FR2480534A1 - METHOD AND DEVICE FOR CANCELING ECHO IN A DATA TRANSMISSION SYSTEM - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE LES TRANSMISSIONS DE DONNEES. UN SYSTEME DE TRANSMISSION DE DONNEES A DEUX FILS EN DUPLEX INTEGRAL COMPREND UN ANNULEUR D'ECHO ADAPTATIF 24 A CHAQUE TERMINAL 10. PENDANT LES INTERVALLES D'EMISSION ET DE RECEPTION SIMULTANEES, LE SIGNAL COMPENSE VIS-A-VIS DE L'ECHO PEUT COMPRENDRE NON SEULEMENT UNE COMPOSANTE D'ECHO NON ANNULEE MAIS EGALEMENT UNE CORRESPONDANTE AUX DONNEES DU TERMINAL ELOIGNE. UN GENERATEUR DE SIGNAL D'ERREUR D'ADAPTATION ESTIME ET SUPPRIME LA COMPOSANTE DE DONNEES DU TERMINAL ELOIGNE PRESENTE DANS LE SIGNAL COMPENSE VIS-A-VIS DE L'ECHO. APPLICATION AUX TRANSMISSIONS DE DONNEES SUR LE RESEAU TELEPHONIQUE COMMUTE.THE INVENTION RELATES TO DATA TRANSMISSIONS. A TWO-WIRE FULL-DUPLEX DATA TRANSMISSION SYSTEM INCLUDES AN ADAPTIVE 24 ECHO CANCELER AT EACH TERMINAL 10. DURING SIMULTANEOUS TRANSMISSION AND RECEPTION INTERVALS, THE ECHO COMPENSATED SIGNAL MAY INCLUDE NOT ONLY AN UNCancelled ECHO COMPONENT BUT ALSO ONE CORRESPONDING TO REMOTE TERMINAL DATA. AN ADAPTATION ERROR SIGNAL GENERATOR ESTIMATES AND DELETS THE REMOTE TERMINAL DATA COMPONENT IN THE ECHO COMPENSATED SIGNAL. APPLICATION TO DATA TRANSMISSIONS OVER THE COMMUTED TELEPHONE NETWORK.
Description
La présente invention concerne l'annulation deThe present invention relates to the cancellation of
signaux d'écho présents dans des données numériques transmi- echo signals in trans-
ses. L'invention porte plus particulièrement sur l'annulation his. The invention relates more particularly to the cancellation
de signaux d'écho présents dans des données numériques trans- echo signals present in trans-
mises par des voies de transmission téléphoniques bidirec- put by two-way telephone transmission channels
tionnelles à deux fils.two-wire
Dans le domaine des transmissions de données, il est souvent avantageux d'acheminer simultanément le trafic dans deux sens sur une seule ligne de transmission (liaison, voie). Ainsi, le trafic s'effectue en duplex intégral. Un support de transmission caractéristique consiste en une voie In the field of data transmission, it is often advantageous to simultaneously route the traffic in two directions on a single transmission line (link, channel). Thus, the traffic is carried out in full duplex. A typical transmission medium consists of a single channel
téléphonique à deux fils appartenant au réseau public auto- Two-wire telephone line belonging to the public
matiaue interurbain commuté. La bande passante d'une telle switched long distance matter. The bandwidth of such
voie à deux fils s'étend approximativement de 300 à 3000 Hz. Two-wire track is approximately 300 to 3000 Hz.
Pour une transmission de données en duplex intégral, on peut diviser en deux moitiés la largeur de bande disponible, For full-duplex data transmission, the available bandwidth can be divided into two halves,
chaque moitié étant affectée à un sens de transmission parti- each half being assigned to a particular direction of transmission
culier. Cependant, avec ce procédé on ne peut réaliser une transmission de données exempte d'erreur qu'à une cadence égale à la moitié de celle qu'on pourrait obtenir avec une transmission unidirectionnelle (semi- duplex). Un moyen ticular. However, with this method error-free data transmission can only be performed at a rate equal to half that which could be achieved with unidirectional (half-duplex) transmission. A way
d'augmenter la cadence de données en duplex intégral consis- to increase the data rate in full duplex
te à utiliser deux lignes à deux fils physiquement distinc- to use two physically distinct two-wire lines
tes, chaque ligne acheminant un signal unidirectionnel occupant la totalité de la largeur de bande, dans un sens de transmission respectif parmi les deux. Ceci constitue ce each line carrying a unidirectional signal occupying the entire bandwidth in a respective transmission direction of the two. This is what
qu'on appelle une voie à quatre fils. which is called a four-wire path.
On peut également réaliser une transmission rapide en duplex intégral sur une seule voie à deux fils en utilisant des réseaux de couplage hybrides. Ces réseaux, placés à l'extrémité dite proche comme à l'extrémité dite éloignée de la voie à deux fils, acceptent un signal à quatre fils et le convertissent en un signal à deux fils Full-duplex fast transmission can also be achieved on a single two-wire path using hybrid coupling networks. These networks, placed at the so-called near end as at the so-called remote end of the two-wire path, accept a four-wire signal and convert it into a two-wire signal.
pour le transmettre sur une voie téléphonique bidirectionnel- to transmit it on a two-way telephone
le à deux fils. Pour assurer une suppression optimale des signaux parasites dans la transmission, l'impédance de l'accès du réseau hybride qui est associé à la voie doit être exactement adaptée à l'impédance de la voie à deux the two-wire. To ensure optimal suppression of spurious signals in the transmission, the impedance of the hybrid network access associated with the channel must be exactly matched to the impedance of the two-way channel.
fils. Cependant, ceci est rarement possible en pratique. son. However, this is rarely possible in practice.
Plus précisément, la nature commutée du réseau automatique interurbain fait qu'un grand nombre de voies de transmission d'impédance différente sont connectées au cours du temps au réseau hybride. Du fait que le réseau hybride est conçu de façon à fonctionner avec le plus grand nombre possible, en pratique, de voies de transmission différentes, Specifically, the switched nature of the toll network means that a large number of different impedance transmission paths are connected over time to the hybrid network. Because the hybrid network is designed to operate with the greatest possible number, in practice, of different transmission paths,
il y a généralement une désadaptation entre le réseau hybri- there is usually a mismatch between the hybrid network and
de et la voie. Une désadaptation fait qu'une fraction du signal qui a été émis à partir de l'extrémité proche est réfléchie dans la voie à partir du point de connexion entre la voie et le réseau hybride de l'extrémité éloignée. Comme dans la transmission vocale, on appelle écho ce signal distant réfléchi. Un récepteur de données est de façon caractéristique incapable de faire la distinction-entre les données qui proviennent de l'extrémité éloignée et l'écho des données qui proviennent de l'extrémité proche. Il y a from and the way. Misadjustment causes a portion of the signal that has been transmitted from the near end to be reflected in the path from the point of connection between the pathway and the far end hybrid network. As in the voice transmission, this reflected distant signal is echoed. A data receiver is typically unable to distinguish between data that originates from the far end and echo data that originates from the near end. There is
donc un risque que le récepteur de l'extrémité proche con- therefore a risk that the near-end receptor
sidère par erreur comme des données de l'extrémité éloignée mistakenly mistaken as data from the far end
l'écho qui est réfléchi à l'extrémité éloignée. the echo that is reflected at the far end.
On peut traiter ce problème par l'utilisation We can treat this problem by using
d'annuleurs d'écho. Ils produisent un signal qui est fonda- echo cancellers. They produce a signal that is
mentalement une image de la composante d'écho présente dans un-signal entrant, c'est-à-dire le signal que la voie mentally an image of the echo component present in an incoming signal, i.e. the signal that the path
à deux fils applique au réseau hybride de l'extrémité pro- two-wire application to the hybrid network of the
che. Plus précisément, chaque symbole parmi un nombre prédé- che. More precisely, each symbol among a predetermined number
terminé de symboles consécutifs précédents du signal émis est non seulement émis mais également enregistré dans l'annuleur d'écho. Chacun de ces symboles est multiplié terminated previous consecutive symbols of the transmitted signal is not only issued but also recorded in the echo canceller. Each of these symbols is multiplied
dans 1' annuleur par un coefficient de prise respectif. in the canceller by a respective setting coefficient.
Les produits résultants sont sommés pour produire le signal d'image. On obtient un signal résultant pratiquement exempt d'écho, qu'on appelle ciaprès un signal compensé vis-à-vis de l'écho, en soustrayant le signal d'image du signal entrant. Le signal compensé vis-à-vis de l'écho est appliqué à un récepteur de données qui, après un traitement tel qu'une égalisation et une démodulation, prend des décisions The resulting products are summed to produce the image signal. A resultant substantially echo-free signal is obtained, hereinafter referred to as an echo-compensated signal, by subtracting the image signal from the incoming signal. The echo-compensated signal is applied to a data receiver which, after processing such as equalization and demodulation, makes decisions
concernant les valeurs des symboles de données transmis. concerning the values of transmitted data symbols.
