KR20000076309A

KR20000076309A - 에코 억제 다중 입력 무선 전화

Info

Publication number: KR20000076309A
Application number: KR1019997008410A
Authority: KR
Inventors: 길버트 씨. 시히; 사미르 쿠멀 굽타
Original assignee: 러셀 비. 밀러; 콸콤 인코포레이티드
Priority date: 1997-03-19
Filing date: 1998-03-18
Publication date: 2000-12-26
Also published as: US5999828A; IL131769A; FI19991937A; CN1253677A; DE69835347T2; FI120568B; ID24156A; IL131769A0; RU2199180C2; AU6567898A; DE69835347D1; ATE334513T1; AU741749B2; EP0968572B1; ES2267180T3; JP2001516539A; EP0968572A1; BR9808372A; CN1135729C; WO1998042084A1

Abstract

이어실 및 하이브리드 에코를 감소시켜 두명 이상의 무선 로컬 루프 전화 사용자들이 상호 및 원단 사용자와 동시에 통신할 수 있게 하는 방법 및 장치가 개시되어 있다. 본 발명은 그들중 하나가 전용 핸드세트(16)인 다수의 전화 입력들 및 표준 아날로그 전화기(18, 20)인 적어도 하나의 다른 입력을 갖는 무선 로컬 루프 전화기내에서 동작한다. 두개의 에코 제거기들(30, 32)은 4-대-2 와이어 하이브리드(44) 및 전용 핸드세트(16)의 임피던스 비메칭에 의해 발생되는 에코를 감소시키기 위해서 전화기내에서 사용된다. 제1 에코 제거기(30)는 전용 핸드세트(16)에서 발생된 이어실 에코를 제거할 수 있도록 최적화되며, 제2 에코 제거기(32)는 4-대-2 와이어 하이브리드(44)에서 발생된 하이브리드 에코를 제거할 수 있도록 최적화된다. 송화자가 통화를 끊거나 또는 다른 송화자가 대화를 연결할 때와 같이, 에코 채널 특성들이 가변될 때 에코 제거기들이 그들의 필터 계수들에 적응할 필요가 없도록 두개의 에코 제거기들은 독립적으로 동작한다.

Description

에코 억제 다중 입력 무선 전화{MULTI-INPUT WIRELESS PHONE WITH ECHO SUPPRESSION}

코드 분할 다중 접속(CDMA) 변조 기술의 용도는 단지 다수의 시스템 사용자가 통신을 용이하게 하기 위한 기술들중의 하나이다. 다중 접속 통신 시스템에서 CDMA 기술의 이용이 "위성 또는 지상 중계기를 이용한 스펙트럼 확산 다중 접속 통신 시스템 (SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS" 라는 명칭의 미국 특허 번호 4,901,307 (이하, '307 특허라 함) 및 "CDMA 셀룰러 전화 시스템에서의 신호 파형들을 발생시키기 위한 시스템 및 방법 (SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM)" 라는 명칭의 미국 특허 번호 5,103,459 (이하, '459 특허라 함)에 개시되어 있다. 상기 두 특허의 출원인은 본 발명과 동 출원인으로서, 본 발명의 참조 문헌으로서 제시한다.

다중 접속 기술이 개시되어 있는 '307 및 '459 특허들에서, 그 각각이 트랜시버를 구비한 다수의 이동 전화 시스템 사용자들이 코드 분할 다중 접속(CDMA) 스펙트럼 확산 통신 신호들을 사용하여 위성 중계기들 또는 지상의 기지국들(기지국들 또는 셀-사이트들로서 알려진)을 통해 통신한다. CDMA 기술의 사용은 다른 다중 접속 기술들보다 훨씬 높은 스펙트럼 이용율을 성취할 수 있게 한다.

와이어 기본 또는 유선 전화 시스템은 비이동 전화 시스템을 제공하는 고전적인 방법이다. 와이어 기본 전화 시스템은 낮은 동작 비용으로 높은 품질의 전화 연결들을 제공하고, 이미 설치된 네트워크에 새로운 전화선들을 부여함으로써 증가된 전화 서비스에 대한 요구를 쉽게 수용할 수 있기 때문에, 이러한 과제에 대해서는 매우 적절한 시스템이다. 와이어 기본 전화 시스템의 결점은 그들을 실행하는데에 대규모의 기본 시설 및 자본을 필요로 한다는 것이다. 이러한 요건들로, 원거리 또는 대중화가 않된 지역, 또는 요구되는 자본을 충당할 수 없는 미개발 지역에 전화 서비스를 제공하거나는 데에 있어서는 와이어 기본 전화 시스템은 비경제적이다. 이러한 보다 더 비대중화되고, 요구되는 자본을 더욱 충당하기 어렵게 한다. 이러한 비대중화 및 미개발 지역에서는 종종 적절한 전화 서비스가 결핍되는 결과를 야기시킨다. 또한, 요구되는 기본 시설을 설지하는 데에 필요로하는 시간으로, 와이어 기본 전화 시스템은 빠른 시간에 새로운 전화 시스템을 요구하는 지역에서는 더욱 바람직하지 않다.

무선 셀룰러 전화 시스템은 대개 와이어 기본 전화 시스템보다 적은 자본 및 기본 시설을 요하므로, 와이어 기본 전화 서비스를 도입하는 것이 부적절한 지역에서, 무선 셀룰러 전화 시스템은 기본 전화 서비스를 제공하기 위한 가능한 대안을 제공한다. 그러한 무선 셀룰러 시스템이 무선 로컬 루프(WLL)로서 알려져 있다.

