RU2174738C1 - Baseband echo compensation method and baseband echo compensator - Google Patents

Abstract

FIELD: multichannel communication systems; multichannel time-division portions. SUBSTANCE: echo compensator that has linear driving interfaces, synchronizing-frequency regeneration and separation units, frequency standard, and echo compensator unit is provided, in addition, with reference time-step switch, channel multiplexer, channel separator, two inhibit circuits, backup bit buffer, accident control unit, and microcontroller. Starting baseband echo compensator installs its operation program. Accidents caused by defective components of echo compensator or channels invokes signal transmission inhibit and reinstallation of program wherein changes in setting parameters can be introduced. EFFECT: enhanced operating reliability and performance characteristics of echo compensator. 3 cl, 1 dwg

Description

Translated fromRussian

Изобретение относится к системам многоканальной связи, в частности к устройствам эхокомпенсации сигналов в многоканальных системах с временным уплотнением. The invention relates to multi-channel communication systems, in particular to devices for echo cancellation of signals in multi-channel systems with temporary compression.

Известны системы эхокомпенсации, содержащие мультиплексор, демультиплексор, тактовый генератор и фазовые компенсаторы (US 4407020 A1, H 04 J 3/10, 27.09.83). Однако известные системы не позволяют отслеживать аварийные состояния как каналов связи (каналообразующей аппаратуры), так и самих элементов эхокомпенсатора, что приводит к значительным искажениям сигналов. Known echo cancellation systems containing a multiplexer, a demultiplexer, a clock generator and phase compensators (US 4407020 A1, H 04 J 3/10, 09/27/83). However, the known systems do not allow tracking emergency conditions of both communication channels (channel-forming equipment) and the elements of the echo canceller themselves, which leads to significant signal distortions.

Известны системы (устройства) эхокомпенсации, содержащие эхокомпенсирующие фильтры и элементы контроля и подстройки фильтров (ЕР 615350 A, H 04 В 3/20, 14.09.94). Known systems (devices) of echo cancellation, containing echo cancellation filters and elements for monitoring and fine-tuning the filters (EP 615 350 A, H 04 B 3/20, 09/14/94).

Однако данные устройства не позволяют осуществить работу в многоканальных системах и контроль в них осуществляется с целью автоматической подстройки параметров эхокомпенсаторов (типа ФАПЧ). However, these devices do not allow work in multichannel systems and control in them is carried out with the aim of automatically adjusting the parameters of echo cancellers (such as a PLL).

Известны также еще ряд систем эхокомпенсации (эхоподавления), работающих в абонентском тракте (совместно с модемом) (US 5434849 A1, H 04 B 3/23, 18.07.95; US 561950 A1, H 04 J 3/10, 08.04.97; US 5687229 A1, H 04 В 3/20, 11.11.97) и не обеспечивающих работы в групповом тракте. There are also a number of echo cancellation (echo cancellation) systems operating in the subscriber path (shared with the modem) (US 5434849 A1, H 04 B 3/23, 07/18/95; US 561950 A1, H 04 J 3/10, 04/08/97; US 5687229 A1, H 04 B 3/20, 11.11.97) and not providing work in the group path.

Наиболее близким по технической сути к заявленному способу и устройству является техническое решение по US 5694474 A1, H 04 B 3/20, 02.12.97. The closest in technical essence to the claimed method and device is a technical solution according to US 5694474 A1, H 04 B 3/20, 02/02/97.

Устройство эхокомпенсации по данному патенту содержит два линейных драйвера-интерфейса, соединенных соответственно с первым и вторым блоками регенерации и выделения частот синхронизации, опорный генератор и узел эхокомпенсаторов, при этом осуществляются следующие действия: прием многоканального сигнала, выделение тактовых и кадровых синхроимпульсов, регенерацию сигнала, разделение на канальные сигналы, эхокомпенсацию, объединение канальных сигналов в многоканальный сигнал и передача этого сигнала. The echo cancellation device according to this patent contains two linear driver interfaces connected respectively to the first and second blocks of regeneration and allocation of synchronization frequencies, a reference generator and an echo canceller unit, while the following actions are carried out: receiving a multi-channel signal, extracting clock and frame sync pulses, signal regeneration, separation into channel signals, echo cancellation, combining channel signals into a multi-channel signal and transmitting this signal.