En général, le processus d'annulation d'écho n'est pas parfait. Le signal compensé vis-à-vis de l'écho contient en effet une composante d'écho non annulée. Il In general, the echo cancellation process is not perfect. The echo-compensated signal does indeed contain an echo component that is not canceled. he
peut également contenir une composante de données d'extré- may also contain a data component of
mité éloignée, comme on le décrira ci-après de façon plus complète. Dans un cas comme dans l'autre, le niveau de la composante d'écho non annulée indique l'efficacité courante du processus d'annulation d'écho. Une composante d'écho non annulée de valeur élevée signifie que le signal d'image est une image inexacte de la composante d'écho qu'on désire annulée. Dans les annuleurs d'écho dits adaptatifs, on utilise avantageusement le signal compensé vis-à-vis de l'écho en tant que signal d'erreur sous l'effet duquel les valeurs de tous les coefficients de prise sont mises à jour de façon adaptative de manière à minimiser la composante far away, as will be described in more detail below. In either case, the level of the un-canceled echo component indicates the current efficiency of the echo cancellation process. A non-canceled echo component of high value means that the image signal is an inaccurate image of the echo component desired to be canceled. In so-called adaptive echo cancellers, the echo-compensated signal is advantageously used as an error signal under which the values of all the tap coefficients are updated adaptive in order to minimize the component
d'écho non annulée. Ceci fait en sorte que le signal d'ima- echo not canceled. This makes the image signal
ge reproduise de façon continuelle et, dans la mesure du possible, avec précision, la composante d'écho présente dans le signal entrant, même si les caractéristiques de la ge to reproduce continuously and, as far as possible, accurately, the echo component present in the incoming signal, even if the characteristics of the
voie changent.track change.
La configuration que décrit le brevet U.S. The configuration described in U.S.
4 087 654 constitue un exemple des annuleurs d'écho adapta- 4,087,654 is an example of adaptive echo cancellers.
tifs fonctionnant à la cadence de baud. Dans ces structures, l'échantillonnage du signal entrant, l'élaboration d'une image de la composante d'écho comme l'annulation de l'écho tives operating at the baud rate. In these structures, sampling the incoming signal, developing an image of the echo component such as echo cancellation
ont lieu à la cadence de baud (symbole). Bien que ces annu- occur at the baud rate (symbol). Although these cancellations
leurs aient une structure simple, ils sont fortement sensi- their structure is simple, they are highly sensitive
bles aux variations de synchronisme entre le signal émis the synchronism between the transmitted signal
par l'extrémité proche, qui est utilisé pour définir l'ima- by the near end, which is used to define the
ge du signal d'écho, et les données reçues, dont les carac- of the echo signal, and the data received, the characteristics of which
téristiques temporelles sont déterminées à l'extrémité éloignée. En outre, le signal compensé vis-à-vis de l'écho temporal characteristics are determined at the far end. In addition, the signal compensated for echo
n'est disponible au récepteur qu'à la cadence d'échantillon- is available at the receiver only at the sampling rate.
nage de baud. Ceci restreint sévèrement l'aptitude du récepteur à récupérer la synchronisation de façon précise swimming baud. This severely restricts the ability of the receiver to accurately retrieve the synchronization
à partir du signal de l'extrémité éloignée. from the signal from the far end.
On a également suggéré de faire fonctionner It was also suggested to make
l'annuleur à la cadence de Nyquist. Les techniques à échan- the canceller at the rate of Nyquist. Techniques to exchange
tillonnage à la cadence de Nyquist, qui atténuent le problè- at the Nyquist pace, which mitigate the problem
me de synchronisation décrit ci-dessus, sont présentées par exemple dans le brevet U.S. 4 131 767 ainsi que dans les the timing of the synchronization described above, are disclosed, for example, in U.S. Patent 4,131,767 and in US Pat.
articles: "A Passband Data-Driven Echo Cancelbr for Full- Articles: "Passband Data-Driven Echo Cancelbr for Full-
Duplex Transmission on Two-Wire Circuits",- IEEE Transactions on Communications, Vol. COM-25, NO 7, juillet 1977, pages Duplex Transmission on Two-Wire Circuits ", - IEEE Transactions on Communications, Vol COM-25, No. 7, July 1977, pages
654-666, et "A New Digital Echo Canceller for Two-Wire Full- 654-666, and "A New Digital Echo Canceller for Two-Wire Full-
Duplex Transmission", par K. H. Mueller, IEEE Transactions on Communications, Vol. COM-24, NO 9, septembre 1976, pages 956-962. Contrairement aux annuleurs fonctionnant à la cadence de baud, les annuleurs fonctionnant à la cadence de Nyquist effectuent l'échantillonnage du signal entrant, la génération de l'image de l'écho comme l'annulation de Duplex Transmission ", by KH Mueller, IEEE Transactions on Communications, Vol COM-24, No. 9, September 1976, pages 956- 962. Unlike cancellers operating at the baud rate, cancellers operating at Nyquist rate perform the following functions: sampling of the incoming signal, the generation of the echo image as the cancellation of
l'écho à la cadence de Nyquist. L'adaptation des coeffi- the echo of Nyquist's cadence. The adaptation of the coefficients
cients de prise dans les configurations de Nyquist est satisfaisante dans les systèmes en duplex intégral pendant ing values in Nyquist configurations is satisfactory in full-duplex systems during
les intervalles de transmission unidirectionnelle. Cepen- unidirectional transmission intervals. How-
dant, l'adaptation n'est pas fiable pendant les intervalles de double émission, ou de transmission bidirectionnelle, c'est-à-dire dans le cas de la transmission simultanée des However, adaptation is unreliable during double emission or bidirectional transmission intervals, ie in the case of simultaneous transmission of data.
données de l'extrémité éloignée et de l'extrémité proche. data from the far end and the near end.
Ces problèmes viennent du fait que le signal compensé These problems come from the fact that the compensated signal
vis-à-vis de l'écho qui est appliqué à la structure adapta- vis-à-vis the echo that is applied to the adapta-
tive pendant les intervalles de double émission contient during the double emission intervals contains
non seulement la composante d'écho non annulée, mais égale- not only the echo component not canceled, but also
ment une composante de données de l'extrémité éloignée. Les données de l'extrémité éloignée ne sont pas corrélées par rapport à l'écho. L'adaptation, et donc la génération de l'image de l'écho à partir de ce signal, sont ainsi soit peu fiables et inexactes, soit très lentes. Il peut en résulter une reconstitution erronée des données. (Les structures fonctionnant à la cadence de baud ne sont pas affectées par ces problèmes du fait que le signal d'erreur qui est utilisé pour la mise à jour des coefficients de a data component of the far-end. Far-end data is not correlated with echo. The adaptation, and therefore the generation of the image of the echo from this signal, are thus either unreliable and inaccurate, or very slow. This can result in an erroneous reconstruction of the data. (Structures operating at baud rate are not affected by these problems because the error signal that is used to update the
prise de l'annuleur d'écho est prélevé en un point diffé- the echo canceller is taken at a different point.
rent dans le système, auquel les données de l'extrémité in the system, to which the data from the end
éloignée ont été déterminées et ont donc été soustraites. were determined and were therefore subtracted.
De ce fait, le signal d'erreur n'est pas altéré par la pré- As a result, the error signal is not altered by the pre-
sence des données de l'extrémité éloignée). endpoint data).
Les solutions de l'art antérieur aux problèmes mentionnés ci-dessus concernant les annuleurs de Nyquist The solutions of the prior art to the problems mentioned above concerning Nyquist cancellers
comprennent l'utilisation d'un circuit de détection de dou- include the use of a circuit for detecting
ble émission destiné à arrêter l'adaptation et à figer les coefficients de prise aux valeurs qu'ils possédaient avant la double émission, pour utiliser ces valeurs pendant les emission to stop the adaptation and freeze the catch coefficients to the values they possessed before the double emission, to use these values during the
intervalles de double émission. On pourra par exemple con- double emission intervals. For example,
sulter à ce titre le brevet U.S. 3 499 999. Selon une variante, décrite par Weinstein dans l'article précité As such, U.S. Patent 3,499,999. According to one variant, described by Weinstein in the aforementioned article.
intitulé "A Passband Data-Driven Echo CanceJJ-r for Full- entitled "A Data-Driven Passband Echo CanceJJ-r for Full-
Duplex Transmission on Two-Wire Circuits", on peut utiliser une moyenne tournante d'un nombre prédéterminé de valeurs de coefficient antérieulespour chaque prise, à la place des coefficients adaptatifspendant les intervalles de double émission. Bien que ces solutions stabilisent le fonctionnement du système, l'annulation d'écho pendant les Duplex Transmission on Two-Wire Circuits ", it is possible to use a rotating average of a predetermined number of anterior coefficient values for each take, instead of the adaptive coefficients during the double emission intervals, Although these solutions stabilize the operation of the system, echo cancellation during
intervalles de double émission est potentiellement inexac- double emission intervals is potentially inaccurate
te. Ceci est dt au fait que pendant les intervalles de double émission, les coefficients de prise ne peuvent pas s'adapter aux variations de la réponse impulsionnelle de you. This is because during the double emission intervals, the tap coefficients can not adapt to variations in the impulse response of
la voie d'écho qui se produisent pendant ces intervalles. the echo path that occur during these intervals.
Un but de l'invention est donc d'améliorer les performances des annuleurs d'écho pendant les périodes de An object of the invention is therefore to improve the performance of echo cancellers during periods of
double émission.double emission.