WLL 시스템에서, 가입자 단말기는 다양한 방법으로 이용할 수 있다. 그러한 가입자 단말기중 하나가 집적 가입자 시스템(ISS; Integrated Subscriber System)이다. 집적 가입자 시스템은 기지국과의 전송 및 수신을 위한 안테나를 제와하고, 일반 가정용 전화기와 유사해 보인다. ISS 단말기는 일반 가정용 전화기와 같은 외형 및 기능을 수행하는 핸드세트 및 키패드를 구비한다. 음성은 상기 집적 핸드셋트로부터 ISS 기지 유니트으로 공급되어, 앞서 언급한 '307 및 '459 특허들과 같은, CDMA 기술에 따라 처리될 수 있도록, 디지털 포멧으로 변형된다.

또 다른 유형의 가입자 단말기로는 표준 전화 세트들의 하나 이상의 입력들을 위해 제공되는 단일 가입자 시스템(SSS; Single Subscriber System)있다. SSS 단말기는 다중 표준 전화 세트들이 사용되는 가정에서 사용될 수 있다. 다중 표준 전화 세트들 각각은 단지 한번에 하나의 통화를 하거나 또는 수신할 수 있도록 동일한 ESN을 갖는다. 사용자들은 제2 라인을 픽업할 수 있으며, 가정의 다중 전화 확장과 유사하게, 각 가정의 사용자는 서로에게 뿐만 아니라 원단의 상대자와 통신 가능할 수 있도록, 통화에 능동적으로 참여할 수 있다.

에코는 ISS 및 SSS WLL 가입자 국들 모두를 위해 처리되어야만 되는 문제이다. ISS 단말기에서, 이어실(earseal) 에코는 IS 핸드세트에서 발생되며, 원단의 송화자가 그 자신의 음성의 성가신 에코를 청취하게 한다. SSS 단말기에서는, 에코는 SSS 단말기내의 하이브리드(hybrid)로 알려진 4 대 2 와이어 컨버터의 임피던스의 비일치에 기인한다. 상기 4 대 2 와이어 변환은 표준 아날로그 전화들이 상기 SSS와 인터페이스하는데에 필요하다.

ISS 및 SSS 양 시스템에서, 에코 문제는 ISS 또는 SSS 단말기내에 위치한 단일 네트워크 에코 제거기를 사용하여 완화시킬 수 있다. 네트워크 에코 제거기에 대한 일예가 본 발명의 출원인과 동일한 출원인에게 허여된 "네트워크 에코 제거기(NETWORK ECHO CANCELLER)" 라는 명칭의 미국 특허 번호 5,307,405(이하, '405 특허라 함)에 개시되어 있으며, 본 발명의 참조 문헌으로 제시한다. ISS 단말기에서, 에코 제거기는 이어실 에코를 제거할 수 있도록 최적화할 수 있다. SSS 단말기에서, 에코 제거기는 하이브리드 에코를 제거할 수 있도록 최적화할 수 있다.

많은 상황속에서, ISS 전화기 및 SSS 전화기의 특징들을 결합하는 것이 바람직하다. 즉, 아날로그 전화기가 ISS 단말기와 인터페이스할 수 있는 한편, ISS 단말기와 유사하게 보이는 전화기를 제공할 필요가 있다. 그러한 전화기에서, 에코는 아날로그 전화기 입력 및 전용 핸드세트 입력의 본질적 특성 때문에 독특한 방식으로 감소시킬 필요가 있다.

본 발명은 디지털 통신에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 무선 로컬 루프 전화 시스템에서 에코(echo)를 제거하기 위한 신규하고, 개선된 방법 및 장치에 관한 것이다.

도 1은 ISS/SSS 단말기의 전체 블록 구성도;

도 2는 삼방 스위치, ISS 인터페이스, 및 SSS 인터페이스의 기능적인 블록 구성도; 및

도 3은 에코 제거기의 단순화된 블록 구성도이다.

본 발명은 두명의 근단 사용자들 및 원단 사용자 사이에서 전화 회의를 할 수 있게 하는 ISS 및 SSS 단말기를 결합하기 위한 장치 및 방법이다. ISS/SSS 단말기로서 알려진 결합된 단말기는 또한 아날로그 전화기들 및 ISS 입력의 임피던스 특성들에 기인하는 원단 사용자의 에코를 감소시킨다. 상기 ISS/SSS 단말기는 에코 신호들을 감소시키기 위해 두개의 에코 제거기를 사용한다. 한 에코 제거기는 ISS 핸드세트에 기인한 이어실 에코를 제거하기 위해 최고로 활용되며, 다른 하나는 아날로그 전화기 입력에 기인한 하이브리드 에코를 제거하기 위해 활용된다.

듀얼 에코 제거기 구성의 사용에는 몇가지 이점이 있다. 첫째, 각 에코 제거기는 제거할 특정 형태의 에코를 제거할 수 있도록 특별히 디자인할 수 있다. 두째, 만일, 한명의 ISS/SSS 사용자가 전화 회의중 전화를 끊는다면, 남아있는 채널의 각 에코 제거기는 그 각각의 사용자에 대한 에코 채널 특성들상에서만 동작하기 때문에 각 에코 제거기는 그 필터 계수들을 재수렴시켜야 할 필요가 없다. 본 발명의 또 다른 이점은 근단 침묵 상태가 다중 사용자 상황에서보다 단일 근단 스피커에서 발생하기 쉽기 때문에 에코 제거 필터 수렴이 빠르다는 것이다.

