами равномерно, и каждый подавитель эхо-сигнала может адаптироваться в течение двух третей этого времени. Если используется единственный подавитель эхо-сигнала, он может адаптироваться только в течение одной трети этого времени.

Еще одно преимущество настоящего изобретения состоит в том, что каждый подавитель эхо-сигнала будет сходиться быстрее, чем в случае использования единственного подавителя эхо-сигнала. Фильтр подавителя эхо-сигнала 104 и фильтр состояния 102 могут только определять неизвестные характеристики канала эхо-сигнала и сходиться на интервале молчания абонента ближней стороны вызова. Если только один абонент ближней стороны вызова приходится на каждый подавитель эхо-сигнала, состояние молчания ближней стороны вызова более вероятно, чем в случае, когда нескольким абонентам ближней стороны вызова выделен один подавитель эхо-сигнала.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения позволяет специалисту в данной области техники реализовать или использовать настоящее изобретение. Выполнение различных модификаций этих вариантов не представляет трудности для специалистов в данной области, и определенные здесь основные принципы могут быть применены к другим вариантам без использования дополнительного изобретательства. Таким образом, настоящее изобретение не ограничивается приведенными здесь предпочтительными вариантами, а имеет более широкий объем, соответствующий принципам и новым признакам, раскрытым в пунктах формулы изобретения.

Формула изобретения

1. Устройство для удаления эхо-сигнала акустической связи и гибридного эхо-сигнала в системе беспроводного локального шлейфа, причем указанная система включает абонента удаленной стороны вызова, устанавливающего радиосвязь по меньшей мере с двумя абонентами ближней стороны вызова, указанные абоненты ближней стороны вызова используют беспроводный абонентский блок, имеющий по меньшей мере два пользовательских интерфейса, один из которых представляет собой специализированную микротелефонную трубку, а по меньшей мере еще один другой интерфейс является двухпроводным стандартным аналоговым телефоном, при этом стандартный аналоговый телефон соединен с абонентским блоком через "4-на-2"-проводную гибридную схему, причем абонентский блок обеспечивает одновременную связь между абонентом удаленной стороны вызова, первым абонентом ближней стороны вызова, использующим специализированную микротелефонную трубку, и вторым абонентом, использующим стандартный аналоговый телефон, при этом указанное устройство содержит подавитель эхо-сигнала акустической связи, расположенный в абонентском блоке и связанный с упомянутой специализированной микротелефонной трубкой, предназначенный для удаления эхо-сигнала акустической связи, создаваемого в специализированной микротелефонной трубке, и подавитель гибридного эхо-сигнала, расположенный в абонентском блоке и связанный с "4-на-2"-проводной гибридной схемой и подавителем эхо-сигнала акустической связи, предназначенный для удаления гибридного эхо-сигнала, создаваемого в "4-на-2"-проводной гибридной схеме.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подавитель эхо-сигнала акустической связи работает независимо от подавителя гибридного эхо-сигнала.

3. Способ удаления эхо-сигнала акустической связи и гибридного эхо-сигнала в системе беспроводного локального шлейфа, причем указанная система включает абонента удаленной стороны вызова, устанавливающего радиосвязь по меньшей мере с двумя абонентами ближней стороны вызова, при этом абоненты ближней стороны вызова используют беспроводный абонентский блок, имеющий по меньшей мере два пользовательских интерфейса, один из которых представляет собой специализированную микротелефонную трубку, и по меньшей мере еще один интерфейс, являющийся двухпроводным стандартным аналоговым телефоном, стандартный аналоговый телефон соединен с абонентским блоком через "4-на-2"-проводную гибридную схему, при этом абонентский блок обеспечивает одновременную связь между абонентом удаленной стороны вызова, первым абонентом ближней стороны вызова, использующим специализированную микротелефонную трубку, и вторым абонентом ближней стороны вызова, использующим стандартный аналоговый телефон, при этом способ включает этапы передачи цифрового речевого сигнала удаленной стороны вызова к подавителю эхо-сигнала акустической связи и передачи в комбинацию первого цифрового речевого сигнала и цифрового эхо-сигнала акустической связи от специализированной микротелефонной трубки к подавителю эхо-сигнала акустической связи, формирования копии цифрового эхо-сигнала акустической связи, аппроксимирующей упомянутый цифровой эхо-сигнал акустической связи, вычитания копии цифрового эхо-сигнала акустической связи из объединенных упомянутых первого цифрового речевого сигнала и упомянутого цифрового эхо-сигнала акустической связи, для формирования первого цифрового речевого сигнала в качестве выходного сигнала подавителя эхо-сигнала акустической связи, передачи цифрового речевого сигнала удаленной стороны вызова на подавитель гибридного эхо-сигнала и передачи в комбинации второго цифрового речевого сигнала и цифрового гибридного эхо-сигнала от стандартного аналогового телефона к подавителю гибридного эхо-сигнала, формирования копии цифрового гибридного эхо-сигнала, аппроксимирующей цифровой гибридный эхо-сигнал, и вычитания копии цифрового гибридного эхо-сигнала из объединенных упомянутого второго речевого сигнала и упомянутого цифрового гибридного эхо-сигнала для формирования второго цифрового речевого сигнала в качестве выходного сигнала подавителя гибридного эхо-сигнала.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что дополнительно включает этапы объединения первого цифрового речевого сигнала и второго цифрового речевого сигнала и передачи объединенных упомянутого первого цифрового речевого сигнала и упомянутого второго цифрового речевого сигнала к абоненту удаленной стороны вызова.

