CN1299198A - 宽带码分多址无线本地环路系统的双音多频传输结构 - Google Patents
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Abstract
一种W－CDMA WLL系统的DTMF传输结构,其中通过终端站和基站控制器向交换系统发送DTMF信号和从交换系统接收DTMF信号,终端站和基站控制器中的每一个包括:回波消除器,DTMF检测器,加法器,声码器,调整DTMF检测器,DTMF发生器,静音发生器。
Description
本发明涉及W-CDMA(宽带CDMA)WLL系统，具体涉及W-CDMA WLL系统的DTMF传输结构。
通常，在使用基于波形编码的PCM来对话音编码的常规通信系统中，通过与话音信号相同的传输结构发送DTMF信号。
因此，鉴于波形编码方法的特性，即使原始信号被编码或解码，也很少发生频谱失真，使得即使在DTMF信号的情况下也能发送而不产生问题。
但是，在使用基于参数/混合编码的声码器(声音编码器/解码器)的通信系统中，声码器的特性针对话音信号进行了优化。因此，当通过其发送DTMF信号时，有可能在其原始信号中发生频谱失真，使得包括有交换终端的接收方很可能错误地识别DTMF信号。
为了解决该问题，商用PCS系统采用了一种方法，当发送DTMF信号时，将输入数字值存储，并使用与话音信号传输方法不同的传输方法发送所存储的信息，然后在预定时间期间再现相应的DTMF信号并将其发送到交换终端。
但是，在混合使用PCM方法和声码器方法的W-CDMA(宽带CDMA)WLL系统的情况下，由于没有为DTMF信号定义传输结构，DTMF信号是通过用于话音信号的通用传输结构发送的。
图1是根据现有技术的采用W-CDMA WLL系统的DTMF传输结构。
如图所示，在常规DTMF传输结构中，通过终端站20和基站控制器在终端10和交换系统40之间传送DTMF信号。终端站20和基站控制器30分别包括加法器12，声码器13和回波消除器14，在终端10这一侧混合单元(hybrid unit)11连接到加法器12的输入端。
混合单元11用于使输入到终端10/从终端10输出的2线模拟双工信号(话音信号或DTMF信号)与4线模拟单工信号进行匹配。加法器12用于把由回波消除器15提供的回波分量从混合单元11输出的话音信号中除去。在此情况下，输入信号和回波分量具有相互相反的相位，并且混合单元11和声码器13之间的信号是数字信号。
声码器13是一种将模拟话音信号编码或解码为低传送率的数字信号的装置，其将加法器12输出的话音信号编码为位流形式或者将通过CDMA调制解调器单元(未示出)输入的位流形式的信号解调为话音信号。
下面将对在如上所述构成的常规DTMF传输结构中发送DTMF信号的操作进行说明。
首先，将DTMF信号从终端10发送到交换系统40或从交换系统40发送到终端10。为了便于解释，选择将DTMF信号从终端10发送到交换系统40的情况作为例子。
当用户使用连接到终端站20的终端10来拨叫目标终端的特定号码时，通过混合单元11将拨打的数字(即相应拨叫的DTMF信号)输入到加法器12。
但是，由于为了匹配2线双工信号和4线单工信号会实际存在阻抗匹配，因此在混合单元11中产生漏电流，使得在发送话音信号时发生回波现象。
因此，为了消除混合单元11的输出信号的回波分量，回波消除器14从声码器13抽取回波分量并将其提供给加法器12。然后，加法器12从混合单元11的输出信号中减去回波消除器14的输出信号，从而消除DTMF信号中所含的回波分量。
声码器13将除去回波分量的DTMF信号编码为位流形式，然后通过CDMA调制解调器单元和RF单元发送到基站。RF单元和CDMA调制解调器单元将发送到基站的RF信号解调为位流形式，并在基站控制器30的声码器13中将解调信号解码为DTMF信号然后传送到交换系统40。
如上所述，由于在W-CDMA WLL系统中没有定义用于DTMF信号的传输结构，DTMF信号是通过与一般话音信号的传输结构相同的传输结构发送的。
但是，声码器的构造适于编码或解码话音信号。因此，在使用声码器编码或解码DTMF信号的情况下，DTMF信号的频谱会失真。