Un but plus précis de l'invention est d'améliorer les performances des annuleurs d'écho à échantillonnage à la cadence de Nyquist pendant les périodes de double émission. Un but encore plus particulier de l'invention est de réaliser un annuleur d'échoeà échantillonnage à la cadence de Nyquist qui soit précis et stable pendant les périodes de double émission, même si les caractéristiques A more specific object of the invention is to improve the performance of sampling echo cancellers at the Nyquist rate during double emission periods. An even more particular object of the invention is to provide a sampling echo canceller at the Nyquist rate which is accurate and stable during double emission periods, even if the characteristics
de la voie d'écho changent.of the echo path change.
Conformément à l'invention, on obtient des perfor- According to the invention, performance is achieved
mances améliorées pendant la double émission en supprimant improved maneuvers during the double emission by suppressing
pratiquement les composantes de données de l'extrémité éloi- virtually the data components of the far end
gnée présentes dans le signal compensé vis-à-vis de l'écho, avant l'application de ce signal, en tant que signal d'erreur, à la structure adaptative d'annulation d'écho. A titre d'exemple, cette fonction est accomplie par ce qu'on present in the echo-compensated signal, prior to the application of this signal, as an error signal, to the adaptive echo cancellation structure. As an example, this function is accomplished by what one
appelle ci-après un formateur de référence adaptatif. hereinafter refers to an adaptive reference trainer.
Plus précisément, le formateur de référence More specifically, the reference trainer
adaptatif traite un nombre prédéterminé de décisions précé- adaptive addresses a predetermined number of decisions
dentes du récepteur de façon à générer, à la cadence de Nyquist, une estimation de la composante de données de l'extrémité éloignée présente dans le signal compensé receiver to generate, at the Nyquist rate, an estimate of the data component of the far end present in the compensated signal
vis-à-vis de l'écho. Cette estimation est plus particulière- vis-à-vis the echo. This estimate is more particularly
ment une combinaison linéaire des décisions précédentes du récepteur et elle est générée en multipliant chacune des décisions précédentes du récepteur par un coefficient de a linear combination of the receiver's previous decisions and is generated by multiplying each of the receiver's previous decisions by a
prise respectif, et en combinant les produits résultants. taken, and combining the resulting products.
Cette estimation générée des données de l'extrémité éloignée est utilisée pour générer un signal d'erreur d'adaptation dont la valeur est égale à la différence entre le signal This generated estimate of the far-end data is used to generate an adaptation error signal whose value is equal to the difference between the signal
compensé vis-à-vis de l'écho et l'estimation de la compo- compensated for the echo and the estimation of the
sante des données de l'extrémité éloignée. C'est ce signal d'erreur plutôt que le signal compensé vis-à-vis de l'écho qui est utilisé en tant que signal d'erreur pour l'annuleur data from the far end. It is this error signal rather than the echo-compensated signal that is used as an error signal for the canceller
d'écho adaptatif. Par conséquent, l'adaptation des coeffi- adaptive echo. Consequently, the adaptation of the coefficients
cients de prise de l'annuleur d'écho est accomplie unique- the echo canceller is taken only once-
ment sous l'effet des composantes d'écho non annulées. under the effect of un-canceled echo components.
Ceci permet de réaliser une annulation d'écho uniformément précise et stable aussi bien pendant la double émission que This makes it possible to achieve a uniformly accurate and stable echo cancellation both during the double emission
pendant la transmission unidirectionnelle. during unidirectional transmission.
Pour faire en sorte que l'estimation des données de l'extrémité éloignée représente continuellement et de To ensure that the estimate of the data from the remote end is continuously
façon précise la composante de données de l'extrémité éloi- precise way the data component of the far-end
gnée qui est présente dans le signal entrant, le signal d'erreur d'adaptation peut être renvoyé vers le formateur de référence adaptatif, en tant que signal d'erreur de mise à jour, pour être utilisé dans la mise à jour adaptative If the signal is present in the incoming signal, the adaptation error signal may be returned to the adaptive reference formatter as an update error signal for use in the adaptive update.
des coefficients de prise du formateur de référence adapta- setting factors of the reference trainer adapt-
tif. L'invention sera mieux comprise à la lecture de tif. The invention will be better understood when reading
la description qui va suivre d'un mode de réalisation et en the following description of an embodiment and in
2480534.2480534.
se référant aux dessins annexés sur lesquels La figure 1 est un schéma synoptique d'un système de transmission de données numériques de l'art antérieur, Referring to the accompanying drawings in which: Figure 1 is a block diagram of a prior art digital data transmission system,
du type à deux fils en duplex intégral, comportant un dispo- of two-wire full duplex type, with a provision
sitif d'annulation d'écho avec échantillonnage à la cadence de Nyquist; La figure 2 est un schéma synoptique d'un terminal de transmission de données avec échantillonnage à la cadence de Nyquist correspondant à l'invention; La figure 3 est un schéma synoptique des circuits appartenant au terminal de la figure 2 qui génèrent le signal d'erreur d'adaptation de l'invention; et La figure 4 est un schéma synoptique du formateur de référence adaptatif qui est utilisé dans les circuits de echo cancellation system with sampling at Nyquist rate; FIG. 2 is a block diagram of a data transmission terminal with sampling at the Nyquist rate corresponding to the invention; FIG. 3 is a block diagram of the circuits belonging to the terminal of FIG. 2 which generate the adaptation error signal of the invention; and Fig. 4 is a block diagram of the adaptive reference formatter which is used in
la figure 3.-Figure 3.-
La figure 1 représente un système de transmission Figure 1 shows a transmission system
de données numériques en duplex intégral d'un type connu. of full-duplex digital data of a known type.
Ce système comprend essentiellement une liaison de trans- This system essentially comprises a transmission link
mission à deux fils, 5, reliant deux terminaux de transmis- two-wire mission, 5, linking two transmission terminals
sion de données, à savoir un terminal d'extrémité proche 10 et un terminal d'extrémité éloignée 13. A titre d'exemple, la liaison de transmission 5 fait partie du réseau public automatique interurbain commuté, bien que l'invention soit tout aussi bien applicable à d'autres types de liaisons de transmission, comme par exemple des circuits privés. La liaison de communication 5 est une liaison bidirectionnelle, - c'est-à- dire qu'elle achemine des signaux de données à data transmission, namely a near end terminal 10 and a remote end terminal 13. For example, the transmission link 5 is part of the public switched automatic public network, although the invention is equally well applicable to other types of transmission links, such as private circuits. The communication link 5 is a bidirectional link, i.e. it carries data signals to
partir de chacun des deux terminaux vers l'autre. Les termi- from each of the two terminals to the other. Terminals
naux 10 et 13 sont du type général qui est décrit et repré- 10 and 13 are of the general type which is described and
senté dans le brevet U.S. 4 131 767 mentionné précédemment. disclosed in U.S. Patent 4,131,767 previously mentioned.
A titre d'exemple, les deux terminaux ont une structure identique et ils fonctionnent de la même manière. De ce For example, the two terminals have an identical structure and they work in the same way. From this
fait, la description qui suit sera pratiquement limitée au fact, the following description will be practically limited to
terminal de transmission de données 10 de l'extrémité proche. data terminal 10 of the near end.
Le terminal 10 comprend des circuits d'émission/ The terminal 10 includes transmission circuits /
réception 40 et un réseau hybride 16. Les circuits 40 com- reception 40 and a hybrid network 16. The circuits 40
prennent une partie d'émission qui contient une source de données 11 et un émetteur 14. La source de données produit take a transmission part which contains a data source 11 and a transmitter 14. The data source produces
un train en bande de base de symboles de données de l'extré- a baseband train of data symbols from the
mité proche, bn, avec n,0,1,2... L'indice n progresse à la cadence de baud. Les symboles bn sont appliqués à l'émetteur close mite, bn, with n, 0,1,2 ... The index n progresses at the rate of baud. The symbols bn are applied to the transmitter
14 pour être mis en forme et modulés de manière classique. 14 to be shaped and modulated in a conventional manner.
La partie d'émission, comme la partie de réception The transmitting part, as the reception part
qu'on décrira sous peu, est associée au réseau hybride 16. which will be described shortly, is associated with the hybrid network 16.
Ce dernier permet de connecter une paire de lignes à deux fils, c'est-àdire une ligne à quatre fils, à une liaison The latter makes it possible to connect a pair of two-wire lines, that is to say a four-wire line, to a link
de transmission bidirectionnelle à deux fils, 5. Plus pré- bidirectional two-wire transmission, 5. More
cisément, le réseau hybride comporte trois accès à deux fils 16a, 16b et 16c. Le signal sortant, c'est-à-dire le signal de sortie de l'émetteur 14, est appliqué à l'accès à deux fils 16a par l'intermédiaire d'une ligne à deux fils 18. Le réseau hybride 16 achemine ce signal vers la liaison In brief, the hybrid network comprises three two-wire accesses 16a, 16b and 16c. The outgoing signal, that is to say the output signal of the transmitter 14, is applied to the two-wire access 16a via a two-wire line 18. The hybrid network 16 conveys this signal. signal to the link
de transmission 15 par l'intermédiaire de l'accès 16c. transmission 15 through the access 16c.
