CN1085033C - 实现组合时间交换与会议呼叫功能的装置 - Google Patents

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Abstract

在专用交换系统中实现组合时间交换和会议呼叫功能的装置，包括：多路复用单元；地址计数单元；具有连接控制端口的连接存储器；数据存储器；接口单元；会议呼叫单元；和多路分解器。

Description

实现组合时间交换与会议呼叫功能的装置
本发明涉及到专用交换系统，更具体地说，涉及一个实现组合时间交换和会议呼叫功能的装置。本申请是基于韩国申请No.49742/1995，这里引入作为参考。
在专用交换系统中，会议呼叫指的是3个用户以上之间的同时通讯。在当前使用的专用交换系统中，实现会议呼叫功能的装置示于图1。此图是实现组合时间交换和会议呼叫功能的现有技术装置框图。图1所示m+n条信号线与时间交换电路2的输入/输出端口相连。在所连接的m+n条信号线中，m条信号线与图1中的会议呼叫单元4相连。
一中央处理单元(以下称CPU)通过CPU接口控制时间交换电路2，以此提供相应于输入信号号中会议呼叫组的输入通道给会议呼叫单元4的信号线6。会议呼叫单元4根据输入通道并通过信号线6执行数字会议操作。这时，对每一个由CPU接口设置的会议呼叫组执行会议呼叫功能的操作。会议呼叫功能的操作被执行的那些通道通过时间交换电路2的输入信号线8再次进入时间交换电路2。时间交换电路2执行时间交换控制操作，由此把相应的通道数据输出到最后的输出信号线。
图1所示的现有技术中，麻烦的是CPU应通过CPU接口分别控制时间交换和会议呼叫功能。而且，信号线是决定可允许用户数量的重要因素。但是，图1中m+n条信号线中，m条信号线并不分配给用户而只是用作系统资源(即作为会议呼叫功能)。
因此，本发明的目的是：提供实现组合时间交换和会议呼叫功能的装置。
本发明的另一目的是：用简单的方法提供实现时间交换和会议呼叫功能的上位控制器(upper controller)的控制功能的装置。
为实现其它的和这些目的，本发明将提供一种装置，它可以在专用交换系统中实现组合的时间交换和会议呼叫功能。所述装置包括：一个专用交换系统中实现组合时间交换和会议呼叫功能的装置，它包括：
用于对每个通道把各自通道串行数据转换成并行数据并将所述转换后的并行数据多路复用的第一单元，所述通道串行数据被输入到所述专用交换系统的多个输入信号线；
通过由帧脉冲和时钟信号进行计数，每一个时间片输出一个顺序写地址、周期写地址和多路复用器控制信号的地址计数器；
第一多路复用器，用于根据多路复用器控制信号有选择地输出所述周期性读地址和中央处理器单元的随机读/写地址；
连接存储器，用于根据从所述第一多路复用器输出的地址输出普通呼叫和会议呼叫的连接控制字信息；
第二多路复用器，用于根据多路复用器控制信号，每一时间片有选择地输出中央处理器单元的所述随机读/写地址，所述顺序写地址和所述连接存储器的所述连接控制字信息；
数据存储器，用于根据在所述第二多路复用器中每个时间片选择的所述顺序写地址而顺序地写所述第一单元的输出数据，用于响应所述选择的随机地址随机读和输出所述存储的时间片数据，以及响应在读消息模式下中央处理器通过所述第二多路复用器的读操作经中央处理器读取和输出所述存储的时间片数据；
第三多路复用器，用于根据多路复用器控制信号有选择地输出所述数据存储器的所述输出时间片数据和所述连接存储器的所述连接控制字信息；
数字会议呼叫单元，用于通过对会议呼叫输出时间片数据由增益控制信息和包含在从所述连接存储器输出的连接控制字中的会议呼叫组信息执行数字加和减的方式执行会议呼叫，所述数据存储器的所述输出数据有选择地从所述第三多路复用器输出；
中央处理器接口单元，用于在所述连接存储器，所述数据存储器，所述数字会议呼叫单元和所述中央处理器之间接口；以及
第二单元，用于对每个信号线的所述数字会议呼叫单元的所述输出多路解复用，将所述并行数据转换为所述串行数据，以及经所述专用交换系统的所述输出信号线输出所述转换的串行数据。
通过参考以下的详细描述并结合附图，我们就可获得对本发明的更完全的理解，由此也可发现本发明的其它的优点。在这些附图中，同样的参考符号表示相同的或相似的组件，这里：
图1是实现组合时间交换和会议呼叫功能的现有技术装置框图。
