<Desc/Clms Page number 1>
"Telecommunicatiesysteem, basisstation voor draadloze telecommunicatie en eindstation voor draadgebonden telecommunicatie"
De uitvinding heeft betrekking op een telecommunicatiesysteem, bevattende een station, dat aansluitklemmen voor het aansluiten van het station op een abonneelijn, een zendtak, een ontvangtak en een antilokaalschakeling voor het onderdrukken van ten minste een gedeelte van een vanuit de zendtak naar de ontvangtak lopend overloopsignaal bevat, welke antilokaalschakeling een balansimpedantie bevat.
De uitvinding heeft verder betrekking op een basisstation voor draadloze of mobiele telecommunicatie bevattende aansluitklemmen voor het aansluiten van het station op een abonneelijn, een zendtak, een ontvangtak en een antilokaalschakeling voor het onderdrukken van ten minste een gedeelte van een vanuit de zendtak naar de ontvangtak lopend overloopsignaal, welke antilokaalschakeling een balansimpedantie bevat.
De uitvinding heeft ten slotte betrekking op een eindstation voor draadgebonden telecommunicatie bevattende aansluitklemmen voor het aansluiten van het station op een abonneelijn, een zendtak, een ontvangtak en een antilokaalschakeling voor het onderdrukken van ten minste een gedeelte van een vanuit de zendtak naar de ontvangtak lopend overloopsignaal, welke antilokaalschakeling een balansimpedantie bevat.
Een telecommunicatiesysteem volgens de aanhef is bijvoorbeeld een systeem voor draadloze telefonie werkend volgens de DECT-standaard. Zo'n systeem bevat een mobiel station (handset), dat via een radioverbinding communiceert met een basisstation. Dit basisstation is met een telefooncentrale van een draadgebonden telecommunicatienetwerk verbonden via een abonneelijn. De lengte en het gebruikte kabeltype van verschillende abonneelijnen zijn variabel. Hierdoor is ook de lijnimpedan- tie variabel. Verder is de impedantie die vanuit het station gezien wordt afhankelijk van de gebruikte telefooncentrale en van eventueel achter deze telefooncentrale gebruikte lij- nen.
De antilokaalschakeling optimaliseert de onderdrukking van het vanuit de zendtak naar de ontvangtak lopende overloopsignaal, dat in telefonietoepassingen ook wel "side
<Desc/Clms Page number 2>
tone" wordt genoemd maar voor een impedantie van de abonneelijn. Als de onderdrukking van het overloopsignaal slecht is hoort de gebruiker in het geval van telefonie een te groot gedeelte van zijn eigen geluid via de luidspreker terug.
Uit de Nederlandse octrooiaanvrage 8500225 is een station voor gebruik in een telecommunicatiesysteem volgens de aanhef bekend, dat een direct met de abonneelijn verbonden impedantiedetectieschakeling bevat. Tijdens het totstandkomen van de verbinding meet deze schakeling de impedantie van de abonneelijn. Dit gebeurt door gedurende korte tijd een wisselstroombron op de lijn aan te sluiten en de grootte en de fase van de door de stroombron op de lijn veroorzaakte wisselspanning te meten.
Afhankelijk van de gemeten impedantie wordt de balansimpedantie van de antilokaalschakeling ingesteld.
Een nadeel van een dergelijk systeem is dat niet-idealiteiten in de impedantie van het station zoals parasitaire capaciteiten en inductiviteiten niet bij de instelling van de balansimpedantie in beschouwing worden genomen. Dergelijke nietidealiteiten hebben een aanmerkelijke invloed op de demping van het overloopsignaal tussen de zendtak en de ontvangtak. In het geval van een DECT-telefoniesysteem wordt er door signaalbewerkingen een vertraging in zowel de zendtak als in de ontvangtak geïntroduceerd. Hierdoor wordt het overloopsignaal vertraagd, hetgeen bij onvoldoende onderdrukking van het overloopsignaal voor de gebruiker zeer storend is.
De uitvinding heeft tot doel te voorzien in een telecommunicatiesysteem met een station waarin in afhankelijkheid van zowel de lijnimpedantie als de nietidealiteiten in de impedantie van het station op gecontroleerde wijze onderdrukking van het overloopsignaal tussen de zendtak en de ontvangtak wordt gerealiseerd.
Een telecommunicatiesysteem volgens de uitvinding is daardoor gekenmerkt, dat de zendtak signaalopwekkingsmiddelen bevat voor het opwekken van een testsignaal en, dat de ontvangtak meetmiddelen bevat voor het meten van het door het testsignaal veroorzaakte overloopsignaal, waarbij het station met de meetmiddelen gekoppelde instelmiddelen bevat voor het in afhankelijkheid van het overloopsignaal instellen van een waarde van de balansimpedantie zodanig dat de waarde van het overloopsignaal na instelling beneden een voorafbepaald drempelwaarde ligt. Het overloopsignaal wordt gemeten als het station op de abonneelijn is aangesloten. Hierdoor worden zowel de eigenschappen van deze abonneelijn als de eigenschappen van het station zelf in beschouwing genomen.
Een dergelijke meting kan plaatsvinden als het station voor
<Desc/Clms Page number 3>
het eerst op een bepaalde abonneelijn wordt aangesloten, of bij het begin van iedere communicatiesessie over een abonneelijn. Tijdens de meting zijn er bij voorkeur geen andere signalen dan het testsignaal aanwezig.
Een uitvoeringsvorm van een telecommunicatiesysteem volgens de uitvinding is daardoor gekenmerkt, dat de meetmiddelen zijn ingericht voor het bij verschillende waarden van de balansimpedantie meten van het overloopsignaal en dat de instelmiddelen zijn ingericht voor het vergelijken van het gemeten overloopsignaal met een voorafbepaalde optimale waarde en voor het instellen van de waarde van de balansimpedantie waarbij de waarde van het overloopsignaal het best overeenkomt met de voorafbepaalde optimale waarde. Een voorbeeld van deze uitvoeringsvorm is het simpelweg meten van het overloopsignaal bij alle in te stellen waarden van de balansimpedantie. Er kan ook een bepaald algoritme gebruikt worden waarbij het overloopsignaal niet bij alle balansimpedantiewaarden gemeten hoeft te worden.