본 발명의 일 실시예에는, 두명 이상의 사용자들이 동시에 상호 및 원단 사용자와 통신할 수 있게 하기 위한 무선 전화기가 개시되어 있다. 상기 무선 전화기는 제1 전화 입력을 제공하기 위한 전용 핸드세트 및 아날로그 전화 입력을 수신하기 위한 적어도 하나의 인터페이스를 포함한다. 본 발명은 디지털 전화 시스템에서의 이어실 및 하이브리드 양 에코를 제거할 수 있으며, 상기 시스템은 적어도 두 근단 스피커들과 무선 통신중인 원단 스피커를 포함한다. 상기 근단 스피커들은 무선 가입자 단말기를 사용하며, 상기 가입자 단말기는 적어도 두개의 사용자 인터페이스들을 갖는다. 한 인터페이스는 전용 핸드세트이며, 적어도 다른 하나의 인터페이스는 2와이어 및 표준 아날로그 전화기이다. 상기 표준 아날로그 전화기는 4 대 2 와이어 하이브리드를 통해 상기 가입자 단말기와 연결된다. 여기서, 상기 가입자 단말기는 원단 스피커, 상기 전용 단말기를 사용하는 제1 근단 스피커, 및 상기 표준 아날로그 전화기를 사용하는 제2 스피커 사이의 동시 통신을 할 수 있게 하며, 상기 장치는 상기 가입자 단말기 내부에 위치하여 상기 전용 핸드세트에서 발생된 상기 이어실 에코를 제거하기 위한 제1 에코 제거 수단 및 상기 가입자 단말기 내부에 위치하여 상기 4 대 2 와이어 하이브리드 상기 하이브리드 에코를 제거하기 위한 제2 에코 제거 수단을 포함한다.

본 발명의 특징들, 목적들, 및 이점들은 동일한 부분에는 동일한 도면 부호가 사용된 첨부된 도면들을 참조한 아래의 상세한 설명으로부터 보다 명확해질 것이다.

본 발명은 ISS로서 나타낸 하나의 전화 인터페이스로서의 핸드세트 및 키패드, 및 SSS로 표시된, 표준 RJ-11x 잭들을 통해 ISS/SSS 단말기에 연결된 표준 아날로그 전화기들에 의해 제공된 다른 전화 인터페이스를 포함하는 소위, ISS/SSS 단말기라는 무선 로컬 루프 전화 시스템을 개시하고 있다. 이러한 형태의 가입자국은 다중 폰 확장을 원하는 가정 및 사업장에서 그 용도를 찾을 수 있다.

상기 ISS/SSS 단말기의 한 문제점은 원단 송화자의 상기 ISS 및 SSS 인터페이스들에 의해 발생되는 에코가 존재한다는 것이다. 예컨데, 원단 송화자, ISS 송화자, 및 SSS 송화자 사이의 3방 통화에 있어서, 에코 신호는 이어피스(earpiece) 송화자 및 ISS 핸드세트의 마이크로폰 사이를 결합하는 음향에 의해 발생되며, 이에 반해, 다른 에코 신호는 SSS 인터페이스와 관련된 4 대 2 와이어 하이브리드에서 발생된 임피던스 비메칭에 기인한다. 이 후의 본 발 설명에서는, 원단 송화자라는 말은 ISS/SSS 단말기를 사용하지 않는 사람을 의미하며, 근단 송화자는 ISS/SSS 단말기를 사용하는 사람을 의미한다.

도 1은 ISS/SSS 단말기로서 나타낸 WLL ISS/SSS 가입자국의 전체 블록 구성을 나타낸 도면이다. 근단 송화자들은 ISS 핸드세트(16) 및 아날로그 전화기(18 또는 20)중 하나를 사용하여 통화들을 받거나 걸 수 있다. 다수의 아날로그 전화기들은 아날로그 전화(20)을 포함하여 도 1에 도시된 바와 같이, ISS/SSS 단말기(2)와 인터페이스할 수 있다. 가입자 라인 인터페이스(12) 및 아날로그 전화기(18 내지 20) 사이의 연결들이 각각 2-와이어 인터페이스인데 반해, ISS 핸드세트(16) 및 코덱(14; codec) 사이의 인터페이스는 4-와이어 인터페이스이다. 여기서, 검토를 위해, 단지 아날로그 전화기(18)는 ISS/SSS 단말기(2)와 연결되어 있다라고 가정한다.

3방 스위치(10)는 원단 송화자 및 ISS/SSS 송화자(들) 사이의 통신을 제어한다. 만일, 단지 한명의 송화자가 ISS/SSS 단말기(2)를 사용하고 있다면, 그 송화자 및 원단 송화자 사이의 통신는 3방 스위치(10)를 경유하여, 물론 근단 송화자가 어떤 인터페이스를 사용하는가에 의존하여, ISS 핸드세트(16) 및 아날로그 전화기(18)중 하나에 도달한다. 본 예시적인 실시 예에서, 3방 스위치(10)는 미국 메사추세츠(Massachusetts), 노우드(Norwood) 지방의 아날로그 디바이스사(Analog Devices)에서 제조되는 디지털 신호 프로세서들의 ADSP-2100 시리들중 ADSP-2181 모델과 같은, 디지털 프로세서 형태로 구현된다. 여기서의 지적들에 따라 구동하도록 다른 디지털 신호 프로세서들을 프로그램할 수 있다는 것은 당업자는 이해할 수 있을 것이다. 선택적으로는, 3방 스위치(10)의 다른 실행들을 이산된 프로세서들 또는 아직(ASIC) 형태로부터 구현할 수 있다.

ISS 핸드세트(16)이 사용중인 경우, 근단 송화자로부터의 음성은 코덱(14)에 제공되어, 아날로그 신호로부터 디지털 PCM 데이터 샘플들로 변환된다. 만일, 다른 근단 송화자가 ISS/SSS 단말기(2)를 사용하고 있지 않다면, 상기 디지털 샘플들은 모뎀(8)에 제공되며, 모뎀(8)에서 상기 PCM 샘플들은 TDMA, FDMA, 또는 CDMA를 포함하는 기술들을 사용하여 변조된 데이터 팩킷들로 인코딩된다. 이어, 상기 변조된 데이터는 RF 모듈(6)에 제공되고, RF 모듈(6)에서, 고주파 신호로 상향 변환되어, 도시하지 않은, 원거리의 기지국(들)에 안테나(4)를 통해 전송된다.