D'autre part, un signal entrant qui provient de l'extrémité éloignée, qui apparaît sur la liaison de transmission 5 et qui atteint l'accès 16c, est acheminé par le réseau hybride 16 vers l'accès 16b. A partir de là, le signal entrant r, représentant un train de symboles de données de l'extrémité éloignée, est acheminé par une ligne distincte à deux fils 19 vers la partie de réception du terminal de transmission de données 10 de l'extrémité proche. De façon similaire, le On the other hand, an incoming signal coming from the far end, which appears on the transmission link 5 and reaches the access 16c, is routed by the hybrid network 16 to the access 16b. From there, the incoming signal r, representing a far-end data symbol stream, is conveyed by a separate two-wire line 19 to the receiving part of the near-end data transmission terminal 10. . Similarly, the
réseau hybride 15 de l'extrémité éloignée connecte des cir- hybrid network 15 of the far end connects
cuits d'émission/réception 17 (qui sont similaires aux cir- transmission / reception cooking 17 (which are similar to
cuits 40) à l'accès 15c et à la liaison de transmission 5 par l'intermédiaire d'une paire de lignes à deux fils qui baked 40) at port 15c and at the transmission link 5 via a pair of two-wire lines which
sont branchées aux accès 15a et 15b. are connected to the ports 15a and 15b.
Pour éliminer de façon optimale les perturbations susceptibles d'affecter la transmission, l'impédance de sortie du réseau hybride 16 de l'extrémité proche comme du In order to optimally eliminate the disturbances likely to affect the transmission, the output impedance of the hybrid network 16 of the near end as well as the
réseau hybride 15 de l'extrémité éloignée doit être exacte- hybrid network 15 of the far-end must be
ment adaptée à l'impédance de la liaison de transmission 5. adapted to the impedance of the transmission link 5.
Cependant, ceci est rarement possible en pratique. Par exem- However, this is rarely possible in practice. For example
ple,-dans le réseau automatique interurbain commuté, un grand nombre de liaisons de transmission différentes sont connectées au cours du temps entre les réseaux hybrides 15 et 16. Du fait que les réseaux hybrides sont conçus de façon à fonctionner avec un nombre de voies de transmission différentes aussi élevé qu'il est possible en pratique, il existe généralement une désadaptation d'impédance, par exemple entre le réseau hybride 15 de l'extrémité éloignée et la liaison de transmission 5. Ceci a pour conséquence qu'une fraction appréciable du signal émis par l'extrémité proche et atteignant le réseau hybride 15 de l'extrémité éloignée est réfléchie dans la liaison de transmission 5 sous la forme d'un écho. Au bout d'un intervalle de temps fini, l'écho apparait à l'accès 16c du réseau hybride 16 de l'extrémité proche. La partie de réception du terminal de transmission de données 10 de l'extrémité proche est incapable de faire la distinction entre les données entrantes et l'écho. Cependant, la présence de l'annuleur d'écho 24 (qu'on envisagera sous peu) dans la partie de réception évite que l'écho ne perturbe le processus de In the switched automatic toll network, a large number of different transmission links are connected over time between the hybrid networks 15 and 16. Because the hybrid networks are designed to operate with a number Since transmission is as high as practically possible, there is generally impedance mismatch, for example between the hybrid network of the far end and the transmission link 5. This has the consequence that an appreciable fraction of the signal from the near end and reaching the hybrid network of the far end is reflected in the transmission link 5 in the form of an echo. At the end of a finite time interval, the echo appears at the access 16c of the hybrid network 16 of the near end. The receiving part of the near-end data terminal 10 is incapable of distinguishing between the incoming data and the echo. However, the presence of the echo canceller 24 (which will be considered shortly) in the receiving part prevents the echo disturbing the process of
récupération des données.data recovery.
Comme on l'a indiqué précédemment, le signal As indicated above, the signal
entrant r qui est reçu à partir de la liaison de -transmis- incoming r which is received from the -transmis-
sion 5 est acheminé par le réseau hybride 16 et l'accès 16b vers la partie de réception du terminal de transmission de données 10. Dans ce dernier cas, ce signal est tout 5 is routed by the hybrid network 16 and the access 16b to the receiving part of the data transmission terminal 10. In the latter case, this signal is all
d'abord appliqué à un échantillonneur de Nyquist 20. Ce der- first applied to a Nyquist 20 sampler.
nier échantillonne le signal r de façon fine, à une cadence au moins égale à la cadence de Nyquist, c'est-à-dire une cadence au moins égale au double de la fréquence la plus élevée qui puisse exister dans le signal entrant. Dans un nier samples the signal r finely, at a rate at least equal to the rate of Nyquist, that is to say a rate at least equal to twice the highest frequency that can exist in the incoming signal. In one
but qui apparaîtra ultérieurement, on prend à titre d'exem- purpose which will appear later, we take as an example
ple pour la cadence de Nyquist un multiple entier P de la cadence de baud. L'échantillon rM est l'un des échantillons résultants, c'est-à-dire le Mième échantillon d'un train d'échantillons du signal entrant. L'indice M progresse à la cadence de Nyquist. Dans le cas général, le signal r comprend à la fois des signaux de données de l'extrémité éloignée et des signaux d'écho. Ainsi, une fraction de la for the Nyquist rate, an integer multiple P of the baud rate. The sample rM is one of the resulting samples, that is, the M th sample of a sample stream of the incoming signal. The index M progresses at the rate of Nyquist. In the general case, the signal r comprises both data signals from the far end and echo signals. So, a fraction of the
valeur de l'échantillon rM est due aux données de l'extré- value of the sample rM is due to the data from the
mité éloignée et une autre fraction est due à l'écho. On appellera ciaprès respectivement composante de données de l'extrémité éloignée et composante d'écho ces fractions de l'échantillon rM. On notera que du fait, par exemple, de distant and another fraction is due to echo. These fractions of the sample rM will be referred to hereinafter as the data component of the far end and the echo component respectively. It should be noted that, for example,
l'échantillonnage de Nyquist, des perturbations intersymbo- Nyquist sampling, intersymbol disturbances
les et d'autres distorsions, la valeur de la composante de données de l'échantillon rM du signal entrant ne correspond and other distortions, the value of the data component of the rM sample of the incoming signal does not correspond
pas à la valeur d'un symbole émis particulier. not to the value of a particular issued symbol.
On va maintenant envisager le problème que l'invention vise à résoudre, en supposant tout d'abord qu'à We will now consider the problem that the invention aims to solve, assuming first of all that
un instant quelconque il n'existe qu'une transmission unidi- at any moment there is only one unidirectional transmission
rectionnelle sur la liaison de transmission 5, c'est-à-dire que la double émission est exclue. On supposera en outre que le réseau hybride 16 est exempt de fuites, c'est-à-dire que les signaux émis sortants qui sont appliqués à l'accès 16a ne traversent pas le réseau hybride pour apparaître à recalibration on the transmission link 5, that is to say that the double emission is excluded. It will further be assumed that the hybrid network 16 is leak-free, i.e., the outbound transmitted signals that are applied to the access 16a do not cross the hybrid network to appear at the same time.
l'accès 16b.access 16b.
Dans ces conditions, l'échantillon rM est consti- Under these conditions, the sample rM is
tué exclusivement par une composante de données de l'extré- killed exclusively by a data component of the
mité éloignée ou exclusivement par une composante d'écho. distant or exclusively by an echo component.
Pendant les périodes de réception, par exemple, l'échantil- During reception periods, for example, the sample
lon rM est constitué uniquement par une composante de données de l'extrémité éloignée, c'est-à-dire qu'il est exempt d'écho. L'échantillon rM est appliqué à un circuit de combinaison 22 dans lequel il est combiné de façon soustractive avec le signal d'image d'écho ZM' ce dernier étant le Mième signal d'un train de signaux d'image d'écho qui est appliqué à l'annuleur d'écho adaptatif 24 par un conducteur 21. Plus précisément, chaque signal d'image lon rM consists solely of a data component of the far end, i.e. it is echo-free. The sample rM is applied to a combining circuit 22 in which it is subtractively combined with the echo image signal ZM ', the latter being the Mth signal of an echo image signal stream which is applied to the adaptive echo canceller 24 by a driver 21. Specifically, each image signal
d'écho zM est une estimation par l'annuleur d'écho adapta- zM echo is an estimate by the echo canceller
tif 24 de la composante d'écho de l'échantillon rM* Du fait que cette composante est nulle par hypothèse, le tif 24 of the echo component of the sample rM * Since this component is null by hypothesis, the
signal d'image d'écho ZM est également nul. Ainsi, l'échan- Echo image signal ZM is also zero. Thus, the exchange
tillon rM traverse pratiquement sans changement le circuit tillon rM almost seamlessly crosses the circuit
de combinaison 22. Le signal de sortie du circuit de combi- 22. The output signal of the combination circuit
naison 22 est un train de signaux compensés vis-à-vis de season 22 is a compensated signal train vis-à-vis
l'écho, et le signal SM est le Mième signal de ce train. echo, and the SM signal is the Mth signal of this train.