图2是根据本发明实现组合时间交换和会议呼叫功能的装置框图。
图3表示时间片串行-并行转换和并行-串行转换。
图4是图2中数字呼叫单元18的详细结构框图。
图5是图2中增益控制器的详细结构框图。
图6是一个连接控制字的位图。
全部附图中，应予以注意的是，相同的参考标号用于指定具有相同功能的相似的或等价的元件。进一步，在以下描述中，叙述了大量特别的细节，如组成电路和频率的具体元件，用于提供对本发明的更完整的理解。显然，对于本领域技术人员来说，本发明的实现不必需要这些细节。对一些众所周知的功能和结构的详细描述会不必要地模糊对本发明主题的阐述，因而将避免这种描述。
应当理解的是，根据本发明，以上所述的一条信号线可容纳32个PCM通道。
图2是根据本发明实现组合时间交换和会议呼叫功能的装置框图。根据图2，数字会议呼叫单元18包含在一个时间交换电路中并由CPU控制的CPU接口32所控制。此数字会议呼叫单元18允许以数字方式对会议呼叫进行数据处理。另外，时间交换电路由图2中除多路复用器16和数字会议呼叫单元18外的元件组成。
根据图2，16条信号线连至串行-并行转换器10。串行-并行转换器10把图3中的16条信号线的各个通道的PCM串行数据转换成并行数据输出。串行-并行转换器10由16个移位寄存器和16个8位锁存器组成，它把各个通道的串行数据转换成1个字节的时间片。由串行-并行转换器10输出的并行数据加至多路复用器12。多路复用器12响应地址计数器24输出的信号MUX_CNT，顺序地把各条信号线所转换的时间片传送到数据存储器14中。地址计数器24接收一个帧脉冲FP和各种时钟信号CLK4M、CLK8M和CLK16M，然后执行计数器操作并把控制多路复用器12、16、26和28的信号MUX_CNT加至各个多路复用器12、16、26、28的每个选择端。此外，周期性的读地址加至多路复用器28的一个输入端子0。另外，每个时间片期间相应于顺序写操作的地址加至3-输入端多路复用器26的输入端0。
数据存储器14响应对多路复用器12的输入端0的选择，顺序存储多路复用器12输出的时间片。同时，写地址通过多路复用器26加至数据存储器14。写地址由地址计数器24根据图3所示各个输入信号线上的时间片号TS0、…、TS511产生。这样，数据存储器14优选由512字节RAM(8×512)组成。
数据存储器14的操作包括每个时间片期间的顺序写操作，随机读操作及CPU在读信息方式下的读操作。为此目的提供一个3-输入端多路复用器26。每个时间片期间的顺序写地址来自地址计数器24，随机读地址来自连接存储器30的连接控制字。另外，CPU读操作的地址直接来自CPU。
连接存储器30有连接控制字端口(16位端口)，它逐次地相应于每个通道。这样，连接存储器30由512字的RAM组成。连接控制字的格式示于图6。
图6所示为连接控制字的位图。根据图6，输入信号线代码位由D0-D3组成，输入通道代码位由D4-D8组成，即低9位D0-D8为数据存储器14的随机读操作提供地址。此外，被读通道数据送至相应的输出通道，以便实现时间交换操作。
位D9控制相应输出信号线通道的3态。由D10-D13组成的控制码段在会议呼叫方式下分配相应通道所属的会议呼叫组ID及分配普通呼叫方式和写信息方式。由D14和D15组成的增益控制码段作为各个通道的增益控制码位送至在图2的数字会议呼叫单元18中的图4的增益控制器48。
写信息操作由图2的第二输入多路复用器16选择。在写信息方式期间，连接存储器30的连接控制字的低位D0-D7被选择，以实现写信息方式。在交换方式期间，选择数据存储器14的一个时间片字节，以实现交换方式。
同时，连接存储器30的存取分成CPU的读/写和在其内部的地址计数器24的顺序读操作。这种存取由多路复用器28选择，所选地址被送至连接存储器30。
CPU接口32从CPU的输入地址高位中产生内部块使能信号，所述内部块包括连接存储器30、数字会议呼叫单元18或数据存储器14等，此CPU接口32还为同步总线操作产生一个数据传送应答信号(DTACK)。此外，此CPU接口在CPU读操作期间选择各种内部源数据，由此把所选择的数据送至CPU数据总线。加至CPU接口32的信号有芯片选择信号CS，数据选通信号DS和读/写信号R/W。信号BD表示双向数据总线。