5. Беспроводный телефон, позволяющий двум или большему числу пользователей осуществить связь одновременно друг с другом и с пользователем удаленной стороны вызова, содержащий специализированную микротелефонную трубку для обеспечения первого аналогового сигнала, по меньшей мере один интерфейс для приема третьего аналогового сигнала, выданного по меньшей мере одним аналоговым телефоном, модем для выдачи второго цифрового сигнала на коммутатор на три направления, первый кодек, соединенный с коммутатором на три направления и микротелефонной трубкой, предназначенный для преобразования первого аналогового сигнала с микротелефонной трубки в первый цифровой сигнал и для преобразования второго цифрового сигнала с модема через коммутатор на три направления во второй аналоговый сигнал, который выдается на упомянутую микротелефонную трубку, интерфейс абонентской линии, соединенный с упомянутым по меньшей мере одним интерфейсом и коммутатором на три направления, предназначенный для преобразования третьего аналогового сигнала с упомянутого по меньшей мере оного аналогового телефона в третий цифровой сигнал и для преобразования второго цифрового сигнала с модема через коммутатор на три направления в четвертый аналоговый сигнал, выдаваемый на упомянутый по меньшей мере один интерфейс, при этом коммутатор на три направления соединен с первым кодеком, интерфейсом абонентской линии и с модемом для объединения первого цифрового сигнала, третьего цифрового сигнала и второго цифрового сигнала.

6. Беспроводный телефон по п.5, отличающийся тем, что интерфейс абонентской линии содержит второй кодек, соединенный с коммутатором на три направления, и гибридную схему, соединенную с упомянутым вторым кодеком и с упомянутым по меньшей мере одним интерфейсом, предназначенную для обеспечения связи между вторым кодеком и упомянутым по меньшей мере одним интерфейсом.

7. Беспроводный телефон по п.5, отличающийся тем, что первый цифровой сигнал, третий цифровой сигнал и второй цифровой сигнал передаются в виде пакетов данных с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ).

8. Беспроводный телефон по п.5, отличающийся тем, что коммутатор на три направления содержит подавитель эхо-сигнала акустической связи, соединенный с первым кодеком, первым сумматором (20), со вторым сумматором (24) и с третьим сумматором (26), для приема первого цифрового сигнала от первого кодека и первого объединенного сигнала с подавленным эхо-сигналом от первого сумматора и для формирования первого сигнала с подавленным эхо-сигналом для подачи на второй сумматор и на третий сумматор, подавитель гибридного эхо-сигнала, соединенный с интерфейсом абонентской линии, с первым сумматором, со вторым сумматором и с третьим сумматором, для приема третьего цифрового сигнала от интерфейса абонентской линии и второго объединенного сигнала с подавленным эхо-сигналом от второго сумматора и для формирования второго сигнала с подавленным эхо-сигналом для подачи на первый сумматор и на третий сумматор, при этом первый сумматор имеет первый вход, соединенный с подавителем гибридного эхо-сигнала, второй вход, соединенный с модемом для приема второго цифрового сигнала, и выход, соединенный с подавителем эхо-сигнала акустической связи и с первым кодеком, причем первый сумматор служит для объединения второго сигнала с подавленным эхо-сигналом и второго цифрового сигнала для формирования первого объединенного сигнала с подавленным эхо-сигналом, второй сумматор имеет первый вход, соединенный с подавителем эхо-сигнала акустической связи, второй вход, соединенный с модемом для приема второго сигнала, и выход, соединенный с подавителем гибридного эхо-сигнала и с интерфейсом абонентской линии, причем второй сумматор служит для объединения первого сигнала с подавленным эхо-сигналом и второго сигнала для формирования второго объединенного сигнала с подавленным эхо-сигналом, третий сумматор имеет первый вход, соединенный с подавителем эхо-сигнала акустической связи, второй вход, соединенный с подавителем гибридного эхо-сигнала, и выход, соединенный с модемом, причем третий сумматор служит для объединения первого сигнала с подавленным эхо-сигналом и второго сигнала с подавленным эхо-сигналом для формирования третьего объединенного сигнала с подавленным эхо-сигналом.

9. Беспроводный телефон по п.8, отличающийся тем, что дополнительно содержит первый аттенюатор (66), включенный между вторым сумматором и подавителем эхо-сигнала акустической связи, и второй аттенюатор (68), включенный между первым сумматором и подавителем гибридного эхо-сигнала.

10. Способ обеспечения связи по меньшей мере между тремя пользователями: первым пользователем ближней стороны вызова, использующим специализированную микротелефонную трубку, по меньшей мере одним другим пользователем ближней стороны вызова, использующим аналоговый телефон, и пользователем удаленной стороны вызова, включающий этапы преобразования в цифровую форму первого аналогового сигнала от первого пользователя ближней стороны вызова, для формирования первого цифрового сигнала, преобразования в цифровую форму второго аналогового сигнала по меньшей мере от одного другого пользователя ближней стороны вызова, для формирования второго цифрового сигнала, суммирования сигнала от пользователя удаленной стороны вызова с первым цифровым сигналом и формирования первого объединенного сигнала для выдачи по меньшей мере к одному другому пользователю ближней стороны вызова, суммирования сигнала от пользователя удаленной стороны вызова с вторым цифровым сигналом и формирования второго объединенного сигнала для выдачи первому пользователю ближней стороны вызова, и суммирования первого цифрового сигнала с вторым цифровым сигналом для формирования третьего объединенного сигнала для выдачи пользователю удаленной стороны вызова.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что дополнительно содержит этапы ослабления первого эхо-сигнала, наложенного на первый аналоговый сигнал с использованием первого подавителя эхо-сигнала, и ослабления второго эхо-сигнала, наложенного на второй аналоговый сигнал, с использованием второго подавителя эхо-сигнала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3