此外，在话音信号的常规传输结构中，使用回波消除器强制性地消除所输入DTMF信号中包含的回波分量。在此方面，对于话音信号，回波消除不会造成任何问题，但是对于DTMF信号，回波消除会造成频谱失真。而且，在DTMF信号通过终端站20和基站控制器30的声码器时，由于回波消除造成的这种频谱失真会变得更加严重。
因此，由于回波消除和声码器特性造成的DTMF信号频谱失真会在DTMF信号形式的信号传输所需的各种系统中以及在交换终端中导致故障，对系统的可靠性有不良影响。
因此，本发明的一个目的是提供一种W-CDMA WLL系统的DTMF传输结构，其能够使用现有话音信号传输结构将高质量DTMF信号发送到接收方。
本发明的另一个目的是提供一种W-CDMA WLL系统的DTMF传输结构，其能够有效地防止由于声码器特性和回波消除造成的DTMF信号的频谱失真。
为了实现这些和其它优点并根据本发明的目的，如具体化的和广义说明的，提供一种具有对称形成的终端站和基站控制器的W-CDMAWLL系统的DTMF传输结构，终端站和基站控制器中的每一个分别包括：一个回波消除器，用于从接收的信号中抽取回波分量；一个DTMF检测器，用于鉴别要发送的信号是否是DTMF信号并控制回波消除器的操作；一个加法器，用于从要发送的信号中消除回波消除器的回波分量；一个声码器，用于将加法器的输出信号编码为位流形式或者将接收的位流信号解码为模拟信号；一个调整DTMF检测器，用于从声码器输出中检测数字分量；一个DTMF发生器，用于根据检测的数字分量再现正常的DTMF信号；以及一个静音发生器(silence generator)，用于在产生DTMF之后立即在预定时间期间内产生静音。
通过参照附图可以从下面的详细说明中更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征、方面和优点。
作为说明书一部分的附图用于提供对本发明的进一步理解，显示了本发明的实施例，并与说明书一起解释本发明的原理。在附图中：
图1表示根据现有技术的W-CDMA WLL系统的DTMF传输结构；以及
图2表示根据本发明的W-CDMA WLL系统的DTMF传输结构。
下面参照附图中显示的例子对本发明的优选实施例进行详细说明。
图2表示根据本发明的W-CDMA WLL系统的DTMF传输结构。
如图所示，与图1所示常规话音信号传输结构相比，本发明的W-CDMA WLL系统的DTMF传输结构在终端站20和基站控制器30中额外地包括：DTMF检测器20，调整DTMF检测器21，DTMF发生器22和静音发生器23。
DTMF检测器20鉴别混合单元11的输出信号是话音信号还是DTMF信号，并接通或关闭回波消除器14。
调整DTMF检测器21从声码器13的输出信号中检测DTMF信号信息(数字)。
DTMF检测器22根据调整DTMF检测器21所检测的数字信息再现正常的DTMF信号。
在再现DTMF信号之后，静音发生器23强制性地在预定时间期间内发送静音。
下面将参照图2对如此构成的本发明DTMF传输结构的操作进行说明。
在从终端10输入一个信号时，通过混合单元11将该信号传送到DTMF检测器20。此时，输入信号是话音信号或DTMF信号。
DTMF检测器20鉴别相应的输入信号是话音信号还是DTMF信号。根据鉴别结果，在输入信号是DTMF信号的情况下，DTMF检测器20关闭回波消除器14，以防止由于终端站20的回波消除器14造成的DTMF信号失真。
因此，通过与话音信号传输结构相同的系统，将未消除回波的DTMF信号(即不包含失真分量)发送到基站控制器30。
即，声码器13将DTMF信号转换为位流形式，并通过CDMA调制解调器单元和RF单元发送到基站。
同时，在输入信号是话音信号的情况下，DTMF检测器20接通回波消除器14，使得可以同现有技术中一样执行话音信号的回波消除操作。
在声码器14中将通过基站的RF单元和CDMA调制解调器单元发送到基站控制器30的RF信号恢复为DTMF信号。所恢复的DTMF信号包含由于声码器14的特性造成的频谱失真。因此，调整DTMF检测器21从包含频谱失真的DTMF信号中检测DTMF信号信息(数字)，DTMF发生器22根据所检测的DTMF信号分量再现正常的DTMF信号。然后，将再现的DTMF信号传送到交换系统40。