实现多用户之间的呼叫功能的数字会议呼叫单元18接收数据存储器14输出的时间片数据，会议呼叫组ID，相应于时间片属性(即D15～D10的状态)连接存储器30中的连接控制字的控制码位中的D13～D10，和增益控制码位D15和D14，由此执行数字加和减。
在以下对所做操作的阐述中，会议呼叫组ID D13～D10表示为CONF-GRP，增益控制码位D15和D14表示为GAIN(增益)。
图4是数字会议呼叫单元18的详细框图，它包括会议呼叫存储器40，多路复用器42，降噪单元44，数据扩展单元46，增益控制器48，累加器50，加法器52，溢出检测单元54和数据压缩单元56。
根据图4，若不施加会议呼叫组ID CONF GRP和增益控制码位GAIN，这意味着普通呼叫状态，则相应的信号PCM通过多路复用器42、降噪单元44、数据扩展单元46、增益控制器48、加法器52、溢出检测单元54和数据压缩单元56输出。但是，若施加会议呼叫组ID CONF_GRP和增益控制码位GAIN，则将会发生以下的操作。
在解释图4的会议呼叫操作前，3个第n祯的时间片分别定义为a[n]，b[n]，c[n]，并假定这些时间片属于会议呼叫组X。这样ACCX[N-1]＝a[n-1]+b[n-1]+c[n-1]通常将存于累加器50中，这里ACCX[N-1]表示会议呼叫组X的以前信号的和存于累加器50中。
在这样的状态下，我们随后将描述第n祯的操作。数字会议呼叫单元18在一个时间片中执行加和减两个操作。
首先，将阐述减方式下的操作。若一个时间片信号a[n]输入后，那么在通过多路复用器44和随后一系列的处理块，即降噪单元44、数据扩展单元46和增益控制器48，最后通过加法器52之时，存储在会议呼叫存储器40中的时间片a[n-1]变为a←ACC_X[n-1]-LIN(a[n-1])。这里LIN是数据扩展单元46的一个函数，LIN(a[n-1])是当时间片a[n-1]通过多路复用器44后的一系列的处理块处理后所获得的值。这样，在减方式里，加法器52根据累加器50的值ACC_X[n-1]和处理后的值LIN(a[n-1])执行减操作。因此，字母a意味着是从3个用户声音中排除了自己声音后所获得的值，它只允许在会议呼叫期间听到其他人的声音。
接着，以下将阐述加方式。减方式执行完毕后，即是加方式的执行，这时候，应该得到第n帧ACC_X[n]以便为下一个第(n+1)减方式使用。
因此，在PCM数据中，a[n]，b[n]，c[n]以其输入顺序存储在会议呼叫存储器40中，并通过多路复用器42，降噪单元44，数据扩展单元46和增益控制器48执行预定的处理操作，执行后的数值加至加法器52，然后存在累加器50中。所存数值为：ACC-X[n]←LIN(a[n])+LIN(b[n])+LIN(c[n])。
根据图4，处理块的操作以下将作具体解释。降噪单元44响应来自每组的会议呼叫控制寄存器的降噪码NR作出相应的操作。所以，如果相应于降噪码NR中所定义的噪声的PCM值输入后，那么PCM就被置为0。例如，若NR＝11，则第一段的第16个PCM值00H～0FH都被输出为00H。换言之，降噪单元44用数字方法消除了PCM的通道噪声。数据扩展单元46根据压缩/扩展方式把PCM输入数据扩展为线性数据。增益控制器18由连接存储器30中的连接控制字提供的GAIN信号控制增益，这取决于由溢出检测单元54产生的溢出信号(0VF)。
图5是增益控制器18的详细框图，由两个多路复用器60、62和一个加法器64组成的增益控制器18执行4步增益控制，根据各自的增益信号加法器64的输入/输出A和B如下所示：
0dB：   A+B＝I+0＝I
-3dB：  A+B＝1/2·I+1/4·I＝3/4·I
-6dB：  A+B＝1/2·I+0＝1/2·I
3dB：   A+B＝I+1/4·I＝5/4·I
从上可以看出，会议呼叫期间在加法器52中获得的“a”，亦即除去一位讲话者的声音之外其他人的声音，能够检测溢出检测单元54的溢出情况。当几个人的声音组合在一起产生一个不能处理的预定值时，就会检测到溢出。如果溢出产生了，那么溢出检测单元54通过CPU接口32把溢出信号(OVF)送给CPU。相应地，在连接存储器30中的连接控制字中，CPU使用增益控制码作为合适的值。正如上面所描述的，当溢出检测单元54中检测到的溢出信号在数据压缩单元中被压缩成PCM数据并被输出后，数据会议呼叫单元18的操作就宣告完成。