원단 사용자로부터의 수신된 음성은 특정 변조 방법을 사용에 따라 변조된 고주파 신호로서 안테나(4)에 도달한다. RF 모듈(6)은 상기 신호를 기저 대역으로 하향 변환시켜, 상기 신호를 필터링 및 증폭한 후, 복조를 위해 모뎀(8)에 제공한다. 수신된 펙킷 데이터는 모뎀(8)에서 디지털 PCM 샘플들로 디코딩되어, 3방 스위치(10)에 제공되며, 단지 ISS 핸드세트(16)만이 사용중인 경우, 코덱(14)에 제공된다. 코덱(14)은 PCM 데이터를 받아들여 아날로그 신호로 변환시키며, 4-와이어 인터페이스를 통해 핸드세트(16)에 제공한다.

아날로그 전화기(18)이 사용중인 경우, 근단 송화자로부터의 음성은 2-와이어 연결을 통해 아날로그 전화기(18)로부터 가입자 라인 인터페이스(12)에 제공된다. 아날로그 전화기(18)는 2-와이어 신호를 ISS/SSS 단말기(2)에 제공하기 위해 2-와이어 마이크로폰 신호를 두개의 와이어 이어피스 스피커 신호와 합성시키는 하이브리드를 포함한다. 가입자 라인 인터페이스(12)는 아날로그 전화기(18)로부터의 2-와이어 신호를 2-와이어 전송 신호 및 2-와이어 수신 신호로 변환시키는 4 대 2 와이어 하이브리드 컨버터를 포함한다. 가입자 라인 인터페이스(12)는 또한 아날로그 근단 음성 신호를 디지털 PCM 샘플들로 변환하기 위해 사용되는 코덱을 포함한다. 상기 PCM 샘플들은 3방 스위치(10)에 제공되고, 3방 스위치(10)에서 모뎀(8)에 제공되어, PCM 샘플들은 선택된 변조 방법에 따라 변조되는 데이터 팩킷들로 인코딩된다. 이어, 상기 변조된 데이터는 RF 모듈(6)에 제공되어, RF 모듈(6)에서 상향 변환되어 안테나(4)를 통해 전송된다.

수신된 음성은 ISS 경우에 대해 상술한 동일한 방법으로 처리된다. 만일, 단지 아날로그 전화기(18)만이 사용중이라면, 모뎀(8)으로부터의 상기 복조된 PCM 신호는 3방 스위치(10)를 통해 가입자 라인 인터페이스(12)에게로만 전송된다. 그곳에서, 상기 PCM 신호는 아날로그 음성 신호로 변환되고, 이어 가입자 라인 단말기(12)내에 위치한 하이브리드에 의해 2-와이어 신호로 변환된다. 이어, 상기 아날로그 음성 신호는 아날로그 전화기(18)에 제공된다.

적어도 3명의 송화자가 대화를 하는 전화 회의를 설명할 수 있다: 한명의 원단 송화자, ISS 핸드세트(16)를 사용하는 한명의 근단 송화자, 및 아날로그 전화(18)를 사용하는 제2 근단 송화자. 전화 회의를 하는 동안, 3방 스위치(10)는 모든 부분들 사이의 통신들을 제공한다. 상기 ISS 송화자는 상기 원단 송화자 및 상기 아날로그 전화기 송화자 양자와 동시에 통신할 수 있을 것이다. 상기 아날로그 전화 송화자는 상기 원단 송화자 및 상기 ISS 송화자 양자와 동시에 통신할 수 있을 것이다. 상기 원단 송화자는 상기 ISS 송화자 및 상기 아날로그 전화기 송화자 양자와 동시에 통신할 수 있을 것이다.

에코 신호는 ISS 핸드세트(16)에서의 음향 결합에 의해 그리고 가입자 라인 인터페이스(12)에서의 임피던스 비메칭에 기이한 결과에 의해 발생된다. 결과적으로, 원단 송화자는 자기 자신의 음성의 성가신 에코를 청취하게 될 것이다.

도 2는 3방 스위치(10), 코덱(14), 및 가입자 라인 인터페이스(12)의 상세 블록 구성도이다. 본 발명은 두개의 에코 제거기들을 상기 3방 스위치 설계에 도입하였다. 에코 제거기(32; 이하, EC2라 함)가 하이브리드(44)에 의해 생성된 상기 하이브리드 에코를 제거하기 위해 사용되는 반면, 에코 제거기(30; 이하, EC1이라 함)는 핸드세트(16)으로부터의 상기 이어실 에코를 제거하기 위해 사용된다. EC1(30)은 알려지지 않은 에코 채널 특성들을 계측하기 위해 사용되는 적응 필터 블록(34) 및 근단 음성 신호로부터 상기 계측된 에코 신호를 감산하는 합산기(22)를 포함한다. EC2(32)은 유사한 형태로 동작하며, 적응 필터 블록(36) 및 합산기(28)을 포함한다. 상기 예시적인 실시예에서, 에코 제거기들(30 및 32)은 앞서 언급한 "네트워크 에코 제거기(NETWORK ECHO CANCELLER)" 명칭의 '405 특허에 개시된 방식으로 제공된다.