Dans ce cas, le signal compensé vis-à-vis de l'écho SM est pratiquement égal à la composante de données de l'extrémité éloignée de l'échantillon rM. Le signal compensé vis-à-vis de l'écho est appliqué par un conducteur 28 à un filtre passe-bas 30 qui reconstruit une onde continue à partir de ce signal. Le signal de sortie du filtre est transmis à son tour au récepteur 34 dans lequel il peut être échantillonné, par exemple à la cadence de baud, filtré à nouveau (égalisé) In this case, the echo-compensated signal SM is substantially equal to the data component of the far end of the sample rM. The echo-compensated signal is applied by a conductor 28 to a low-pass filter 30 which reconstructs a continuous wave from that signal. The output signal of the filter is in turn transmitted to the receiver 34 in which it can be sampled, for example at the baud rate, filtered again (equalized)
pour combattre les perturbations intersymboles, et quanti- to combat intersymbol disturbances, and quanti-
fié pour produire des décisions ân, n - 0,1,2,..., concer- to produce decisions an, n - 0,1,2, ..., concerning
ièmenIémen
nant la valeur du n symbole émis par l'extrémité éloi- the value of the n symbol emitted by the remote end
gnée, an. La décision an est appliquée à un élément récep- year, year. The decision an is applied to a receiving element
teur de données 36.data carrier 36.
Chaque signal compensé vis-à-vis de l'écho, SM, est également renvoyé par le conducteur 26, sous la forme d'un signal d'erreur, à l'annuleur d'écho adaptatif 24, Each echo compensated signal, SM, is also returned by the driver 26, as an error signal, to the adaptive echo canceller 24,
comme on l'envisagera ci-après de façon plus complète. as will be discussed below in a more complete manner.
Cependant, tant que la source 11 ne fournit pas de symboles de données, l'annuleur d'écho 24 maintient à zéro la valeur du signal d'image d'écho M D'autre part, pendant les périodes d'émission unidirectionnelle par le terminal 10 (en supposant encore qu'il n'y ait pas de double émission), l'échantillon rM est constitué exclusivement par la composante d'écho produite par le signal émis par l'extrémité proche et réfléchi au However, as long as the source 11 does not provide data symbols, the echo canceller 24 maintains the value of the echo image signal M at zero. On the other hand, during the unidirectional transmission periods by the terminal 10 (assuming again that there is no double emission), the sample rM consists exclusively of the echo component produced by the signal emitted by the near end and reflected at the
niveau de la désadaptation d'impédance au point de conne- level of impedance mismatch at the point of conne-
xion entre la voie et le réseau hybride de l'extrémité éloignée. Chaque signal d'image d'écho zM est maintenant différent de zéro. Plus précisément, l'annuleur d'écho 24 génère un signal d'image d'écho zM en travaillant sur un nombre prédéterminé de symboles consécutifs antérieurs dans xion between the channel and the hybrid network of the far end. Each echo image signal zM is now different from zero. More specifically, the echo canceller 24 generates an echo image signal zM by working on a predetermined number of previous consecutive symbols in
la séquence de données que produit la source de données 11. the data sequence that the data source produces 11.
Ces symboles sont enregistrés dans une structure transver- These symbols are recorded in a transverse structure.
sale à l'intérieur de l'annuleur d'écho. Physiquement, cette structure peut être par exemple une ligne à retard dirty inside the echo canceller. Physically, this structure can be for example a delay line
analogique, un registre à décalage ou une mémoire vive. analogue, a shift register or a RAM.
L'annuleur d'écho génère une combinaison linéaire de symbo- The echo canceller generates a linear combination of symbols
les consécutifs antérieurs en multipliant chaque symbole previous consecutives by multiplying each symbol
individuel par un coefficient de prise respectif. Les pro- individual by a respective catch coefficient. Professionals-
duits résultants sont sommés ensemble pour produire le signal d'image d'écho zM Du fait que le terminal 13 de l'extrémité éloignée n'émet pas à ce moment, le signal The resultant bits are summed together to produce the echo image signal zM. Since the terminal 13 of the far end is not transmitting at this time, the signal
compensé vis-à-vis de l'écho, SM, est constitué exclusive- echo compensated, SM, is exclusively
ment par une composante d'écho non annulée. Comme on l'a by an un-canceled echo component. As we have
indiqué précédemment, le signal SM est renvoyé par le con- indicated above, the signal SM is returned by the
ducteur 26 vers l'annuleur d'écho 24, en tant que signal d'erreur. Sous l'effet de ce signal d'erreur, les valeurs driver 26 to the echo canceller 24 as an error signal. As a result of this error signal, the values
des coefficients de prise sont mises à jour de façon adap- catch coefficients are updated appropriately
tative pour faire en sorte que le signal d'image d'écho reproduise avec précision, dans la mesure du possible, la composante d'écho de l'échantillon rM* De cette manière, la composante d'écho non annulée qui demeure dans le to ensure that the echo image signal accurately reproduces, as far as possible, the echo component of the sample rM *. In this way, the un-canceled echo component that remains in the
signal compensé vis-à-vis de l'écho est réduite au minimum. Echo-compensated signal is minimized.
Bien que la configuration de la figure 1 se com- Although the configuration in Figure 1 is
porte de façon satisfaisante au cours du fonctionnement door satisfactorily during operation
unidirectionnel, comme on vient de le décrire, elle présen- unidirectional, as has just been described, it presents
te de graves inconvénients pour le fonctionnement bidi- serious disadvantages for the two-way operation
rectionnel, c'est-à-dire pendant les intervalles de double émission. Plus précisément, chaque fois que les terminaux et 13 émettent simultanément, l'écho des données émises rectional, that is, during the double emission intervals. More specifically, each time the terminals and 13 transmit simultaneously, the echo of the data transmitted
par l'extrémité proche est présent sur la liaison de trans- by the near end is present on the transmission link
mission 5 en même temps que les données de l'extrémité éloignée qui sont émises par le terminal 13 de l'extrémité éloignée. Ainsi, le signal d'erreur qui est appliqué à mission 5 together with the data from the far end that is transmitted by the terminal of the far end. So, the error signal that is applied to
l'annuleur d'écho 24 par le conducteur 26 contient non seu- the echo canceller 24 by the driver 26 contains not only
lement une composante d'écho non annulée, mais également une composante de données de l'extrémité éloignée. Ce signal d'erreur est ainsi altéré par la composante de données de l'extrémité éloignée. L'annuleur d'écho est incapable de faire la distinction entre la composante an echo component not canceled, but also a data component of the far end. This error signal is thus altered by the data component of the far end. The echo canceller is unable to distinguish between the component
d'écho et la composante de données de l'extrémité éloignée. echo and the data component of the far end.
En outre, les données de l'extrémité éloignée ne sont pas corrélées vis-àvis de l'écho. Ainsi, l'adaptation est soit peu fiable et inexacte, soit très lente. Il peut In addition, data from the far end is not correlated with echo. Thus, adaptation is either unreliable and inaccurate, or very slow. he can
ainsi en résulter une annulation d'écho incorrecte. this results in an incorrect echo cancellation.
L'invention porte sur un procédé et un disposi- The invention relates to a method and a device
tif destinés à assurer une adaptation et une annulation d'écho exactes, stables et fiables pendant les périodes de double émission. Conformément à l'invention, on parvient à ceci en supprimant pratiquement la composante perturbatrice de données de l'extrémité éloignée, dans le signal compensé vis-à-vis de l'écho, de façon à générer un signal d'erreur d'adaptation. Ce signal d'erreur d'adaptation est égal à une combinaison du signal d'image d'écho ZM, de l'échantillon rM et d'une estimation (envisagée ci-après) de la composante de données de l'extrémité éloignée qui estassociée à l'échantillon rM. C'est le signal d'erreur d'adaptations et non le signal compensé vis-à-vis de l'écho, qui est appliqué en tant que signal d'erreur à la structure adaptative designed to provide accurate, stable and reliable echo adaptation and cancellation during the dual emission periods. In accordance with the invention, this is achieved by substantially eliminating the data disturbing component of the far end in the echo-compensated signal to generate an adaptation error signal. . This adaptation error signal is equal to a combination of the echo image signal ZM, the sample rM and an estimate (considered hereinafter) of the data component of the far end which is associated with sample rM. It is the adaptation error signal and not the echo-compensated signal, which is applied as an error signal to the adaptive structure
d'annulation d'écho.echo cancellation.
La figure 2 représente un terminal de transmission Figure 2 shows a transmission terminal
de données 10' contenant un dispositif adaptatif d'annula- 10 'data record containing an adaptive canceling device
tion d'écho correspondant à l'invention. La différence fon- echo pattern corresponding to the invention. The difference is
damentale entre le terminal 10' et le terminal 10 de l'art antérieur consiste en ce que les circuits d'émission/ 4éception 40' du premier cité comprennent un générateur de signal d'erreur d'adaptation 80. Le générateur de signal d'erreur d'adaptation reçoit en entrée et traite à la fois les décisions du récepteur apparaissant sur le conducteur The transmission between the terminal 10 'and the terminal 10 of the prior art consists in that the transmit / receive circuits 40' of the first city include an adaptation error signal generator 80. The signal generator of adaptation error receives input and processes both the receiver's decisions appearing on the driver
et le signal compensé vis-à-vis de l'écho, SM, apparais- and the signal compensated for the echo, SM, appears
sant sur le conducteur 26. Le signal de sortie, apparais- on the driver 26. The output signal,
sant sur le conducteur 27, est un train de signaux d'erreur d'adaptation parmi lesquels YEM-D est le (M-D)ième signal de ce train. Les éléments restants du terminal 10' sont similaires aux éléments correspondants du terminal 10 on the conductor 27, is a train of adaptation error signals among which YEM-D is the (M-D) th signal of this train. The remaining elements of the terminal 10 'are similar to the corresponding elements of the terminal 10
et ils portent les mêmes numéros de référence. and they carry the same reference numbers.