Hierdoor kan het proces van optimalisatie van de balansimpedantiewaarde versneld worden maar er moet wel a priori informatie over de relatie tussen de balansimpedantie en het overloopsignaal worden opgeslagen in de instelmiddelen, waardoor deze ingewikkelder dienen te worden uitgevoerd dan in het geval dat er bij alle in te stellen balansimpedantiewaarden gemeten wordt.
In sommige gevallen wordt een zo klein mogelijk overloopsignaal gewenst en zal de waarde van de balansimpedantie worden ingesteld waarbij het overloopsignaal zo klein mogelijk is. Het is echter ook mogelijk opzettelijk enige overloop over te houden. Dit wordt door sommige gebruikers gewenst omdat ze bij volledige onderdrukking van de overloop gedurende het spreken de indruk hebben dat de lijn"dood"is. In dit geval wordt een waarde van de balansimpedantie ingesteld waarbij het overloopsignaal een zekere (kleine) waarde heeft.
Een verdere uitvoeringsvorm van een telecommunicatiesysteem volgens de uitvinding is daardoor gekenmerkt, dat het testsignaal een toonreeks bevat, welke tonen van verschillende frequenties omvat. Hierdoor wordt de frequentieafhankelijkheid van het overloopsignaal in het proces van optimalisatie van de balansimpedantiewaarde meegenomen. Bij telefonie kan bijvoorbeeld een toonreeks, die tonen bevat van 400 Hz,
1000 Hz en 2000 Hz gebruikt worden. Deze tonen zijn een goede indicátie voor het overloopsignaal bij respectievelijk de lage frequenties, de middenfrequenties en de hoge frequenties van een spraaksignaal. De instelmiddelen stellen nu de balansimpedan-
<Desc/Clms Page number 4>
tiewaarde in, waarbij het overloopsignaal over een gehele frequentieband het best overeenkomt met een voorafbepaalde waarde.
Een verdere uitvoeringsvorm van een telecommunicatiesysteem volgens de uitvinding is daardoor gekenmerkt, dat het station een niet-vluchtig lees/schrijf-geheugen bevat voor het opslaan van de waarde van de ingestelde balansimpedantie. Elke keer dat er een communicatiesessie plaatsvindt op dezelfde abonneelijn wordt deze waarde van de balansimpedantie ingesteld. Eventueel kan er na instelling nog een kort durende fijnafregeling plaatsvinden, door weer een testsignaal uit te zenden en de balansimpedantie, indien nodig, aan te passen.
Een verdere uitvoeringsvorm van een telecommunicatiesysteem volgens de uitvinding is daardoor gekenmerkt, dat de ontvangtak een analoog/digitaal-omzetter bevat voor digitalisering van het overloopsignaal en dat de meetmiddelen en de instelmiddelen deel uit maken van programmeerbare besturingsmiddelen. Deze programmeerbare besturingsmiddelen kunnen een microcontroller omvatten. In een basisstation van een systeem werkend volgens de DECT-standaard zijn een analoog/digitaal-omzetter en een microcontroller reeds aanwezig. Het instellen van de waarde van de balansimpedantie gebeurt in dit geval softwarematig door de microcontroller.
De uitvinding zani nader worden toegelicht aan de hand van een tekening, waarin
Figuur 1A en Figuur 1B beide een draadgebonden telecommunicatienetwerk verbonden met een telecommunicatiesysteem tonen,
Figuur 2 een basisstation voor draadloze telecommunicatie volgens de uitvinding weergeeft,
Figuur 3 een eindstation voor draadgebonden telecommunicatie volgens de uitvinding laat zien,
Figuur 4A een vervangingsschema van een station met een instelbare antilokaalschakeling afbeeldt,
Figuur 4B een instelbare balansimpedantie afbeeldt,
Figuur 4C een Bodediagram van de instelbare balansimpedantie afbeeldt,
Figuur 5 een flow chart toont van een eerste instelprocedure van de balansimpedantie, en
<Desc/Clms Page number 5>
Figuur 6 een flow chart toont van een tweede instelprocedure van de balansimpedantie.
Figuur 1A toont een draadgebonden telecommunicatienetwerk 2 verbonden met een telecommunicatiesysteem 1. Het draadgebonden telecommunicatienetwerk 2 is bijvoorbeeld het openbare telefonienet of een op een bedrijfscentrale aangesloten netwerk. Het telecommunicatiesysteem 1 is een systeem voor draadloze telecommunicatie, dat een basisstation 3 bevat, dat een radioverbinding kan onderhouden met mobiele stations 6. Een dergelijk telecommunicatiesysteem 1 kan werken volgens de DECT (Digital European Cordless Telephony) Standaard. Het basisstation 3 is door middel van een abonneelijn 5 met het draadgebonden telecommunicatienetwerk 2 verbonden. Figuur 1B toont het draadgebonden telecommunicatienetwerk verbonden met een ander telecommunicatiesysteem 1.
Dit telecommunicatiesysteem 1 bevat een eindstation voor draadgebonden telecommunicatie 4, dat via een abonneelijn 5 met het draadgebonden telecommunicatienetwerk 2 verbonden is. Een dergelijk eindstation is bijvoorbeeld een draadgebonden telefoon.
Figuur 2 geeft een basisstation voor draadloze telecommunicatie 3 volgens de uitvinding weer. Via een antenne 10 worden signalen ontvangen van en verzonden naar mobiele stations 6. De antenne 10 is gekoppeld met een omzetinrichting 11. de omzetinrichting 11 bevat een ontvanginrichting 12 voor het omzetten van door het basisstation 3 van een mobiel station 6 ontvangen hoogfrequente signalen naar laagfrequente signalen geschikt om over een abonneelijn te worden verzonden. De omzetinrichting bevat tevens een zendinrichting 13 voor het naar een hoge frequentie transformeren en uitzenden van door het basisstation 3 naar een mobiel station 6 te verzenden signalen. Een dergelijke omzetinrichting voor draadloze telecommunicatie is van algemene bekendheid.