Однако известное устройство не позволяет осуществлять контроль и запрет передачи сигналов при аварии каналов (каналообразующей аппаратуры), что повышает надежность работы эхокомпенсатора и улучшает его характеристики. However, the known device does not allow monitoring and prohibition of signal transmission in the event of a channel accident (channel-forming equipment), which increases the reliability of the echo canceller and improves its characteristics.

Технический результат изобретений заключается в повышении надежности работы группового эхокомпенсатора с одновременным повышением его параметров (улучшением характеристик). The technical result of the invention is to increase the reliability of the group echo canceller with a simultaneous increase in its parameters (improved performance).

Для этого в способ, заключающийся в приеме многоканального сигнала, выделении тактовых и кадровых синхроимпульсов, регенерации сигнала, разделении на канальные сигналы, эхокомпенсации, объединении канальных сигналов в многоканальный сигнал и передаче сигнала, перед началом работы производят инсталляцию программы работы группового эхокомпенсатора, включающую задачу рабочих и аварийных параметров работы, в ходе работы контролируют параметры с выдачей результатов тестирования и при указании на наличие аварии производят запрет передачи сигналов и повторную инсталляцию, при этом резервные биты эхокомпенсации не подвергают. При повторной инсталляции изменяют рабочие и/или аварийные параметры работы группового эхокомпенсатора. To do this, in a method consisting in receiving a multi-channel signal, extracting clock and frame clocks, regenerating the signal, dividing it into channel signals, echo cancellation, combining the channel signals into a multi-channel signal and transmitting the signal, before starting work, the work program of the group echo canceller is installed, including the task of working and emergency operation parameters, during operation, control the parameters with the issuance of test results and, when an accident is indicated, prohibit transmissions and signals and re-installation, while the backup bits are not echo canceled. When re-installing, the working and / or emergency operation parameters of the group echo canceller are changed.

Групповой эхокомпенсатор содержит два линейных драйвера-интерфейса, соединенных соответственно с первым и вторым блоками регенерации и выделения частот синхронизации, опорный генератор и узел эхокомпенсаторов. Введены коммутатор опорных тактов, разделитель каналов, объединитель каналов, первая и вторая схемы запрета, буфер резервных битов, блок контроля состояний и аварий и микроконтроллер, при этом опорный генератор соединен с первым входом коммутатора опорных тактов, второй и третий входы которого соединены с первыми выходами соответственно первого и второго блока регенерации и выделения частот синхронизации, вторые выходы которых соединены с первым и вторым входами блока контроля состояний и аварий, другие входы которого соединены соответственно с контрольными выходами коммутатора опорных тактов, разделителя каналов, объединителя каналов и узла эхокомпенсаторов, тактовый выход коммутатора опорных тактов соединен с тактовыми входами соответственно первого и второго блоков регенерации и выделения частот синхронизации, узла эхокомпенсации и буфера резервных битов, соединенного с первым и вторым блоками регенерации и выделения тактовых частот, управляющие входы которых, а также управляющие входы первого и второго линейных драйверов-интерфейсов, разделителя каналов, узла эхокомпенсаторов, объединителя каналов и коммутатора оконных тактов соединены с установочным выходом микроконтроллера, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами первой и второй схем запрета, выходы которых соединены с линейными входами соответственно первого и второго блоков регенерации и выделения тактовых частот, информационные выходы которых соединены с соответствующими входами разделителя каналов, а вторые входы первой и второй схем запрета соединены соответственно с первым и вторым выходами объединителя каналов, информационные входы которого соединены с выходами узла эхокомпенсаторов, входы которого соединены с выходами разделителя каналов, при этом выход блока контроля состояний и аварий соединен со входом микроконтроллера. The group echo canceller contains two linear driver interfaces connected respectively to the first and second blocks of regeneration and allocation of synchronization frequencies, a reference generator and an echo canceller assembly. The reference clock switch, the channel splitter, the channel combiner, the first and second prohibition circuits, the reserve bit buffer, the state and alarm control unit and the microcontroller are introduced, while the reference generator is connected to the first input of the reference clock switch, the second and third inputs of which are connected to the first outputs respectively, of the first and second block of regeneration and allocation of synchronization frequencies, the second outputs of which are connected to the first and second inputs of the state and alarm control unit, the other inputs of which are connected respectively only with the control outputs of the reference clock switch, channel splitter, channel combiner and echo canceller node, the clock output of the reference clock switch is connected to the clock inputs of the first and second blocks of regeneration and allocation of synchronization frequencies, the echo cancellation node and the reserve bit buffer connected to the first and second blocks regeneration and allocation of clock frequencies, the control inputs of which, as well as the control inputs of the first and second linear driver interfaces, channel separator, nodes la echo cancellers, channel combiner and window clock switch are connected to the installation output of the microcontroller, the first and second outputs of which are connected respectively to the first inputs of the first and second inhibit circuits, the outputs of which are connected to the linear inputs of the first and second blocks of regeneration and allocation of clock frequencies, information outputs which are connected to the respective inputs of the channel splitter, and the second inputs of the first and second prohibition circuits are connected respectively to the first and second outputs a channel combiner, the information inputs of which are connected to the outputs of the echo canceller assembly, the inputs of which are connected to the outputs of the channel splitter, while the output of the state and alarm control unit is connected to the input of the microcontroller.