전화 회의중, 도 2를 참조하면, PCM 샘플 형태로 원단 송화자로부터의 수신된 음성은 모뎀(8)에 의해 합산기(20) 및 합산기(24)에 제공된다. 합산기(20)에서, 상기 아날로그 전화 송화자로부터의 디지털화된 음성 샘플들은 지연 요소(68) 및 감쇄 요소(70)를 통과한 후에 상기 원단 디지털화된 음성에 가산된다. 감쇄 요소(70)는 상기 아날로그 송화자의 음성이 상기 ISS 핸드세트로부터 귀환 경로를 따라 귀환되는 것을 방지하기 위해 사용되는 선택적인 특징이다. 이러한 귀환은 에코 제거기(30)가 제1 짧은 시간 통화하는 동안에 알려지지 않은 에코 채널(46)에 완전히 적응되지 않은 경우에 발생될 수 있다. 지연 요소(68)는 감쇄기(70)의 기생적 결과로, 본 시스템의 물리적인 요소는 아니다.

합산기(20)로부터의 합성된 신호는 코덱(14)에 제공되며, 코덱(14)에서 아날로그 파형으로 변환되어 ISS 핸드세트(16)에 전송된다. 상기 ISS 송화자는 상기 원단 송화자 및 상기 아날로그 전화 송화자 양자로부터 청취할 수 있다. 합산기(20)으로부터의 상기 합성된 디지털 신호는 또한 ISS 핸드세트(16)으로부터의 상기 이어실 에코를 제거하기 위한 기준 신호로서 사용하기 위해 EC1(30)에 제공된다. 이어실 에코는 ISS 핸드세트(16)내의 이어피스 스피커(50)으로부터 마이크로폰(52)로의 상기 수신된 음성의 음향 결합에 의해 생성되어, 미지의 에코 채널(46)을 통과하여 모델화되어 합산기(54)에서 가산된다. 미지의 에코 채널(46) 및 합산기(54)는 본 시스템 자체의 구성 요소들에 포함되지 않으며, 단지 마이크로폰(52) 및 이어피스 스피커(50)의 물리적 근사로부터의 기생적인 결과물들이라는 것은 당업자라면 이해할 수 있을 것이다.

아날로그 전화기(18)에 제공된 수신된 음성에 대해서도 비슷한 신호 흐름이 발생한다. 합산기(24)에서, PCM 형태의 상기 디지털화된 원단 음성은 감쇄기(66) 및 지연 요소(64)를 통과한 상기 ISS 스피커의 디지털화된 음성 샘플들에 가산된다. 감쇄기(66)는 상기 ISS 스피커의 음성이 상기 SSS 핸드세트(들)로부터 귀환 경로를 따라 귀환되는 것을 방지하는 데에 사용되는 선택적인 특징이다. 이러한 귀환은 통화의 상기 제1 짧은 시간동안 에코 제거기(32)가 미지의 에코 채널(48)에 완전히 적응하지 못했을 때 발생할 수 있다. 지연 요소(64)는 감쇄기(66)의 기생적 결과물로, 본 시스템의 물리적인 요소는 아니다.

합산기(24)로부터의 상기 합성된 디지털 신호는 코덱(42)에 제공되며, 여기서 아날로그 신호로 변환된다. 상기 아날로그 신호는 이어 하이브리드(44)에 제공되어, 2 와이어 신호로 변환되고, 이어, 아날로그 전화기(18)의 하이브리드(58)에 의해 수신된다. 하이브리드(58)는 2 와이어 신호를 4 와이어 신호로 변환시킨다: 스피커(60)로의 2 와이어 및 마이크로폰(62)로의 2 와이어.

합산기(24)로부터의 상기 합성된 디지털 신호는 또한 EC2(32)에 제공되며, EC2(32)에서 하이브리드(44)에 기인하는 에코를 제거하기 위한 기준 신호로서 사용된다. 하이브리드 에코는 상기 수신된 아날로그 음성 신호를, 미지의 에코 채널(48)를 통과하여 모델링되고 합산기(56)에서 가산된, 상기 아날로그 전화 스피커로부터의 전송된 신호에 결합시키는 하이브리드(44)에서의 임피던스 비메칭에 의해 생성된다. 다시, 상기 미지의 에코 채널(48) 및 합산기(56)는 하이브리드(44)에서의 임피던스 비메칭의 기생적 결과들로서, 본 시스템 자체의 요소들로서 포함되지않는다라는 것은 당업자라면 이해할 것이다.

상기 ISS 스피커로부터의 음성은 ISS 핸드세트(16)의 마이크로폰(52)에 의해 수신되어, 에코 신호가 부가되어, 앞서 언급한 바와 같이, 합산기(54)에의해 모델링된다. 상기 음성-가산-에코 신호는 아날로그 형태로 코덱(14)에 제공되어 디지털 PCM 샘플들로 변환된다. 상기 PCM 샘플들은 합산기(22)에 제공되어, 합산기(22)에서 상기 PCM 샘플들로부터 계측된 에코 신호가 감산되어, 그 결과 에코 프리 신호가 발생되며, 상기 발생된 에코 프리 신호는 합산기(26)에 제공된다. 합산기(26)에서, 상기 아날로그 전화 스피커로부터의 디지털화된 음성이 합산기(22)로부터의 상기 에코가 제거된 음성에 가산되어, 변조를 위해 모뎀(8)에 제공되거나 또는 경우에 따라 원단 스피커에 전송된다.