Een aantal voorbeelden van een dergelijke omzetinrichting 11 is gegeven in hoofdstuk 9 van "Cordless Telephony in Europe"Wally H. W. Tuttlebee, Springer-Verlag, 1990. De omzetinrichting is gekoppeld met een zendtak 23 voor het verzenden van signalen van het basisstation 3 naar de abonneelijn 5. De zendtak 23 bevat een digitaal/analoog-omzetter 15 voor het omzetten van digitale Signalen in analoge signalen. Deze is verbonden met een versterker 17 voor versterking van het uit te zenden signaal. Dit uit te zenden signaal wordt vervolgens via een lijnafsluitim-
<Desc/Clms Page number 6>
pedantie Zs toegevoerd aan een gelijkrichtbrug 26. Deze heeft aansluitklemmen 27, 28, zoals gewoonlijk tevens aangeduid met a/b en b/a, voor aansluiting van het station op de abonneelijn 5.
De lijnimpedantie, die vanuit het station in aangesloten toestand gezien wordt is weergegeven door Zl. De antilokaalschakeling 19 bevat een instelbare balansimpedantie Zbal voor het onderdrukken van de overloop van het uit te zenden signaal tussen de zendtak 23 en de ontvangtak 24. Indien deze onderdrukking onvoldoende is ontvangt de gebruiker van een mobiel station 6 zijn eigen zendsignaal via de ontvangtak 24 met enige vertraging weer terug. In de telefonie heet dit verschijnsel "side tone".
De omzetinrichting 11 is tevens gekoppeld met een ontvangtak 24. De ontvangtak 24 bevat een versterker 18 voor het versterken van het via de abonneelijn 5 via de gelijkrichtbrug 26, de lijnafsluitimpedantie Zs en de antilokaalschakeling 19 toegevoerde analoge ontvangstsignaal. Dit wordt vervolgens toegevoerd aan een analoog/digitaal-omzetter 16 voor omzetting van het analoge ontvangstsignaal in een digitaal signaal. Het digitale signaal wordt vervolgens toegevoerd aan de zendinrichting 13 alvorens via de antenne 10 te worden verzonden naar een mobiel station 6.
De zendtak 23 bevat signaalopwekkingsmiddelen 14 voor het genereren van een testsignaal als het basisstation is aangesloten op de abonneelijn 5. Op het moment dat de signaalopwekkingsmiddelen een testsignaal genereren staat de schakelaar 29 in de niet in de tekening weergegeven stand. De signaalopwekkingsmiddelen worden bijvoorbeeld gevormd door een algemeen bekende toongenerator. Het door het testsignaal gegenereerde overloopsignaal wordt in de ontvangtak 24 gemeten door meetmiddelen 20. De instelmiddelen 21 stellen in afhankelijkheid van het gemeten overloopsignaal de balansimpedantie Zbal in, zodanig dat het overloopsignaal onder een vooraf bepaalde drempelwaarde valt. Meestal wordt ernaar gestreefd om het overloopsignaal zo klein mogelijk te houden. DECT-basisstations zijn voorzien van programmeerbare besturingsmiddelen 22.
Deze besturingsmiddelen omvatten bijvoorbeeld een microcontroller.
Het is hiermee mogelijk het digitale overloopsignaal te meten en via digitale stuursignalen de balansimpedantie Zbal in te stellen. Hierdoor kan het meten en het instellen softwarematig door microcontroller gerealiseerd worden. Na afloop van de instelling kan de waarde van de ingestelde balansimpedantie worden opgeslagen in een nietvluchtig lees/schrijf geheugen 25, bijvoorbeeld een EEPROM (Electrically eraseable programmable read only memory). Dergelijke geheugens behouden hun gegevens ook in
EMI6.1
de afwezigheid van voedingsspanning, van belang is voor met abonneelijnen e CP
<Desc/Clms Page number 7>
verbonden stations, die hun voedingsspanning vanuit de telefooncentrale toegevoerd krijgen. Deze zijn immers in de on-hook-toestand van de abonneelijn afgeschakeld en hebben in deze toestand dus geen voedingsspanning.
De in het geheugen opgeslagen waarde van de balansimpedantie kan bij nieuwe communicatiesessies op dezelfde abonneelijn 5 opnieuw worden ingesteld. Indien nodig kan er nog een fijnafregeling van de balansimpedantie plaatsvinden.
Bij voorkeur bestaat het gegenereerde testsignaal uit meerdere tonen. Het door deze tonen veroorzaakte overloopsignaal is representatief voor de overloop in een bepaalde frequentieband. Men zou bijvoorbeeld een testsignaal bestaande uit tonen van 400 Hz, 1000 Hz en 2000 Hz kunnen gebruiken. De op 400 Hz gemeten overloop geeft informatie over de lage frequenties van een spraaksignaal, de op 1000 Hz gemeten overloop over de middenfrequentie en de op 2000 Hz gemeten overloop over de hoge frequentieband. Uiteraard is het ook mogelijk meer tonen te gebruiken.
Figuur 3 laat een eindstation voor draadgebonden telecommunicatie 4 volgens de uitvinding zien. Dit eindstation bevat een met de zendtak 23 verbonden microfoon 31 waarmee spraak wordt omgezet in een zendsignaal. Het zendsignaal wordt via de versterker 17, de lijnafsluitimpedantie Zs en de gelijkrichtbrug 26 toegevoerd aan de abonneelijn 5. Het eindstation bevat verder een ontvangtak 24, die met de antilokaal- schakeling 19 gekoppeld is. Deze ontvangtak 24 bevat een versterker 18 voor het versterken van een via de abonneelijn aan het eindstation 4 toegevoerd ontvangstsignaal.