На чертеже представлена структурная электрическая схема группового компенсатора, на основе работы которого описываются особенности способа. The drawing shows a structural electrical diagram of a group compensator, based on which the features of the method are described.

Групповой эхокомпенсатор содержит два линейных драйвера-интерфейса 1 и 2, первый и второй блоки регенерации и выделения частот синхронизации 3 и 4, опорный генератор 5, узел эхокомпенсаторов 6, коммутатор опорных тактов 7, разделитель каналов 8, объединитель каналов 9, первую и вторую схемы запрета 10 и 11, буфер резервных битов 12, блок контроля состояний и аварий 13 и микроконтроллер 14. The group echo canceller contains two linear driver interfaces 1 and 2, the first and second blocks of regeneration and allocation of synchronization frequencies 3 and 4, a reference oscillator 5, an echo canceller assembly 6, a reference clock switch 7, a channel splitter 8, a channel combiner 9, the first and second circuits prohibitions 10 and 11, a buffer of backup bits 12, a unit for monitoring states and accidents 13, and a microcontroller 14.

Групповой эхокомпенсатор работает следующим образом. Group echo canceller works as follows.

Многоканальный сигнал с временным уплотнением поступает на соответствующий линейный драйвер-интерфейс (1 или 2). Поскольку передача сигналов двусторонняя, рассмотрим прохождение сигнала, принимаемого линейным драйвером-интерфейсом 1. A multichannel signal with temporary compression is supplied to the corresponding linear driver interface (1 or 2). Since the signal transmission is two-way, consider the signal flow received by the linear driver-interface 1.

Линейный драйвер-интерфейс осуществляет прием сигнала, согласовывая параметры канала с параметрами группового эхокомпенсатора. Далее сигнал поступает на первый блок регенерации и выделения частот синхронизации 3, производящий выделение тактовой и кадровой (цикловой) частот, а также регенерацию сигнала. Выделенные тактовая и цикловая частоты поступают на коммутатор опорных тактов 7, куда поступает также частота от опорного генератора 5. Коммутатор опорных частот 7 устанавливает режимы работы эхокомпенсатора по тактовой частоте - от принимаемого сигнала или от генератора. После этого сигнал поступает на информационный вход разделителя каналов 8 (по существу, демультиплексор). При этом из сигнала в блоке регенерации и выделения частот синхронизации выделяются резервные биты, несущие служебную информацию. Они поступают в буфер резервных битов 12. A linear driver interface receives a signal, matching channel parameters with parameters of a group echo canceller. Next, the signal is fed to the first block of regeneration and allocation of synchronization frequencies 3, producing the allocation of clock and frame (cycle) frequencies, as well as signal regeneration. The allocated clock and loop frequencies are fed to the reference clock switch 7, which also receives the frequency from the reference generator 5. The reference frequency switch 7 sets the operating modes of the echo canceller according to the clock frequency - from the received signal or from the generator. After that, the signal is fed to the information input of the channel splitter 8 (essentially a demultiplexer). At the same time, reserve bits carrying service information are allocated from the signal in the block for regeneration and allocation of synchronization frequencies. They enter the buffer of the backup bits 12.