유사한 과정이 상기 아날로그 전화기 스피커로부터 전송된 음성에 대해 발생된다. 상기 아날로그 전화 스피커로부터의 음성은 아날로그 전화기(18)내의 마이크로폰(62)에 의해 수신된다. 상기 아날로그 음성은 아날로그 전화기(18)내의 하이브리드(58)에 제공되어, 2-와이어 신호로 변환된다. 상기 2-와이어 신호는 ISS/SSS 단말기(2)내의 하이브리드(44)에 제공되어 다시 4-와이어 신호로 변환된다: 전송된 신호들에 대해 2 와이어 및 수신된 신호들에 대해 2와이어. 앞서 설명한 바와 같이, 에코 신호는 합산기(56)에서 상기 음성 신호에 가산된다. 상기 아날로그 음성-가산-에코 신호는 코덱(42)에 제공되어, 디지털 PCM 샘플들로 변화되어 합산기(28)에 제공된다. 적응 필터(36)에 의해 발생된 계측된 에코 신호가 상기 디지털 음성-가산-에코 신호로부터 감산되어 에코가 제거된 음성 신호가 발생되어 합산기(26)에 제공된다. 상기 ISS 스피커로부터의 음성은 합산기(26)에서 에코 프리 음성에 가산되고, 변조 및 상기 원단 스피커로의 전송을 위해 모뎀(8)에 제공된다.

도 3은 에코 제거기(30)의 단순화된 기능 블록 구성도이다. 이러한 구성은 에코 제거기(32)에 동일하게 적용가능하다. 상기 에코 제거기에 대한 상세한 설명은 앞서 언급한 '405 특허에 개시되어 있다. 본 예시적인 실시예에서, 에코 제거기들(30 및 32)은 동작의 상이한 상태들 각각에 대해 정의된 기능들을 갖는 필수적인 상태 기구들이다. 에코 제거기들(30 및 32)이 동작 상태들로는 침묵, 원단 송화, 근단 송화, 더블 토킹(doubletalk), 및 행오버(hangover)가 있다.

이하에는 에코 제거기(30)를 신호 흐름과 연관시켜 설명한다. 그러나, 그 기능성은 에코 제거기(32)에 동등하게 적용가능하다. 도 3에서, 합산기(28)로부터의 상기 수신된 원단 음성 가산 에코 제거 음성는 x(n)로서 라벨을 붙이며, 합산기(28)로부터의 상기 수신된 음성 신호에는 v(n)으로서 라벨을 붙인다. x(n) 및 v(n)은 아날로그 파형의 디지털적 표현들이라하는 것은 당업자라면 이해할 것이다.

상기 입력 원단 음성 x(n)은 상태 버퍼(102), 에코 제거 필터(104), 및 제어 유니트(106)으로의 입력을 위해 버퍼(100)에 저정된다. 본 예시적인 실시예에 있어서, 상태 필터(104) 및 에코 제거 필터(104) 각각은 256 탭들(taps)을 갖는다. 상태 필터(104) 및 에코 제거 필터(104)가 제거해야 될 에코가 이어실 에코인지 또는 하이브리드 에코인지에 의존하여 보다 큰 또는 작은 수의 탭들을 사용할 수 있다는 것은 당업자라면 이해할 것이다.

두개의 독립적 적응 필터들(102 및 104)은 상기 미지의 에코 채널를 추적한다. 필터(104)가 실질적은 에코 제거를 이행하는 반면, 필터(102)는 에코 제거기(30)가 여러 상태들중 어떤 상태에서 동작해야 하는가를 판단하기 위해 상기 제어 유니트(106)에 의해 이용된다. 이러한 이유로, 필터들(102 및 104)는 각각 상태 필터 및 에코 제거 필터로서 일컬는다. 이러한 두-필터 접근 방식의 이점은 미지의 에코 채널을 모델화하는 에코 제거 필터(104)의 필터 계수들을 근단 음성으로부터의 감쇄 위험없이 보다 효과적으로 보존할 수 있다는 것이다. 상태 필터(102)로부터의 상태 판단은 제어 유니트(106)에 제공되며, 제어 유니트(106)에서 상태 판단은 상태 필터(102) 및 에코 제거 필터(104)의 탭 계수들을 조절할 때를 결정하기 위해 사용된다.

에코 제거 필터(104)는 에코 복재 신호 y(n)을 합산기(22)의 한 입력에 제공되며, 합산기(22)에서 상기 신호 v(n)에서 상기 에코 복재 신호가 감산된다. 상기 에코 복재 신호 y(n)는 근단 침묵 주기 동안 상기 미지의 에코 채널들의 임펄스 응답을 계측하므로써 발생된다. 합산기(22)로부터 출력되는 그 결과적인 에코 억제 신호 e(n)는 제어 유니트(106)에 입력으로서 귀환되며, 도 2에 도시된 바와 같이, 합산기(26) 및 지연 요소(36)에 또한 제공된다.

설계시 두개의 에코 제거기들을 사용하는 이점은 제2 송화자가 전화를 끊거나 또는 부가적인 라인을 픽업하는 경우, 제2 에코 제거기에 대한 임펄스 응답이 가변되지 않는다는 것이다. 따라서, 에코 제거 필터(104) 및 상태 필터(102)는 채널 변화에 응답하여 그들의 필터 탭 계수들을 적응시킬 필요가 없다. 이것은 더욱 정밀한 에코 계측 신호를 발생시킨다. 바꾸어 말하면, 에코 제거기(3)는 ISS 스피커가 침묵하고 원단 스피커 또는 아날로그 전화 스피커가 말하고 있을 때 적응할 수 있다. 유사하게, 에코 제거기(3)는 ISS 아날로그 전화 스피커가 침묵하고 원단 스피커 또는 ISS 스피커가 말하고 있을 때 적응할 수 있다. 만일, 상기 능동 음성 기간이 각 에코 사이에 분포되었다라고 가정한다면, 각 에코 제거기는 그 시간의 2/3을 적응시킬 수 있다. 만일, 단일의 에코 제거기를 사용했다면, 1/3 시간을 적응시킬 수 있을 것이다.