Dit versterkte signaal wordt vervolgens toegevoerd aan een luidspreker 32. De zendtak bevat signaalopwekkingsmiddelen 14 voor het genereren van een testsignaal. Het door dit testsignaal veroorzaakte overloopsignaal wordt in de ontvangtak gedigitaliseerd door de analoog/digitaal-omzetter 16 en vervolgens toegevoerd aan de meetmiddelen 20. De
EMI7.1
instelmiddelen 21 zorgen op reeds beschreven wijze voor instelling van de balansimpedantie Zbal.
Figuur 4 beeldt een vervangingsschema van een station met een instelbare antilokaalschakeling 19 af. Opgemerkt wordt dat de hier weergegeven antilokaalschakeling slechts een voorbeeld van een mogelijke antilokaalschakeling is en dat voor de vakman andere varianten te maken zijn. Een voorbeeld van een andere antilokaalschakeling staat beschreven op blz. 1353 en in fig. 11 van het Philips Data Ha 1dbook "ICs for Telecom Subscriber Sets, Cordless Telephones, Mobile/cellular Radio Pagers CA 3089 to PC 4413" Data Handbook IC03b, 1991.
<Desc/Clms Page number 8>
Het in de zendtak 23 gegenereerde signaal is weergegeven als spanningsbron Vs. De spanningsbron Vs is gekoppeld met een lijnafsluitimpedantie Zs. De lijnafsluitimpedantie Zs is verder gekoppeld met een eerste ingang 431 van een verschilversterker 43 en met de abonneelijn 5, welke een lijnimpedantie Z, heeft. De parasitaire impedantie Zp. in het station wordt voorgesteld als een parallel aan de lijnimpedantie
EMI8.1
staande capaciteit Cp, weerstand Rslpe en inductiviteit De spanningsbron Vs is les.verder gekoppeld met de antilokaalschakeling 19. Deze bevat een impedantie Zs, die gelijk is aan de lijnafsluitimpedantie, welke is gekoppeld met een tweede ingang 432 van de verschilversterker 43.
Verder bevat de antilokaalschakeling een tussen de tweede ingang 432 van de verschilversterker 43 en aarde aangebrachte instelbare balansimpedantie Zbg. De overdracht tussen de spanningsbron Vs en de aan een uitgang 433 van de verschilversterker 43 gekoppelde ontvangtak 24 dient zo klein mogelijk te zijn. Hiertoe dienen de aan de ingangen 431, 432 van de verschilversterker 43 toegevoerde spanningen V en V zo goed mogelijk aan elkaar gelijk te zijn. Voor Vi geldt :
EMI8.2
Voor V geldt :
EMI8.3
Dit betekent dat voor volledige onderdrukking van het overloopsignaal voor Zt, moet gelden :
EMI8.4
Te zien is dat de optimale balansimpedantie een functie van zowel de parasitaire impedantie : ; ar als de lijnimpedantie Zl is.
Een instelbare balansimpedantie is afge-
EMI8.5
beeld in figuur 4B. De balansimpedantie bevat weerstanden Rl, R2, R3 en R4 en Z > condensatoren Cl en C2. Door middel van door digitale signalen ol.. o6 instelbare schakelaars 51.. 56 kan de impedantie worden ingesteld. De digitale signalen worden verkregen vanuit een demultiplexer 61 welke over bijvoorbeeld een seri le bus van de
<Desc/Clms Page number 9>
instelmiddelen 21 een instelsignaal In ontvangt. De demultiplexer 61 ontvangt verder een bijvoorbeeld in de microcontroller 22 opgewekt kloksignaal CL. Door de weerstanden R3 en R4 wordt een weerstand Ra gevormd. Door de weerstanden Rl en R2 wordt een weerstand Rb gevormd. Door de condensatoren Cl en C2 wordt een condensator Cb gevormd.
Voor de vakman is het op eenvoudige wijze mogelijk om de balansimpedantie te voorzien van meer instelmogelijkheden dan hier afgebeeld of om een instelbare impedantie met een andere architectuur te construeren.
Figuur 4C beeldt een Bodediagram van de in figuur 4B weergegeven instelbare balansimpedantie af. Hierin is de logaritmische waarde van de modulus van de impedantie uitgezet tegen de logaritmische waarde van de frequentie. Bij hoge frequenties wordt de waarde van de balansimpedantie bepaald door de weerstand Ra. Bij lage frequenties wordt de waarde van de balansimpedantie bepaald door de weerstanden Ra en Rb. Het kantelpunt is :
EMI9.1
Indien de instelbare balansimpedantie is opgebouwd zoals in figuur 4B is het mogelijk om eerst met behulp van een voor de hoge frequentieband representatieve toon (bv.
2000 Hz) Ra in te stellen, daarna met een voor de lage frequentieband representatieve toon (bv. 400 Hz) Rb in te stellen en ten slotte met een voor de middenfrequentieband representatieve toon (bv. 1000 Hz) de condensator Cb in te stellen.
Opgemerkt wordt dat met de instelbare balansimpedantie zoals in figuur 4B is afgebeeld geen volledige onderdrukking van het overloopsignaal bereikt kan worden. Voor veel praktische toepassingen is de onderdrukking echter voldoende.
Figuur 5 toont een flow chart van een eerste instelprocedure van de balansimpedantie. Hierin hebben de blokken de volgende betekenis :
EMI9.2
<tb>
<tb> Blok <SEP> : <SEP> Opschrift <SEP> : <SEP> Betekenis <SEP> : <SEP>
<tb> 101 <SEP> DO <SEP> FOR <SEP> All <SEP> IMP <SEP> Herhaal <SEP> voor <SEP> alle <SEP> instelbare <SEP> waarden
<tb> van <SEP> de <SEP> balansimpedantie
<tb> 102 <SEP> SET <SEP> IMP <SEP> Stel <SEP> waarde <SEP> balansimpedantie <SEP> in
<tb> 103 <SEP> TEST <SEP> Genereertestsignaal <SEP>
<tb> 104 <SEP> MEASURE <SEP> Meet <SEP> overloopsignaal
<tb>
<Desc/Clms Page number 10>
EMI10.1
<tb>
<tb> 105 <SEP> STORE <SEP> MEAS <SEP> AND <SEP> IMP <SEP> Sla <SEP> de <SEP> waarde <SEP> van <SEP> het <SEP> overloopsignaal
<tb> en <SEP> de <SEP> waarde <SEP> van <SEP> de <SEP> ingestelde <SEP> balansimpedantie <SEP> op <SEP> in <SEP> een <SEP>
geheugen
<tb> 106 <SEP> MORE <SEP> IMP <SEP> ? <SEP> Moet <SEP> er <SEP> bij <SEP> meer <SEP> impedantiewaarden
<tb> gemeten <SEP> worden <SEP> ? <SEP> Ja <SEP> : <SEP> naar <SEP> blok <SEP> 102.