Из блока разделения каналов 8 канальные сигналы поступают в узел эхокомпенсаторов 6, который осуществляет поканальную эхокомпенсацию сигналов. Узел эхокомпенсаторов может быть выполнен, например, аналогично ЕР 667687 A1, H 04 В 3/23, 16.08.95. From the channel separation unit 8, the channel signals arrive at the echo canceller assembly 6, which provides channel-by-channel echo cancellation of the signals. The echo canceller assembly can be performed, for example, similarly to EP 667687 A1, H 04 B 3/23, 08.16.95.

Компенсированные канальные сигналы поступают на объединитель каналов 8 (по-существу, мультиплексор) и объединенный многоканальный сигнал поступает на вторую схему запрета 11 и после объединения с резервными битами, поступающими из буфера резервных битов 12 во втором блоке регенерации и выделения частот синхронизации 4, передается через линейный драйвер-интерфейс 2 в канал. Compensated channel signals are fed to channel combiner 8 (essentially a multiplexer) and the combined multi-channel signal is fed to the second inhibit circuit 11 and, after combining with reserve bits coming from the buffer of reserve bits 12 in the second block of regeneration and allocation of synchronization frequencies 4, is transmitted through Line driver-interface 2 per channel.

При включении группового эхокомпенсатора производится инсталляция программы в микроконтроллере 14, устанавливающую параметры работы всех элементов группового эхокомпенсатора. When the group echo canceller is turned on, the program is installed in the microcontroller 14, which sets the operation parameters of all elements of the group echo canceller.

При этом параметры могут быть изменены и инсталлированы заново с внешнего устройства (не показано). In this case, the parameters can be changed and reinstalled from an external device (not shown).

В процессе работы группового эхокомпенсатора возможны аварийные ситуации, связанные как с изменением работы элементов самого эхокомпенсатора или тракта каналообразующей аппаратуры или сигнал аварии передается в принимаемом сигнале. Блок контроля состояний и аварий 13 постоянно отслеживает параметры работы всех элементов эхокомпенсатора, которые сравниваются с заданным при инсталляции. При несоответствии контролируемых параметров с заданными микроконтроллер 14 производит запрет передачи сигнала через схемы запрета 10 и 11 и перезапускает программу инсталляции, передавая сигнал аварии. In the process of operation of a group echo canceller, emergency situations are possible associated with a change in the operation of elements of the echo canceller or channel forming equipment path or an alarm signal is transmitted in the received signal. The state and accident control unit 13 constantly monitors the operation parameters of all elements of the echo canceller, which are compared with the set during installation. If the monitored parameters do not correspond to the set ones, the microcontroller 14 prohibits the signal transmission through the inhibit schemes 10 and 11 and restarts the installation program, transmitting the alarm signal.

В случае поступления сигнала аварии из тракта переинсталляция не производится, передача сигнала через схемы запрета 10 и 11 запрещается и далее передается сигнал аварии. In the case of an alarm signal from the path, reinstallation is not performed, signal transmission through the inhibit schemes 10 and 11 is prohibited, and then an alarm signal is transmitted.

Claims (3)