본 발명의 다른 이점은 각 에코 제거기는 단일의 에코 제거기를 사용했을 경우보다 빨리 수렴할 것이라는 것이다. 에코 제거기 필터(104) 및 상태 필터(102)는 근단 스피커가 침묵하는 경우 단지 상기 미지의 에코 채널을 판단하여 수렴할 수 있다는 것이다. 만일 단지 하나의 근단 스피커가 각 에코 제거기에 할당된다면, 근단 침묵 상태는 하나 이상의 근단 스피커를 단일 에코 제거기에 할당하는 경우보다 발생하기 쉽다는 것이다.

바람직한 실시예들의 상술한 설명은 당업자로하여금 본 발명을 사용 및 제조가능케 한다. 이러한 실시예들의 다양한 변형은 당업자들에게 명백하며, 여기서 정의한 일반 원리들은 발명적인 능력의 발휘없이 다른 실시예들에 적용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 상술한 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 여기서 설명된 원리들 및 신규한 특징들과 일관된 가장 넓은 범위가 부여된다.

Claims

두명 이상의 사용자들이 상호 및 원단 사용자와 동시에 통신할 수 있게 하기 위한 무선 전화기에 있어서,

제1 전화 입력을 제공하기 위한 전용 핸드세트; 및

아날로그 전화 입력을 수신하기 위한 적어도 하나의 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 무선 전화기.
제1 항에 있어서, 상기 적어도 하나 인터페이스는 RJ-11 잭을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전화기.
제1 항에 있어서, 상기 무선 전화기는 적어도 하나의 에코 제거기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전화기.
제1 항에 있어서, 상기 무선 전화기는 3방 스위치 및 상기 핸드세트에 연결되며, 상기 핸드세트로부터의 제1 아날로그 신호를 제1 디지털 신호로 및 상기 3방 스위치로부터의 제2 디지털 신호를 제2 아날로그 신호로 변환시키기 위한 제1 코덱;

적어도 하나의 아날로그 전화기 및 상기 3방 스위치에 연결되며, 상기 적어도 하나의 아날로그 전화기로부터의 제3 아날로그 신호를 제3 디지털 신호로 및 상기 3방 스위치로부터의 제4 디지털 신호를 제4 아날로그 신호로 변환시키기 위한 가입자 라인 인터페이스; 및

상기 코덱, 상기 가입자 라인 인터페이스, 및 모뎀에 연결되며, 상기 제1 디지털 신호, 상기 제3 디지털 신호, 및 원단 사용자로부터의 디지털화된 음성 샘플들을 함성하기 위한 상기 3방 스위치를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 전화기.
제4 항에 있어서, 상기 가입자 라인 인터 페이스는 제2 코덱; 및

상기 제2 코덱 및 상기 적어도 하나의 아날로그 전화기 사이의 인터페이스를 제공하기 위한 하이브리드로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 전화기.
제4 항에 있어서, 상기 제1 디지털 신호, 상기 제3 디지털 신호, 및 상기 디지털화된 음성 샘플들은 PCM 데이터 팩킷들의 형태인 것을 특징으로 하는 무선 전화기.
제4 항에 있어서, 상기 3방 스위치는,

상기 제1 코덱, 제1 합산기, 제2 합산기, 및 제3 합산기에 연결되며, 상기 제1 코덱으로부터의 상기 제1 디지털 신호 및 상기 제1 합산기로부터의 제1 합성 에코-제거 신호를 수신 및 상기 제2 합산기 및 상기 제3 합산기에 제1 에코-제거 신호를 제공하기 위한 제1 에코 제거기;

상기 가입자 인터페이스, 상기 제1 합산기, 상기 제2 합산기, 및 상기 제3 합산기에 연결되며, 상기 가입자 라인 인터페이스로부터의 상기 제3 디지털 신호 및 상기 제2 합산기로부터의 제2 합성 에코-제거 신호를 수신 및 상기 제1 합산기 및 상기 제3 합산기에 제2 에코-제거 신호를 제공하기 위한 제2 에코 제거기;

상기 제2 에코 제거기 및 상기 제3 합산기에 연결된 제1 입력, 원단 사용자로부터의 상기 디지털화된 음성 샘플들를 수신하기 위해 상기 모뎀에 연결된 제2 입력, 및 상기 제1 에코 제거기 및 상기 제1 코덱에 연결된 출력을 구비하며, 제1 합성 에코-제거 신호를 발생시키기 위해 상기 제2 에코-제거 신호 및 상기 디지털화된 음성 샘플들을 합성하기 위한 상기 제1 합산기;

상기 제1 에코 제거기에 연결된 제1 입력, 원단 사용자로부터의 상기 디지털화된 음성 샘플들를 수신하기 위해 상기 모뎀에 연결된 제2 입력, 및 상기 제2 에코 제거기 및 상기 가입자 라인 인터페이스에 연결된 출력을 구비하며, 제2 합성 에코-제거 신호를 발생시키기 위해 상기 제1 에코-제거 신호 및 제5 디지털 신호를 합성하기 위한 상기 제2 합산기; 및

상기 제2 합산기 및 상기 제1 에코 제거기에 연결된 제1 입력, 상기 제1 합산기 및 상기 제1 에코 제거기에 연결된 제2 입력, 및 상기 모뎀에 연결된 출력을 구비하며, 제3 합성 에코-제거 신호를 발생시키기 위해 상기 제1 에코-제거 신호 및 상기 제2 에코-제거 신호를 합성하기 위한 상기 제3 합산기로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 전화기.
제7 항에 있어서, 상기 무선 전화기는 상기 제2 합산기 및 상기 제1 에코 제거기 사이에 위치한 제1 감쇄기; 및