<tb>
Nee <SEP> : <SEP> naar <SEP> blok <SEP> 107
<tb> 107 <SEP> SEARCH <SEP> OPT <SEP> MEAS <SEP> Zoek <SEP> in <SEP> het <SEP> geheugen <SEP> het <SEP> overloopsignaal <SEP> dat <SEP> het <SEP> best <SEP> overeenkomt <SEP> met <SEP> een
<tb> voorafbepaalde <SEP> waarde
<tb> 108 <SEP> SET <SEP> OPT <SEP> IMP <SEP> Stel <SEP> de <SEP> daarbij <SEP> behorende <SEP> waarde <SEP> van
<tb> de <SEP> balansimpedantie <SEP> in.
<tb>
De stappen 102 tot en met 105 worden uitgevoerd bij alle instelbare waarden van de balansimpedantie. Als ernaar gestreefd wordt de overloop tussen zendtak en ontvangtak zo klein mogelijk te houden, wordt de balansimpedantie ingesteld waarbij het gemeten overloopsignaal het kleinst was.
De in figuur 5 afgebeelde instelprocedure is erg simpel. De instelmiddelen hoeven geen tabellen of lijsten te bevatten waarin gegevens staan hoe de waarde van de balansimpedantie gevarieerd moet worden als functie van reeds gemeten overloopsignalen. Er wordt bij een aantal waarden van de balansimpedantie gemeten en aan het eind wordt bekeken bij welke balansimpedantiewaarde het overloopsignaal het best overeenkomt met een voorafbepaalde waarde.
Figuur 6 toont een flow chart van een tweede instelprocedure van de balansimpedantie. Hierin hebben de blokken de volgende betekenis :
EMI10.2
<tb>
<tb> Blok <SEP> : <SEP> Opschrift <SEP> : <SEP> Betekenis <SEP> : <SEP>
<tb> 201 <SEP> WHILE <SEP> MEAS <SEP> > <SEP> LIMIT <SEP> Herhaal <SEP> zolang <SEP> overloopsignaal <SEP> groter
<tb> is <SEP> dan <SEP> drempelwaarde
<tb> 102 <SEP> SET <SEP> IMP <SEP> Stel <SEP> waarde <SEP> balansimpedantie <SEP> in
<tb> 103 <SEP> TEST <SEP> Genereer <SEP> testsignaal
<tb> 104 <SEP> MEASURE <SEP> Meet <SEP> overloopsignaal
<tb> 205 <SEP> MEAS <SEP> > <SEP> LIMIT <SEP> ? <SEP> Test <SEP> of <SEP> overloopsignaal <SEP> groter <SEP> is <SEP> dan
<tb> drempelwaarde. <SEP> Als <SEP> dit <SEP> waar <SEP> is <SEP> meting
<tb>
<Desc/Clms Page number 11>
bij andere balansimpedantie doen, indien niet waar instelprocedure be in- digen.
In deze tweede instelprocedure wordt bij verschillende waarden van de balansimpedantie gemeten totdat de waarde van het overloopsignaal voor het eerst onder een bepaalde drempelwaarde komt. De procedure wordt dan automatisch be indigd. De bij de laatste meting horende waarde van de balansimpedantie is dan reeds ingesteld.
Met deze tweede procedure wordt geen optimale onderdrukking van het overloopsignaal verkregen maar de instelling verloopt wel snel.
Een snelle instelling van de balansimpedantiewaarde kan worden verkregen door eerst de grootte van de lijnstroom te meten. Hierdoor is de lijnimpedantie Z, grofweg bekend. Daarna kan door middel van het genereren van een testsignaal en het meten bij nog een klein aantal instelbare waarden van de balansimpedantie een fijnafregeling plaatsvinden. Hiervoor zijn wel in een geheugen opgeslagen tabellen van de relatie tussen de grootte van de lijnstroom en de waarde van de lijnimpedantie nodig.
<Desc / Clms Page number 1>
"Telecommunication system, base station for wireless telecommunication and terminal station for corded telecommunication"
The invention relates to a telecommunication system, comprising a station, comprising terminals for connecting the station to a subscriber's line, a transmission branch, a reception branch and an anti-local circuit for suppressing at least a portion of an overflow signal from the transmission branch to the reception branch which anti-local circuit contains a balance impedance.
The invention further relates to a base station for wireless or mobile telecommunications containing terminals for connecting the station to a subscriber's line, a transmission branch, a reception branch and an anti-local circuit for suppressing at least a portion of one from the transmission branch to the reception branch overflow signal, which anti-local circuit contains a balance impedance.
The invention finally relates to a terminal for wire-bound telecommunications containing terminals for connecting the station to a subscriber's line, a transmission branch, a reception branch and an anti-local circuit for suppressing at least a portion of an overflow signal running from the transmission branch to the reception branch , which anti-local circuit contains a balance impedance.
A telecommunication system according to the preamble is, for example, a wireless telephony system operating according to the DECT standard. Such a system contains a mobile station (handset), which communicates with a base station via a radio connection. This base station is connected to a telephone exchange of a wire-bound telecommunications network via a subscriber's line. The length and cable type used of different subscriber lines are variable. This also makes the line impedance variable. Furthermore, the impedance seen from the station depends on the telephone exchange used and any lines used behind this telephone exchange.
The anti-local circuit optimizes the suppression of the overflow signal from the transmitting branch to the receiving branch, which in telephony applications is also called "side
<Desc / Clms Page number 2>
tone "is mentioned but for an impedance of the subscriber's line. If the suppression of the overflow signal is poor, in the case of telephony the user hears too much of his own sound through the loudspeaker.