Translated fromRussian

1. Способ групповой эхокомпенсации, заключающийся в приеме многоканального сигнала, выделении тактовых и кадровых синхроимпульсов, регенерации сигнала, разделении на канальные сигналы, эхокомпенсации, объединении канальных сигналов в многоканальный сигнал и передаче сигнала, отличающийся тем, что перед началом работы производят инсталляцию программы работы группового эхокомпенсатора, включающую задачу рабочих и аварийных параметров работы, в ходе работы контролируют параметры с выдачей результатов тестирования и при указании на наличие аварии производят запрет передачи сигналов и повторную инсталляцию, при этом резервные биты эхокомпенсации не подвергают. 1. The method of group echo cancellation, which consists in receiving a multi-channel signal, extracting clock and frame sync pulses, regenerating the signal, dividing it into channel signals, echo canceling, combining channel signals into a multi-channel signal and transmitting a signal, characterized in that the group program is installed before starting work of the echo canceller, which includes the task of working and emergency operation parameters, during operation, control the parameters with the issuance of test results and when indicating cash Other accidents prohibit the transmission of signals and re-installation, while the backup bits are not echo canceled. 2. Способ групповой эхокомпенсации по п.1, отличающийся тем, что при повторной инсталляции изменяют рабочие и/или аварийные параметры работы группового эхокомпенсатора. 2. The method of group echo cancellation according to claim 1, characterized in that during re-installation, the working and / or emergency parameters of the group echo canceller are changed. 3. Групповой эхокомпенсатор, содержащий два линейных драйвера-интерфейса, соединенных соответственно с первым и вторым блоками регенерации и выделения частот синхронизации, опорный генератор и узел эхокомпенсаторов, отличающийся тем, что введены коммутатор опорных тактов, разделитель каналов, объединитель каналов первая и вторая схемы запрета, буфер резервных битов, блок контроля состояний и аварий и микроконтроллер, при этом опорный генератор соединен с первым входом коммутатора опорных тактов, второй и третий входы которого соединены с первыми выходами соответственно первого и второго блоков регенерации и выделения частот синхронизации, вторые выходы которых соединены с первым и вторым входами блока контроля состояний и аварий, другие входы которого соединены соответственно с контрольными выходами коммутатора опорных тактов, разделителя каналов, объединителя каналов и узла эхокомпенсаторов, тактовый выход коммутатора опорных тактов соединен с тактовыми входами соответственно первого и второго блоков регенерации и выделения частот синхронизации, узла эхокомпенсации и буфера резервных битов, соединенного с первым и вторым блоками регенерации и выделения тактовых частот, управляющие входы которых, а также управляющие входы первого и второго линейных драйверов-интерфейсов, разделителя каналов, узла эхокомпенсаторов, объединителя каналов и коммутатора опорных тактов соединены с установочным выходом микроконтроллера, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами первой и второй схем запрета, выходы которых соединены с линейными входами соответственно первого и второго блоков регенерации и выделения тактовых частот, информационные выходы которых соединены с соответствующими входами разделителя каналов, а вторые входы первой и второй схем запрета соединены соответственно с первым и вторым выходами объединителя каналов, информационные входы которого соединены с выходами узла эхокомпенсаторов, входы которого соединены с выходами разделителя каналов, при этом выход блока контроля состояний и аварий соединен со входом микроконтроллера. 3. A group echo canceller comprising two linear driver interfaces connected respectively to the first and second blocks of regeneration and allocation of synchronization frequencies, a reference generator and an echo canceller assembly, characterized in that a reference clock switch, a channel splitter, a channel combiner are introduced, the first and second prohibition circuits , a buffer of reserve bits, a state and accident control unit and a microcontroller, wherein the reference generator is connected to the first input of the reference clock switch, the second and third inputs of which are connected s with the first outputs of the first and second blocks of regeneration and allocation of synchronization frequencies, the second outputs of which are connected to the first and second inputs of the state and alarm control unit, the other inputs of which are connected respectively to the control outputs of the reference clock switch, channel splitter, channel combiner and echo canceller unit , the clock output of the reference clock switch is connected to the clock inputs of the first and second blocks of regeneration and allocation of synchronization frequencies, echocomp node nsii and buffer backup bits connected to the first and second blocks of the regeneration and allocation of clock frequencies, the control inputs of which, as well as the control inputs of the first and second linear driver interfaces, channel splitter, node echo cancellers, channel combiner and reference clock switch connected to the installation output microcontroller, the first and second outputs of which are connected respectively to the first inputs of the first and second inhibit circuits, the outputs of which are connected to the linear inputs of the first and W of the second blocks of regeneration and allocation of clock frequencies, the information outputs of which are connected to the corresponding inputs of the channel splitter, and the second inputs of the first and second inhibit circuits are connected respectively to the first and second outputs of the channel combiner, the information inputs of which are connected to the outputs of the echo canceller assembly, the inputs of which are connected to the outputs channel separator, while the output of the state and accident monitoring unit is connected to the input of the microcontroller.