La figure 3 représente en détail les sous- Figure 3 shows in detail the sub-
ensembles constitutifs du générateur de signal d'erreur constituent sets of the error signal generator
d'adaptation 80. Plus précisément, les décisions du recep- 80. More specifically, the decisions of the Receiving
teur, par exemple la décision an, sont appliquées à un for- for example the decision an, are applied to a
mateur de référence adaptatif 82. Les décisions sont trai- Adaptive benchmark 82. Decisions are processed
tées dans le formateur de référence adaptatif pour produire sur un conducteur 83 un train d'estimations, chacune de ces estimations constituant une approximation de la composante de données de l'extrémité éloignée de l'un particulier des échantillons du signal entrant qui est appliqué au circuit de combinaison 22. Il existe un retard de traitement de D in the adaptive reference formatter to produce on a conductor 83 a train of estimates, each of these estimates being an approximation of the data component of the far end of a particular one of the samples of the incoming signal being applied to the combination circuit 22. There is a delay in processing D
248Q534248Q534
intervalles de Nyquist entre la sortie du circuit de combi- Nyquist intervals between the output of the combination circuit
naison 22 et la sortie du récepteur 34. Ainsi, à l'instant auquel le signal compensé vis-à-vis de l'écho, SM, apparaît sur le conducteur 26 (figure 2), le signal qui apparaît sur le conducteur 83 est une estimation XM D de la compo- sante de données du signal compensé vis-à- vis de l'écho qui 22 and the output of the receiver 34. Thus, at the instant at which the echo-compensated signal, SM, appears on the conductor 26 (FIG. 2), the signal which appears on the conductor 83 is an estimate XM D of the data component of the compensated signal with respect to the echo
a été généré D intervalles de Nyquist plus tôt, c'est-à- was generated at Nyquist intervals earlier, that is,
dire le signal SMD. Le générateur 80 comporte un circuit de retard 85 qui communique un retard de D intervalles de Nyquist aux signaux compensés vis-à-vis de l'écho qui lui say the SMD signal. The generator 80 comprises a delay circuit 85 which communicates a delay of D intervals of Nyquist to the compensated signals with respect to the echo which
sont appliqués par le conducteur 26. Ainsi, le signal com- are applied by the driver 26. Thus, the signal
* pensé vis-à-vis de l'écho et retardé S apparaît sur le* thought about the echo and delayed S appears on the
conducteur de sortie 88 du circuit de retard 85 à l'ins- output lead 88 of the delay circuit 85 to the
tant auquel l'estimation XMD apparaît sur le conducteur 83. Cette estimation est soustraite du signal SM-D dans le circuit de combinaison 84 pour produire un signal d'erreur EM-D. the estimate XMD appears on the conductor 83. This estimate is subtracted from the SM-D signal in the combining circuit 84 to produce an EM-D error signal.
Bien entendu, le signal d'erreur EM D ne repré- Of course, the error signal EM D does not represent
sente pas l'erreur d'annulation d'écho courante, mais celle qui existait D intervalles de Nyquist plus tôt. On peut néanmoins se baser sur ce signal pour la mise à jour not feel the current echo cancellation error, but the one that existed at Nyquist intervals earlier. We can nevertheless rely on this signal for the update
des coefficients de prise qui sont employés dans l'annu- setting factors that are used in the year
leur d'écho 24. Plus précisément, le signal d'erreur EM-D est multiplié par un paramètre y dans le multiplicateur 24. More precisely, the EM-D error signal is multiplied by a parameter y in the multiplier
86 pour produire un signal d'erreur d'adaptation YEMD. 86 to produce a YEMD adaptation error signal.
Le paramètre Y, qui est très inférieur à l'unité, est choisi de façon à assurer une convergence progressive et stable, c'est-à-dire un minimum de dépassement par valeur supérieure et par valeur inférieure dans la réponse de The parameter Y, which is much less than unity, is chosen to ensure a gradual and stable convergence, that is to say a minimum of overshoot by higher value and by lower value in the response of
l'annuleur d'écho adaptatif 24 à des variations en éche- the adaptive echo canceller 24 to echelon variations
lon des caractéristiques de la liaison de transmission 5. one of the characteristics of the transmission link 5.
(Dans le mode de réalisation considéré à titre d'exemple, la valeur du paramètre Y est fixe. Cependant, dans d'autres modes de réalisation, il peut être avantageux de régler de façon dynamique la valeur de Y de façon qu'elle soit égale à l'inverse de la valeur quadratique moyenne de tous les symboles de données qui sont enregistrés dans le formateur de référence adaptatif.) (In the exemplary embodiment, the value of parameter Y is fixed, but in other embodiments it may be advantageous to dynamically adjust the value of Y so that it is equal to the inverse of the mean squared value of all data symbols that are stored in the adaptive reference formatter.)
Comme il est décrit ci-après de façon plus complè- As described below in more detail,
te, le formateur de référence adaptatif 82 reçoit un signal d'erreur de mise à jour qui est destiné à la mise à jour des coefficients de prise utilisés dans le formateur. Comme le signal d'erreur d'adaptation, le signal d'erreur de mise à jour est égal au produit du signal d'erreur EMD par un te, the adaptive reference formatter 82 receives an update error signal which is for updating the tap coefficients used in the formatter. Like the adaptation error signal, the update error signal is equal to the product of the EMD error signal by a
paramètre prédéterminé. Ainsi, les signaux d'erreur d'adap- predetermined parameter. Thus, the error signals of adap-
tation et de mise à jour sont mutuellement proportionnels. tation and update are mutually proportional.
Plus particulièrement, dans ce mode de réalisation, les deux sont égaux. Ainsi, comme le montre la figure 3, le More particularly, in this embodiment, both are equal. Thus, as shown in Figure 3, the
signal d'erreur d'adaptation YEM-D est non seulement appli- YEM-D adaptation error signal is not only
qué à l'annuleur d'écho adaptatif 24 par le conducteur 27, to the adaptive echo canceller 24 by the driver 27,
mais encore renvoyé vers le formateur de référence adapta- but still referred to the appropriate referee trainer
tif 82 par le conducteur 89.82 by the driver 89.
On peut cependant désirer que le signal d'erreur de mise à jour qui est appliqué au formateur de référence adaptatif 82 soit différent du signal d'erreur d'adaptation, ce qui donne des sensibilités d'erreur différentes au formateur de référence et à l'annuleur d'écho. On pourrait par exemple réaliser ceci en faisant partir le conducteur 89 de la sortie d'un second multiplicateur (non représenté), au lieu de le faire partir de la sortie du multiplicateur 86. Comme le multiplicateur 86, ce second multiplicateur recevrait un signal d'entrée provenant de la sortie du circuit de combinaison 84, mais il multiplierait ce signal It may be desired, however, that the update error signal that is applied to the adaptive reference formatter 82 be different from the adaptation error signal, which gives different error sensitivities to the reference formatter and echo canceller. This could be accomplished, for example, by passing the driver 89 out of the output of a second multiplier (not shown) instead of from the output of the multiplier 86. Like the multiplier 86, this second multiplier would receive a signal from the multiplier 86. input from the output of the combination circuit 84, but it would multiply this signal
de sortie par un paramètre différent. output by a different parameter.
Comme le montre la figure 4, le formateur de référence adaptatif 82 comprend une partie de décalage 82a, une partie d'estimation des données de l'extrémité éloignée, 82b, et une partie d'enregistrement et de mise à jour des As shown in FIG. 4, the adaptive reference formatter 82 includes an offset portion 82a, a far end data estimation portion 82b, and a recording and update portion of the data.
coefficients de prise, 82c. Dans chaque partie, le fonc- catch coefficients, 82c. In each part, the function
tionnement se déroule au cours d'un cycle de traitement during a treatment cycle
dont la durée ne dépasse pas un intervalle de Nyquist. whose duration does not exceed a Nyquist interval.
Ceci permet de produire une nouvelle estimation de la com- This makes it possible to produce a new estimate of the
posante de données de l'extrémité éloignée pour chaque data endpoint for each
signal de sortie de l'échantillonneur de Nyquist 20. output signal from the Nyquist sampler 20.
A titre d'exemple, la cadence de Nyquist est égale à P fois la cadence de baud, en désignant par P un entier. Ainsi, P estimations de la composante de données de l'extrémité éloignée doivent être produites pendant n'importe quel intervalle de baud. Une seule décision du récepteur est appliquée au formateur de référence adaptatif pendant chaque intervalle de baud. Cependant, conformément à un aspect de l'invention, le formateur de référence adaptatif 82 forme chacune des P estimations sous la forme d'une combinaison For example, the rate of Nyquist is equal to P times the baud rate, denoting by P an integer. Thus, estimates of the data component of the far-end must be generated during any baud interval. A single receiver decision is applied to the adaptive reference formatter during each baud interval. However, in accordance with one aspect of the invention, the adaptive reference trainer 82 forms each of the P estimates in the form of a combination
linéaire respective d'un ensemble commun de N décisions pré- respective linear of a common set of N decisions pre-
cédentes du récepteur, chaque combinaison linéaire étant of the receiver, each linear combination being
formée en utilisant -un ensemble particulier parmi P ensem- formed using a particular set of P together
NNOT
bles de coefficients de prise, et N étant un nombre sélec- coefficients of catch, and N being a selective number
tionné qui est égal au nombre d'intervalles de Nyquist sur lequel s'étendent les décisions qui sont enregistrées dans which is equal to the number of Nyquist intervals over which the decisions that are recorded in
le formateur de référence adaptatif 82. the adaptive reference trainer 82.