从数字会议呼叫单元18输出的PCM信号，即时间交换/会议呼叫时间片，被送至图2的多路分解器20。
回到图2，多路分解器20分离从数字会议呼叫单元18输出的信号，使之作为并行数据输出。并行-串行转换器22把从多路分解器20中输出的并行数据转换成串行数据并送至输出信号线。
正如以上所述，根据本发明，因为时间交换和会议呼叫功能是组合在一起的，因此将大大节约系统资源和成本。而且，由CPU对交换和会议呼叫操作的控制也得到简化，这也是本发明的一大优点。
尽管所阐述的是本发明的优选实施方案，但对那些本领域技术人员来说，应当理解的是可以对本发明作各种变化和修改，用等价物代替其中的组成部分，同时不超出本发明的真实范围。此外，很多修改是为了使某一特殊情形适应本发明的讲授，同时不偏离本发明的中心范围。因此，本发明不应限制于为实施本发明所考虑的作为最佳方式披露的特定实施方案在作为本发明的最佳方式而公开的特殊的实施方案上，而应该让本发明包含落在所附权利要求范围内的所有实施方案。

Claims (3)

1.用于在一个专用交换系统中实现组合时间交换和会议呼叫功能的装置，它包括：
用于对每个通道把各自通道串行数据转换成并行数据并将所述转换后的并行数据多路复用的第一单元，所述通道串行数据被输入到所述专用交换系统的多个输入信号线；
通过由帧脉冲和时钟信号进行计数，每一个时间片输出一个顺序写地址、周期写地址和多路复用器控制信号的地址计数器；
第一多路复用器，用于根据多路复用器控制信号有选择地输出所述周期性读地址和中央处理器单元的随机读/写地址；
连接存储器，用于根据从所述第一多路复用器输出的地址输出普通呼叫和会议呼叫的连接控制字信息；
第二多路复用器，用于根据多路复用器控制信号，每一时间片有选择地输出中央处理器单元的所述随机读/写地址，所述顺序写地址和所述连接存储器的所述连接控制字信息；
数据存储器，用于根据在所述第二多路复用器中每个时间片选择的所述顺序写地址而顺序地写所述第一单元的输出数据，用于响应所述选择的随机地址随机读和输出所述存储的时间片数据，以及响应在读消息模式下中央处理器通过所述第二多路复用器的读操作经中央处理器读取和输出所述存储的时间片数据；
第三多路复用器，用于根据多路复用器控制信号有选择地输出所述数据存储器的所述输出时间片数据和所述连接存储器的所述连接控制字信息；
数字会议呼叫单元，用于通过对会议呼叫输出时间片数据由增益控制信息和包含在从所述连接存储器输出的连接控制字中的会议呼叫组信息执行数字加和减的方式执行会议呼叫，所述数据存储器的所述输出数据有选择地从所述第三多路复用器输出；
中央处理器接口单元，用于在所述连接存储器，所述数据存储器，所述数字会议呼叫单元和所述中央处理器之间接口；以及
第二单元，用于对每个信号线的所述数字会议呼叫单元的所述输出多路解复用，将所述并行数据转换为所述串行数据，以及经所述专用交换系统的所述输出信号线输出所述转换的串行数据。
2.权利要求1中所述的装置，其中所述数字会议呼叫单元包括：
一个会议呼叫存储器，用于根据输入的所述会议呼叫组信息分别存储所述第三多路复用器的输出时间片数据；
一个多路复用器，用于在减方式下选择此前存储在所述呼叫存储器中的以前输出时间片数据和在加方式下选择从所述第三多路复用器输出的一个当前输出时间片数据；
第一数据处理器，它包括降噪单元，数据扩展单元和增益控制器，用于根据所述多路复用器的输出时间片数据中的所述增益控制信息执行降噪，数据扩展和基于所述增益控制信息的增益控制；
一个运算器，用于在所述减方式下从此前所累加的以前输入时间片数据的总和中减去在所述第一数据处理器中处理的一个输出时间片数据，和在所述加方式下将逐一从所述第三选择器输出从而在所述第一数据处理器中处理的时间片数据相加；
一个累加器，用于为随后的减方式累加所述运算器中处理的时间片数据的和；以及
第二数据处理器，它包括溢出检测单元、数据压缩单元，用于检验所述运算器输出的数据溢出情况，压缩和输出数据。
3.权利要求1中所述的装置，其中所述连接存储器的连接控制字包括：
提供给所述数据存储器随机读操作时地址的位D8-D0；
指定在会议呼叫方式下相应通道所属的会议呼叫组标识及指定普通呼叫和写信息方式的位D13-D10；
在会议呼叫模式下为每一通道执行增益控制的增益控制码位。
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