Dutch patent application 8500225 discloses a station for use in a telecommunication system according to the preamble, which contains an impedance detection circuit connected directly to the subscriber line. When establishing the connection, this circuit measures the impedance of the subscriber's line. This is done by briefly connecting an AC power source to the line and measuring the magnitude and phase of the AC voltage generated by the power source on the line.
Depending on the measured impedance, the balance impedance of the anti-local circuit is set.
A drawback of such a system is that non-idealities in the impedance of the station such as parasitic capacities and inductances are not taken into account when the balance impedance is set. Such non-idealities have a significant influence on the attenuation of the overflow signal between the transmission branch and the reception branch. In the case of a DECT telephony system, signal operations introduce a delay in both the transmit and receive branches. As a result, the overflow signal is delayed, which is very disturbing for the user if the overflow signal is insufficiently suppressed.
The object of the invention is to provide a telecommunication system with a station in which, depending on both the line impedance and the non-idealities in the impedance of the station, suppression of the overflow signal between the transmission branch and the reception branch is effected in a controlled manner.
A telecommunication system according to the invention is characterized in that the transmitting branch contains signal generating means for generating a test signal and that the receiving branch contains measuring means for measuring the overflow signal caused by the test signal, the station comprising adjusting means coupled to the measuring means for dependence of the overflow signal setting a value of the balance impedance such that the value of the overflow signal after setting is below a predetermined threshold value. The overflow signal is measured when the station is connected to the subscriber's line. This takes into account both the properties of this subscriber line and the properties of the station itself.
Such a measurement can take place as the station before
<Desc / Clms Page number 3>
is first connected to a particular subscriber's line, or at the beginning of each communication session over a subscriber's line. Preferably, no signals other than the test signal are present during the measurement.
An embodiment of a telecommunication system according to the invention is characterized in that the measuring means are arranged for measuring the overflow signal at different values of the balance impedance and that the setting means are adapted for comparing the measured overflow signal with a predetermined optimum value and for measuring setting the value of the balance impedance in which the value of the overflow signal best corresponds to the predetermined optimum value. An example of this embodiment is simply measuring the overflow signal at all adjustable balance impedance values. A certain algorithm can also be used in which the overflow signal does not have to be measured at all balance impedance values.
This can speed up the process of optimizing the balance impedance value, but a priori information about the relationship between the balance impedance and the overflow signal must be stored in the setting means, so that these have to be more complicated than if all balance impedance values are measured.
In some cases, the smallest possible overflow signal is desired and the value of the balance impedance will be set with the overflow signal being as small as possible. However, it is also possible to intentionally keep some overflow. This is desired by some users because when the overflow is completely suppressed they have the impression that the line is "dead". In this case, a value of the balance impedance is set in which the overflow signal has a certain (small) value.
A further embodiment of a telecommunication system according to the invention is characterized in that the test signal contains a tone sequence comprising tones of different frequencies. As a result, the frequency dependence of the overflow signal is included in the process of optimizing the balance impedance value. In telephony, for example, a tone sequence, which contains tones of 400 Hz,
1000 Hz and 2000 Hz can be used. These tones are a good indication of the overflow signal at the low frequencies, the intermediate frequencies and the high frequencies of a speech signal, respectively. The adjustment means now adjust the balance impedance.
<Desc / Clms Page number 4>
value, wherein the overflow signal over an entire frequency band corresponds best to a predetermined value.
A further embodiment of a telecommunication system according to the invention is characterized in that the station contains a non-volatile read / write memory for storing the value of the set balance impedance. This value of the balance impedance is set every time a communication session takes place on the same subscriber line. If necessary, a short-term fine adjustment can be made after setting, by sending a test signal again and adjusting the balance impedance, if necessary.
A further embodiment of a telecommunication system according to the invention is characterized in that the receiving branch contains an analog / digital converter for digitizing the overflow signal and that the measuring means and the setting means form part of programmable control means. These programmable control means can comprise a microcontroller. An analog / digital converter and a microcontroller are already present in a base station of a system operating according to the DECT standard. In this case, the value of the balance impedance is set by software by the microcontroller.
The invention will be explained in more detail with reference to a drawing, in which
Figure 1A and Figure 1B both show a wired telecommunications network connected to a telecommunication system,
Figure 2 shows a base station for wireless telecommunication according to the invention,
Figure 3 shows a terminal for wire-bound telecommunication according to the invention,
Figure 4A depicts a replacement diagram of a station with an adjustable anti-local circuit,
Figure 4B depicts an adjustable balance impedance,
Figure 4C depicts a Bottom diagram of the adjustable balance impedance,
Figure 5 shows a flow chart of a first balance impedance setting procedure, and
<Desc / Clms Page number 5>
Figure 6 shows a flow chart of a second balance impedance setting procedure.
Figure 1A shows a corded telecommunication network 2 connected to a telecommunication system 1. The corded telecommunication network 2 is, for example, the public telephone network or a network connected to a corporate exchange. The telecommunication system 1 is a wireless telecommunication system, which contains a base station 3, which can maintain a radio connection with mobile stations 6. Such a telecommunication system 1 can operate according to the DECT (Digital European Cordless Telephony) Standard. The base station 3 is connected to the wired telecommunications network 2 by means of a subscriber line 5. Figure 1B shows the wired telecommunications network connected to another telecommunication system 1.
This telecommunication system 1 comprises a terminal for wire-bound telecommunication 4, which is connected via a subscriber's line 5 to the wire-bound telecommunication network 2. Such an end station is, for example, a corded telephone.
Figure 2 shows a base station for wireless telecommunication 3 according to the invention. Via an antenna 10, signals are received from and transmitted to mobile stations 6. The antenna 10 is coupled to a converter 11. The converter 11 comprises a receiver 12 for converting high-frequency signals received by the base station 3 of a mobile station 6 into low-frequency signals suitable for transmission over a subscriber's line. The converter also includes a transmitter 13 for transforming and transmitting signals to be transmitted by the base station 3 to a mobile station 6 to a high frequency. Such a converter for wireless telecommunication is generally known.