상기 제1 합산기 및 상기 제2 에코 제거기에 위치한 제2 감쇄기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전화기.
제7 항에 있어서, 상기 무선 전화기는 상기 제2 합산기 및 상기 제1 에코 제거기 사이에 위치한 제1 지연 요소; 및

상기 제1 합산기 및 상기 제2 에코 제거기 사이에 위치한 제2 지연 요소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전화기.
적어도 3명의 사용자, 전용 핸드세트를 사용하는 제1 근단 사용자, 그 각각이 아날로그 전화기를 사용하는 적어도 한명의 다른 근단 사용자, 및 원단 사용자 사이의 통신을 제공하기 위한 방법에 있어서,

제1 디지털 신호를 발생하기 위해 제1 근단 사용자로부터의 제1 아날로그 신호를 디지털화하는 단계;

제2 디지털 신호를 발생시키기 위해 적어도 한명의 다른 근단 사용자로부터의 제2 아날로그 신호를 디지털화하는 단계;

원단 사용자로부터의 신호를 상기 제1 디지털 신호와 합산하고, 제1 합성 신호를 상기 적어도 한명의 다른 근단 사용자에게 제공하는 단계;

원단 사용자로부터의 신호를 상기 제2 디지털 신호와 합산하고, 제2 합성 신호를 상기 제1 근단 사용자에게 제공하는 단계; 및

상기 원단 사용자에게 제3 합성 신호를 제공하기 위해 상기 제1 디지털 신호를 상기 제2 디지털 신호에 합산하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제10 항에 있어서, 상기 방법은 제1 에코 제거기를 사용하여 상기 제1 아날로그 신호에 가해진 제1 에코 신호를 감소시키는 단계; 및

제2 에코 제거기를 사용하여 상기 제2 아날로그 신호에 가해진 제2 에코 신호를 감소시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
적어도 하나의 미지의 에코 채널을 갖는 무선 전화기에서 에코 신호를 감소시키는 방법에 있어서,

제1 디지털화된 음성 신호에 가해진 제1 에코 신호를 감소시키는 단계;

제2 디지털화된 음성 신호에 가해진 제2 에코 신호를 감소시키는 단계; 및

합성된 에코-감소 디지털화된 음성 신호를 발생시키기 위해 상기 제1 에코-감소 디지털화된 신호 및 상기 제2 에코-감소 디지털화된 신호를 합성하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
적어도 두개의 사용자 인터페이스들, 전용 핸드세트인 하나의 인터페이스, 및 4-대-2 와이어 하이브리드를 통해 무선 가입자 단말기에 연결된 2-와이어 표준 아날로그 전화기인 적어도 다른 하나의 인터페이스를 구비하며, 원단 송화자, 상기 전용 핸드세트를 사용하는 제1 근단 송화자, 및 상기 표준 아날로그 전화기를 사용하는 제2 송화자들 사이에서 동시에 통신할 수 있게 하는 상기 무선 가입자 단말기를 사용하는 적어도 두개의 근단 송화자들과의 무선 통신하는 상기 원단 송화자를 포함하는 디지털 전화 시스템에서 이어실 에코 및 하이브리드 에코를 제거하기 위한 장치에 있어서,

상기 전용 핸드세트에서 발생된 상기 이어실 에코를 제거하기 위해 상기 가입자 단말기내에 위치한 제1 에코 제거 수단; 및

상기 4-대-2 와이어 하이브리드에서 발생된 상기 하이브리드 에코를 제거하기 위해 상기 가입자 단말기내에 위치한 제2 에코 제거 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
적어도 두개의 사용자 인터페이스들, 전용 핸드세트인 하나의 인터페이스, 및 4-대-2 와이어 하이브리드를 통해 무선 가입자 단말기에 연결된 2-와이어 표준 아날로그 전화기인 적어도 다른 하나의 인터페이스를 구비하며, 원단 송화자, 상기 전용 핸드세트를 사용하는 제1 근단 송화자, 및 상기 표준 아날로그 전화기를 사용하는 제2 송화자들 사이에서 동시에 통신할 수 있게 하는 상기 무선 가입자 단말기를 사용하는 적어도 두개의 근단 송화자들과의 무선 통신하는 상기 원단 송화자를 포함하는 디지털 전화 시스템에서 이어실 에코 및 하이브리드 에코를 제거하기 위한 방법에 있어서,

디지털 원단 음성 신호 및 상기 전용 핸드세트로부터의 제1 디지털 음성-합산-에코 신호를 제1 에코 제거기에 제공하는 단계;

상기 이어실 에코 신호에 근사한 디지털 에코 복재 신호를 발생시키는 단계;

제1 에코 억제 음성 신호를 발생시키기 위해 상기 제1 디지털 음성-합산-에코 신호로부터 상기 디지털 에코 복재 신호를 감산하는 단계;

상기 디지털 원단 음성 신호 및 상기 표준 아날로그 전화기로부터의 제2 디지털 음성-합산-에코 신호를 제2 에코 제거기에 제공하는 단계;

상기 하이브리드 에코 신호에 근사한 디지털 에코 복재 신호를 발생시키는 단계; 및

제2 에코 억제 음성 신호를 발생시키기 위해 상기 제2 디지털 음성-합산-에코 신호로부터 상기 디지털 에코 복재 신호를 감산하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제14 항에 있어서, 상기 방법은 상기 제1 에코 억제 음성 신호 및 상기 제2 에코 억제 음성를 합성하는 단계; 및

상기 합성된 에코 억제 음성 신호를 상기 원단 송화자에게 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
제13 항에 있어서, 상기 제1 에코 제거기 수단은 상기 제2 에코 제거기에 독립적으로 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.