在再现DTMF信号之后，静音发生器23即刻在预定时间期间内发送静音以除去可能产生的不必要的噪声分量(回波)。即，当输入DTMF信号时，由于回波消除器14被关闭，静音发生器23在预定时间期间内发送静音，以除去未被回波消除器14消除的回波分量，从而获得强制暂停间隔的效果。
在上述说明中，为了便于解释，选择将DTMF信号从终端10发送到交换系统40的情况作为例子。在将DTMF信号从交换系统40发送到终端10的情况下，其发送过程相同。
如上所述，根据本发明的W-CDMA WLL系统的DTMF传输结构，使用现有话音信号传输结构发送DTMF信号。因此，可将高质量DTMF信号发送到接收方，而无需任何额外的传输协议。
此外，可以有效地防止由于声码器的特性和回波消除造成的DTMF信号频谱失真，使得接收方不会发生DTMF信号的任何错误识别。
而且，由于可以由终端站和基站控制器检测DTMF信号，可以容易地将检测的DTMF信号用于实现其它系统。
由于在不偏离本发明精神或实质的情况下可以以多种形式实施本发明，还应理解除了特别指出外，上述实施例并不受说明书中任何细节的限制，而应该在所附权利要求中定义的精神和范围内广义地理解，因此落入权利要求范围或其等同物内的所有改变和修改都应由权利要求涵盖。
Claims (11)
1．一种W-CDMA WLL系统的DTMF传输结构，其中通过终端站和基站控制器向交换系统发送DTMF信号和从交换系统接收DTMF信号，终端站和基站控制器中的每一个包括：
回波消除器，用于从接收信号中抽取回波分量；
DTMF检测器，用于鉴别待发送的信号是否是DTMF信号并控制回波消除器的操作；
加法器，用于将待发送的信号与回波消除器的输出相加；
声码器，用于将加法器的输出信号编码为位流形式或者将所接收的位流形式信号解码为模拟信号；
调整DTMF检测器，用于从声码器的输出检测数字分量；
DTMF发生器，用于根据所检测的数字分量再现正常的DTMF信号；以及
静音发生器，用于在再现DTMF信号之后，即刻在预定时间期间内产生静音。
2．根据权利要求1的DTMF传输结构，其中终端站还包括连接到DTMF检测器并与DTMF发生器相连接的混合单元。
3．根据权利要求1的DTMF传输结构，其中在待发送的信号是DTMF信号的情况下，DTMF检测器关闭回波消除器。
4．根据权利要求1的DTMF传输结构，其中终端站和基站控制器具有对称传输结构。
5．一种采用声码器的W-CDMA WLL系统的DTMF传输结构，包括：
回波消除器，用于从接收信号中抽取回波分量；
DTMF检测器，用于鉴别待发送的信号是否是DTMF信号并控制回波消除器的操作；
加法器，用于从待发送的信号中消除回波消除器的回波分量；
第一声码器，用于将加法器的输出编码为位流形式并发送；
第二声码器，用于将第一声码器的输出信号解码为位流形式；
调整DTMF检测器，用于从第二声码器的输出中检测数字分量；
DTMF发生器，用于根据检测的数字分量再现正常的DTMF信号；
静音发生器，用于在再现DTMF信号之后即刻在预定时间期间内产生静音。
6．根据权利要求5的DTMF传输结构，其中在待发送的信号是DTMF信号的情况下，DTMF检测器关闭回波消除器。
7．根据权利要求5的DTMF传输结构，其中第一声码器在终端站中实现，第二声码器在基站控制器中实现。
8．根据权利要求5的DTMF传输结构，其中第一声码器在基站控制器中实现，第二声码器在终端站中实现。
9．根据权利要求5的DTMF传输结构，其中待发送的信号是将要从终端通过基站控制器发送到交换系统的信号，或者是将要从交换系统通过基站控制器发送到终端的信号。
10．根据权利要求5的DTMF传输结构，其中所接收的信号是已经从基站控制器发送到终端站的信号，或者是已经从终端站发送到基站控制器的信号。
11．根据权利要求5的DTMF传输结构，其中混合单元被连接到终端站的DTMF检测器的输入端。
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