Some examples of such a converter 11 are given in Chapter 9 of "Cordless Telephony in Europe" Wally HW Tuttlebee, Springer-Verlag, 1990. The converter is coupled to a transmit branch 23 for transmitting signals from base station 3 to the subscriber line 5. The transmission branch 23 includes a digital / analog converter 15 for converting digital signals into analog signals. It is connected to an amplifier 17 for amplifying the signal to be transmitted. This signal to be transmitted is then transmitted via a line termination
<Desc / Clms Page number 6>
pedance Zs applied to a rectifier bridge 26. This has terminals 27, 28, as usually also designated a / b and b / a, for connecting the station to the subscriber line 5.
The line impedance seen from the station in the connected state is represented by Z1. The anti-local circuit 19 contains an adjustable balance impedance Zbal for suppressing the overflow of the signal to be transmitted between the transmission branch 23 and the reception branch 24. If this suppression is insufficient, the user of a mobile station 6 receives his own transmission signal via the reception branch 24 with some delay back. In telephony, this phenomenon is called "side tone".
The converter 11 is also coupled to a receive branch 24. The receive branch 24 includes an amplifier 18 for amplifying the analog receive signal applied through subscriber line 5 through rectifier bridge 26, line termination impedance Zs and anti-local circuit 19. This is then fed to an analog / digital converter 16 for converting the analog receive signal into a digital signal. The digital signal is then supplied to the transmitter 13 before being sent via the antenna 10 to a mobile station 6.
The transmission branch 23 includes signal generating means 14 for generating a test signal when the base station is connected to the subscriber line 5. When the signal generating means generate a test signal, the switch 29 is in the position not shown in the drawing. The signal generating means are, for example, a generally known tone generator. The overflow signal generated by the test signal is measured in the receiving branch 24 by measuring means 20. The adjusting means 21, depending on the measured overflow signal, set the balance impedance Zbal, such that the overflow signal falls below a predetermined threshold value. Usually the aim is to keep the overflow signal as small as possible. DECT base stations are provided with programmable control means 22.
These control means comprise, for example, a microcontroller.
It is hereby possible to measure the digital overflow signal and to set the balance impedance Zbal via digital control signals. As a result, the measuring and setting can be realized by a microcontroller. At the end of the setting, the value of the set balance impedance can be stored in a non-volatile read / write memory 25, for example an EEPROM (Electrically eraseable programmable read only memory). Such memories also retain their data
EMI6.1
the absence of supply voltage, is important for with subscriber lines e CP
<Desc / Clms Page number 7>
connected stations, which receive their supply voltage from the telephone exchange. After all, these are switched off in the on-hook state of the subscriber's line and therefore have no supply voltage in this state.
The balance impedance value stored in memory can be reset on new subscriber lines 5 on new communication sessions. If necessary, a fine adjustment of the balance impedance can be made.
Preferably, the generated test signal consists of several tones. The overflow signal caused by these tones is representative of the overflow in a certain frequency band. For example, one could use a test signal consisting of tones of 400 Hz, 1000 Hz and 2000 Hz. The overflow measured at 400 Hz gives information about the low frequencies of a speech signal, the overflow measured at 1000 Hz over the medium frequency and the overflow measured at 2000 Hz over the high frequency band. Of course it is also possible to use more tones.
Figure 3 shows a terminal for wire-bound telecommunication 4 according to the invention. This terminal contains a microphone 31 connected to the transmission branch 23 with which speech is converted into a transmission signal. The transmit signal is applied through the amplifier 17, the line termination impedance Zs and the rectifier bridge 26 to the subscriber line 5. The terminal further includes a receive branch 24 coupled to the anti-local circuit 19. This receiving branch 24 contains an amplifier 18 for amplifying a receiving signal supplied to the terminal 4 via the subscriber line.
This amplified signal is then applied to a loudspeaker 32. The transmit branch includes signal generating means 14 for generating a test signal. The overflow signal caused by this test signal is digitized in the receiving branch by the analog-to-digital converter 16 and then supplied to the measuring means 20. The
EMI7.1
setting means 21 provide for setting the balance impedance Zbal in the manner already described.
Figure 4 depicts a replacement scheme of a station with an adjustable anti-local circuit 19. It is noted that the anti-local circuit shown here is only an example of a possible anti-local circuit and that other variants can be made by the skilled person. An example of another anti-local circuit is described on page 1353 and in Figure 11 of the Philips Data Ha 1dbook "ICs for Telecom Subscriber Sets, Cordless Telephones, Mobile / cellular Radio Pagers CA 3089 to PC 4413" Data Handbook IC03b, 1991.
<Desc / Clms Page number 8>
The signal generated in the transmission branch 23 is shown as voltage source Vs. The voltage source Vs is coupled to a line termination impedance Zs. The line terminating impedance Zs is further coupled to a first input 431 of a differential amplifier 43 and to the subscriber line 5, which has a line impedance Z. The parasitic impedance Zp. in the station is represented as a parallel to the line impedance
EMI8.1
standing capacitance Cp, resistance Rslpe and inductance The voltage source Vs is further coupled to the anti-local circuit 19. It contains an impedance Zs equal to the line termination impedance coupled to a second input 432 of the differential amplifier 43.
The anti-local circuit further includes an adjustable balance impedance Zbg disposed between the second input 432 of the differential amplifier 43 and ground. The transmission between the voltage source Vs and the receiving branch 24 coupled to an output 433 of the differential amplifier 43 should be as small as possible. For this purpose, the voltages V and V applied to the inputs 431, 432 of the differential amplifier 43 should be the same as possible. For Vi applies:
EMI8.2
For V applies:
EMI8.3
This means that for complete suppression of the overflow signal for Zt, the following applies:
EMI8.4
It can be seen that the optimal balance impedance is a function of both the parasitic impedance:; ar if the line impedance is Z1.