Plus précisément, la partie de décalage 82a com- More specifically, the offset portion 82a includes
prend un circuit logique de sélection 114 et un registre à décalage a p positions, 116. Ces deux éléments remplissent takes a selection logic circuit 114 and a shift register with p positions, 116. These two elements fill
conjointement la fonction d'un registre à décalage circu- jointly the function of a circular shift register
laire à droite dé longueur Np. A l'apparition de chaque décision du récepteur, par exemple an, sur le conducteur , un signal de sélection provenant d'un circuit d'horloge to the right of the length Np. At the appearance of each decision of the receiver, for example an, on the driver, a selection signal from a clock circuit
(non représenté) qui fait partie du terminal 10' est appli- (not shown) which is part of the terminal 10 'is
qué au circuit logique de sélection 114. Sous l'effet de ce signal, la décision du récepteur, an, est transmise par le circuit logique de sélection 114 à l'entrée du registre à As a result of this signal, the decision of the receiver, an, is transmitted by the selection logic circuit 114 to the input of the register.
décalage 116. Cependant, à tous les autres moments, le cir- 116. However, at all other times, the cir-
cuit logique de sélection 114 applique le signal de sortie du registre à décalage 116, apparaissant sur le conducteur 119, à l'entrée de ce même registre à décalage. Ainsi, le registre à décalage 116 contient en permanence la plus The selection logic 114 applies the output signal of the shift register 116, appearing on the conductor 119, to the input of this same shift register. Thus, the shift register 116 continuously contains the most
récente décision du récepteur, an, et N -1 décisions précé- recent decision of the receiver, an, and N -1 previous decisions
dentes du récepteur. A l'intérieur du registre à décalage dentes of the receiver. Inside the shift register
116, ces décisions sont ordonnées par rang d'apparition. 116, these decisions are ordered by rank of appearance.
Par exemple, juste après que le circuit logique a admis une For example, just after the logic circuit has admitted a
nouvelle décision, la décision "la plus ancienne", c'est-à- new decision, the "oldest" decision, that is to say
dire an-(N atenregistrée à la position d'extrême droite (sortie), et la décision qui précède immédiatement la plus ancienne est enregistrée une position plus à gauche que cette dernière, et ainsi de suite. De plus, le contenu du registre à décalage 116 est décalé N fois pendant chaque intervalle de Nyquist (cycle de traitement), si bien que pendant chaque cycle de traitement une séquence des N décisions du récepteur qui sont enregistrées apparaît au point de connexion 1180 Ainsi, pendant chaque intervalle de baud, cette séquence de N décisions passées et ordonnées P du récepteur est appliquée P fois au point de connexion 118. En outre, le registre 116 est décalé d'une position vers la droite juste avant que chaque nouvelle décision du say, when it is recorded at the far right position (exit), and the decision immediately preceding the oldest one is recorded in a position furthest to the left, and so on. offset 116 is shifted N times during each Nyquist interval (processing cycle), so that during each processing cycle a sequence of the N decisions of the receiver that are recorded appears at the connection point 1180 Thus, during each baud interval, this sequence of N past and ordered decisions P of the receiver is applied P times to the connection point 118. In addition, the register 116 is shifted one position to the right just before each new decision of the
récepteur lui soit appliquée. A partir du point de conne- receiver is applied to it. From the point of contact
xion 118, la séquence complète est appliquée aux parties xion 118, the complete sequence is applied to the parts
82b et 82c par des conducteurs respectifs 121 et 120. 82b and 82c by respective conductors 121 and 120.
La partie d'estimation des données de l'extrémité éloignée, 82b, utilise la séquence de rang i parmi les P séquences des coefficients de prise pendant le cycle de traitement de rang i pour produire l'estimation des données de l'extrémité éloignée XM^D L'équation suivante gouverne le fonctionnement de cette partie N/P K =' Wn(i)anK+1 pour i - mod (M) (1) K=.1 Dans cette équation, W K(i) représente la valeur courante n du coefficient de rang K dans la séquence de coefficients de rang i, parmi les P séquences de coefficient. La valeur de la fonction de module mod p(M) est égale au reste du quotient p, soit par exemple i,3 pour M,11, P=4. On voit ainsi que chaque estimation des données de l'extrémité éloignée qui est formée pendant un intervalle de baud donné est une combinaison linéaire d'un ensemble commun, c'est-à-dire du même ensemble, de Nô décisions passées du récepteur, cette combinaison linéaire étant formée avec l'un respectif des P ensembles de Nô coefficients de gain P The far end data estimating portion, 82b, uses the rank sequence i among the P tap coefficient sequences during the rank i processing cycle to produce the XM far end data estimate. ^ D The following equation governs the operation of this part N / PK = 'Wn (i) anK + 1 for i - mod (M) (1) K = .1 In this equation, WK (i) represents the current value n of the rank coefficient K in the sequence of rank coefficients i, among the P coefficient sequences. The value of the module function mod p (M) is equal to the remainder of the quotient p, for example i, 3 for M, 11, P = 4. It can thus be seen that each estimate of the far-end data that is formed during a given baud interval is a linear combination of a common set, i.e., of the same set, of past decisions of the receiver, this linear combination being formed with the respective one of the P sets of N0 gain coefficients P
de prise.of taking.
Plus précisément, pendant le premier intervalle de Nyquist au cours de l'intervalle de baud de rang n, l'ensemble commun de N décisions précédentes du récepteur an-K+1' K, 1,2,...,N est combiné de façon linéaire en utilisant la première séquence des coefficients de gain de More specifically, during the first Nyquist interval during the n-rank baud interval, the common set of N previous decisions of the receiver an-K + 1 'K, 1,2, ..., N is combined linearly using the first sequence of the gain coefficients of
K NK N
prise, c'est-à-dire W (1) K = 1,2,...,, pour produire la première des P estimations de la composante de données de l'extrémité éloignée. Pendant tous les intervalles de Nyquist successifs au cours du même intervalle de baud, le même ensemble de N décisions du récepteur est combiné avec p N un ensemble différent de N coefficients de gain de prise pour produire d'autres estimations des données de l'extrémité éloignée. Ce processus se poursuit jusqu'à ce que l'ensemble commun deN décisions du récepteur ait été traité avec la p N taken, that is, W (1) K = 1,2, ... ,, to produce the first of the P estimates of the data component of the far end. During all successive Nyquist intervals during the same baud interval, the same set of N decisions of the receiver is combined with p N a different set of N tap gain coefficients to produce further estimates of the end data. remote. This process continues until the common set of decisions of the receiver has been processed with p N
totalité des P ensembles de - coefficients de gain de prise. all P sets of - tap gain coefficients.
La partie d'estimation des données de l'extrémité éloignée, 82b, comprend un circuit de sélection de fonction 134, une unité arithmétique 136 et un registre 142. Dans le mode de réalisation qui est considéré à titre d'exemple, chaque décision an du récepteur est ternaire, c'est-à-dire The far end data estimation part, 82b, comprises a function selection circuit 134, an arithmetic unit 136 and a register 142. In the embodiment which is considered by way of example, each decision in year of the receiver is ternary, that is to say
qu'elle peut prendre une valeur parmi trois: +1, -1 ou 0. it can take one of three values: +1, -1 or 0.
Pour calculer chaque terme de la sommation définie par To calculate each term of the summation defined by
l'équation (1) ci-dessus, le circuit de sélection de fonc- Equation (1) above, the function selection circuit
tion 134 détermine la valeur de chaque décision du récep- 134 determines the value of each decision of the
teur présente sur le conducteur 121 et, en fonction de la valeur particulière, il ordonne à l'unité arithmétique 136 d'effectuer une opération particulière sur les signaux qui present on the conductor 121 and, depending on the particular value, it orders the arithmetic unit 136 to perform a particular operation on the signals which
sont présentés sur les entrées A et B de cette dernière. are shown on entries A and B of the latter.
Plus précisément, sZ la décision du récepteur est +1, l'unité arithmétique 136 reçoit l'instruction d'additionner More precisely, sZ the decision of the receiver is +1, the arithmetic unit 136 receives the instruction to add
-les valeurs présentées sur ses entrées A et B. Si la déci- -the values presented on entries A and B. If the decision
sion du récepteur est -1, l'unité arithmétique 136 reçoit l'instruction de soustraire la valeur présentée sur l'entrée A par rapport à celle qui est présentée sur son entrée B. Dans un cas comme dans l'autre, le résultat est appliqué à la sortie 0. Troisièmement, si la décision du receiver is -1, the arithmetic unit 136 receives the instruction to subtract the value presented on the input A with respect to that presented on its input B. In either case, the result is applied to exit 0. Thirdly, if the decision of the
récepteur est zéro, l'unité arithmétique 136 applique sim- receiver is zero, the arithmetic unit 136 simply applies
plement à sa sortie O la valeur qui est présentée sur son entrée B. Le signal qui est appliqué à l'entrée B est le signal de sortie du registre 142 et celui qui est présenté sur l'entrée A est la séquence de coefficients de prise 0 The signal that is applied to the input B is the output signal of the register 142, and that which is presented on the input A is the sequence of setting coefficients.