An adjustable balance impedance is
EMI8.5
picture in figure 4B. The balance impedance contains resistors R1, R2, R3 and R4 and Z> capacitors C1 and C2. The impedance can be set by means of switches 51 .. 56 adjustable by digital signals ol .. o6. The digital signals are obtained from a demultiplexer 61 which runs over, for example, a serial bus of the
<Desc / Clms Page number 9>
setting means 21 receives a setting signal In. Demultiplexer 61 further receives a clock signal CL generated in microcontroller 22, for example. A resistor Ra is formed by the resistors R3 and R4. A resistor Rb is formed by the resistors R1 and R2. A capacitor Cb is formed by the capacitors C1 and C2.
It is easily possible for those skilled in the art to provide the balance impedance with more adjustment options than shown here or to construct an adjustable impedance with a different architecture.
Figure 4C depicts a Bottom diagram of the adjustable balance impedance shown in Figure 4B. The logarithmic value of the modulus of the impedance is plotted against the logarithmic value of the frequency. At high frequencies, the value of the balance impedance is determined by the resistance Ra. At low frequencies, the value of the balance impedance is determined by the resistors Ra and Rb. The tipping point is:
EMI9.1
If the adjustable balance impedance is built up as in figure 4B, it is possible to first use a tone representative of the high frequency band (e.g.
2000 Hz) Ra, then set Rb with a tone representative of the low frequency band (e.g. 400 Hz) and finally set capacitor Cb with a tone representative of the medium frequency band (e.g. 1000 Hz).
It is noted that with the adjustable balance impedance as shown in Figure 4B complete suppression of the overflow signal cannot be achieved. For many practical applications, however, the suppression is sufficient.
Figure 5 shows a flow chart of an initial balance impedance setting procedure. In this, the blocks have the following meaning:
EMI9.2
<tb>
<tb> Block <SEP>: <SEP> Inscription <SEP>: <SEP> Meaning <SEP>: <SEP>
<tb> 101 <SEP> DO <SEP> FOR <SEP> All <SEP> IMP <SEP> Repeat <SEP> for <SEP> all <SEP> adjustable <SEP> values
<tb> of <SEP> the <SEP> balance impedance
<tb> 102 <SEP> SET <SEP> IMP <SEP> Set <SEP> value <SEP> balance impedance <SEP>
<tb> 103 <SEP> TEST <SEP> Generation test signal <SEP>
<tb> 104 <SEP> MEASURE <SEP> Measure <SEP> overflow signal
<tb>
<Desc / Clms Page number 10>
EMI10.1
<tb>
<tb> 105 <SEP> STORE <SEP> MEAS <SEP> AND <SEP> IMP <SEP> Save <SEP> the <SEP> value <SEP> of <SEP> the <SEP> overflow signal
<tb> and <SEP> the <SEP> value <SEP> of <SEP> the <SEP> set <SEP> balance impedance <SEP> to <SEP> in <SEP> a <SEP>
memory
<tb> 106 <SEP> MORE <SEP> IMP <SEP>? <SEP> Should <SEP> there be <SEP> at <SEP> more <SEP> impedance values
<tb> measured <SEP> become <SEP>? <SEP> Yes <SEP>: <SEP> to <SEP> block <SEP> 102.
<tb>
No <SEP>: <SEP> to <SEP> block <SEP> 107
<tb> 107 <SEP> SEARCH <SEP> OPT <SEP> MEAS <SEP> Search <SEP> in <SEP> the <SEP> memory <SEP> the <SEP> overflow signal <SEP> that <SEP> the <SEP > best <SEP> matches <SEP> with <SEP> one
<tb> predetermined <SEP> value
<tb> 108 <SEP> SET <SEP> OPT <SEP> IMP <SEP> Set <SEP> the <SEP> associated <SEP> <SEP> value <SEP> of
<tb> the <SEP> balance impedance <SEP>.
<tb>
Steps 102 through 105 are performed at all adjustable values of the balance impedance. If the aim is to keep the overflow between the transmit and receive branches as small as possible, the balance impedance is set with the measured overflow signal being the smallest.
The setting procedure shown in Figure 5 is very simple. The setting means need not contain tables or lists containing information on how to vary the value of the balance impedance as a function of overflow signals already measured. A number of values of the balance impedance are measured and at the end it is examined at which balance impedance value the overflow signal best corresponds to a predetermined value.
Figure 6 shows a flow chart of a second balance impedance setting procedure. In this, the blocks have the following meaning:
EMI10.2
<tb>
<tb> Block <SEP>: <SEP> Inscription <SEP>: <SEP> Meaning <SEP>: <SEP>
<tb> 201 <SEP> WHILE <SEP> MEAS <SEP>> <SEP> LIMIT <SEP> Repeat <SEP> as long as <SEP> overflow signal <SEP> greater
<tb> is <SEP> then <SEP> threshold
<tb> 102 <SEP> SET <SEP> IMP <SEP> Set <SEP> value <SEP> balance impedance <SEP>
<tb> 103 <SEP> TEST <SEP> Generate <SEP> test signal
<tb> 104 <SEP> MEASURE <SEP> Measure <SEP> overflow signal
<tb> 205 <SEP> MEAS <SEP>> <SEP> LIMIT <SEP>? <SEP> Test <SEP> or <SEP> overflow signal <SEP> greater <SEP> is <SEP> than
<tb> threshold value. <SEP> If <SEP> this <SEP> where <SEP> is <SEP> measurement
<tb>
<Desc / Clms Page number 11>
for other balance impedance, if not, terminate setting procedure.
In this second setting procedure, measurements are made at different values of the balance impedance until the value of the overflow signal falls below a certain threshold value for the first time. The procedure is then ended automatically. The value of the balance impedance corresponding to the last measurement has already been set.
This second procedure does not provide optimum suppression of the overflow signal, but the setting is fast.
A quick setting of the balance impedance value can be obtained by first measuring the magnitude of the line current. This makes the line impedance Z, roughly known. Subsequently, fine adjustment can be carried out by generating a test signal and measuring at a small number of adjustable values of the balance impedance. Tables of the relationship between the size of the line current and the value of the line impedance are stored in a memory for this.