K NK N
Wn(i) K 1,2,.... -; On utilise le registre 142 pour enregistrer temporairement le résultat produit par l'unité arithmétique 136 et pour l'appliquer à l'entrée B de cette dernière, pour l'utiliser dans le calcul suivant. Le contenu du registre 142 est mis à zéro au début de chaque cycle de traitement par l'application d'un signal de mise à zéro Wn (i) K 1,2, .... -; The register 142 is used to temporarily record the result produced by the arithmetic unit 136 and to apply it to the input B of the latter, for use in the following calculation. The contents of the register 142 are set to zero at the beginning of each processing cycle by the application of a reset signal
(généré par des circuits qui ne sont pas représentés). (generated by circuits that are not represented).
Ainsi, grâce à l'enregistrement temporaire des résultats successifs, le registre 142 contient un total tournant des résultats de toutes les opérations antérieures accomplies pendant un intervalle de Nyquist au cours du calcul de l'équation (1). A la fin de chaque cycle de traitement, au cours duquel N décisions et coefficients de prise ont été traités, le signal de sortie de l'unité arithmétique 136 qui apparaît au point de connexion 138 et sur le conducteur 84 est l'estimation XM-D de la composante de données de Thus, through the temporary recording of successive results, the register 142 contains a running total of the results of all previous operations performed during a Nyquist interval during the calculation of equation (1). At the end of each processing cycle, in which N decisions and tap coefficients have been processed, the output signal of the arithmetic unit 136 which appears at the connection point 138 and on the conductor 84 is the XM-estimate. D of the data component of
l'extrémité éloignée.the far end.
La partie d'enregistrement et de mise à jour des coefficients de prise, 82c, fournit et met à jour de façon The recording and updating portion of the tap coefficients, 82c, provides and updates
adaptative les P séquences de coefficients de gain de prise. adaptive P sequences of tap gain coefficients.
En particulier, la mise à jour d'un coefficient s'effectue en modifiant sa valeur au moyen d'un facteur de correction égal au produit d'un signal d'erreur de mise à jour (qui dans ce mode de réalisation est égal au signal d'erreur In particular, a coefficient is updated by modifying its value by means of a correction factor equal to the product of an update error signal (which in this embodiment is equal to error signal
d'adaptation) par une décision du récepteur. adaptation) by a decision of the receiver.
Plus précisément, les coefficients d'une séquence particulière doivent être mis à jour sous l'effet du signal d'erreur de mise à jour particulier qui a été-formé sous l'effet de l'utilisation de cette séquence dans la partie 82b. Ainsi, les coefficients de la séquence de rang i pourraient être mis à jour sous l'effet du signal fE M-D avec i = modp (M), comme dans l'équation (1). Cependant, Specifically, the coefficients of a particular sequence must be updated under the effect of the particular update error signal that has been formed as a result of the use of that sequence in part 82b. Thus, the coefficients of the sequence of rank i could be updated under the effect of the signal fE M-D with i = modp (M), as in equation (1). However,
comme le montrera l'examen qui suit, les valeurs des coeffi- as will be shown in the following review, the values of the coefficients
cients dans la séquence de rang i sont mises à jour dans ce mode de réalisation avant que l'estimation XM-D, et donc le in the sequence of rank i are updated in this embodiment before the estimate XM-D, and thus the
signal 'EM-D, soient formés.signal 'EM-D, be formed.
De ce fait, la partie 82c met à jour les coeffi- As a result, Part 82c updates the coeffi-
cents de la séquence de rang i sous l'effet du signal YEM-D-P Ce dernier est égal à celui des P signaux d'erreur d'adaptation formés dans l'intervalle de baud précédent, c'est-à-dire l'intervalle de rang (n-1), qui correspond à The latter is equal to that of the P adaptation error signals formed in the preceding baud interval, that is to say the interval. of rank (n-1), which corresponds to
la séquence de coefficients de rang i. the sequence of rank coefficients i.
Comme on l'a indiqué précédemment, le processus de mise à jour comprend la multiplication du signal d'erreur de mise à jour par une décision du récepteur. Cette dernière est la décision par laquelle le coefficient mis à jour a été multiplié dans l'intervalle de baud au cours duquel le As previously indicated, the updating process includes multiplying the update error signal by a decision of the receiver. The latter is the decision by which the updated coefficient has been multiplied in the baud interval during which the
signal d'erreur a été formé. Ainsi, dans ce mode de réalisa- error signal has been formed. Thus, in this mode of
tion, la décision appropriée est la décision an Kil K 1,2,-- N the appropriate decision is the decision in Kil K 1,2, - N
Il résulte de ce qui précède que le fonctionne- It follows from the foregoing that the functioning
ment de la partie 82c, c'est-à-dire l'adaptation des coefficients de prise, est gouverné par l'équation suivante Part 82c, that is the adaptation of the catch coefficients, is governed by the following equation
KK J 1,2,..., NKK J 1,2, ..., N
WK n (i) Wn K(i) + YE (pDoP)anK pour{, modp(M; (2) Cette équation permet de voir qu'une séquence différente parmi les P séquences de coefficients de prise est mise à jour pendant chaque cycle de traitement, si bien que chacune des P séquences de coefficient de prise est mise à jour au WK n (i) Wn K (i) + YE (pDoP) anK for {, modp (M; (2) This equation shows that a different sequence among the P tap coefficient sequences is updated during each processing cycle, so that each of the P catch coefficient sequences is updated to
cours de chaque intervalle de baud.during each baud interval.
La partie d'enregistrement et de mise à jour des coefficients de prise, 82c, comprend des circuits de retard d'un baud, 90 et 117, un circuit de sélection de fonction 122, une unité arithmétique 124, un démultiplexeur 123, des The recording and updating portion of the tap coefficients, 82c, includes one baud delay circuits, 90 and 117, a function select circuit 122, an arithmetic unit 124, a demultiplexer 123,
registres à décalage 126a à 126p et un multiplexeur 125. shift registers 126a to 126p and a multiplexer 125.
Le circuit de sélection de fonction 122 fonctionne d'une manière similaire au circuit de sélection de fonction 134 de la partie 82b. En particulier, le circuit de sélection The function selection circuit 122 operates in a manner similar to the function selection circuit 134 of the portion 82b. In particular, the selection circuit
de fonction 122 ordonne à l'unité arithmétique 124 d'effec- function 122 instructs the arithmetic unit 124 to perform
tuer une opération parmi trois sur les signaux appliqués à kill one of three operations on the signals applied to
ses entrées A et B, afin de calculer le coefficient de pri- its inputs A and B, in order to calculate the coefficient of
se mis à jour W K (i) conformément à l'équation (2). Plus n+1 précisément, en fonction de la valeur, c'est-à-dire +1, -1 ou 0, de chacune des décisions du récepteur fournies par le circuit de retard d'un baud 117, l'unité arithmétique 124 fournit respectivement en tant que valeur du coefficient mis à jour la somme des valeurs-des signaux présentés sur ses entrées A et B, la différence entre les valeurs de ces signaux ou la valeur du signal présenté sur l'entrée B. Le signal qui est présenté sur l'entrée A par le conducteur 91 est le signal YEM DraP' fourni par le circuit de retard d'un baud 90. Le signal qui est présenté sur l'entrée B par le conducteur 127 et le point de connexion 128 est la valeur du coefficient de prise Wn (i). N updates W K (i) according to equation (2). More precisely n + 1, depending on the value, i.e. +1, -1 or 0, of each of the decisions of the receiver provided by the delay circuit of a baud 117, the arithmetic unit 124 supplies respectively as the value of the updated coefficient the sum of the values-of the signals presented on its inputs A and B, the difference between the values of these signals or the value of the signal presented on the input B. The signal which is present on the input A by the driver 91 is the signal YEM DraP 'provided by the delay circuit of a baud 90. The signal which is presented on the input B by the conductor 127 and the connection point 128 is the value of the tap coefficient Wn (i). NOT
Dans la partie 82c, chaque ensemble de p coeffi- In Part 82c, each set of coefficients
cients de prise est conservé dans l'un respectif des P registres à décalage 126a, 126b,... 126p. La valeur du signal PH appliqué sur le conducteur 115 -indique quel est celui des P ensembles de coefficients de prise qui doit être acheminé par le démultiplexeur 123 et le multiplexeur 125. La valeur du signal PH est incrémentée pendant chaque cycle de traitement successif et elle est restaurée au début de chaque intervalle de baud. De cette manière, un The capture values are stored in a respective one of the shift registers 126a, 126b, ... 126p. The value of the signal PH applied to the conductor 115 indicates which of the sets of tap coefficients to be conveyed by the demultiplexer 123 and the multiplexer 125. The value of the signal PH is incremented during each successive processing cycle and is restored at the beginning of each baud interval. In this way, a
ensemble différent de N coefficients de prise est sélec- different set of N tap coefficients is selected
tionné pour la mise à jour pendant chaque cycle de traite- updated for each treatment cycle.
ment, et la totalité des P ensembles est sélectionnée pen- ment, and all the P sets are selected
dant chaque intervalle de baud.at each baud interval.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé et au dispositif décrits It goes without saying that many modifications can be made to the described method and device.
et représentés, sans sortir du cadre de l'invention. and represented without departing from the scope of the invention.
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