ES2231812T3 - Eliminacion del eco acustico en un sistema de comunicaciones moviles digital. - Google Patents

Eliminacion del eco acustico en un sistema de comunicaciones moviles digital.

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ES2231812T3 ES96917515T ES96917515T ES2231812T3 ES 2231812 T3 ES2231812 T3 ES 2231812T3 ES 96917515 T ES96917515 T ES 96917515T ES 96917515 T ES96917515 T ES 96917515T ES 2231812 T3 ES2231812 T3 ES 2231812T3
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Olli Kirla
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    • H04M9/082Two-way loud-speaking telephone systems with means for conditioning the signal, e.g. for suppressing echoes for one or both directions of traffic using echo cancellers

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Abstract

LA INVENCION DESCRIBE UN METODO Y UN DISPOSITIVO PARA ELIMINAR EL ECO ACUSTICO GENERADO EN UNA ESTACION MOVIL DE UN SISTEMA DE COMUNICACIONES MOVILES. DE ACUERDO CON LA INVENCION, UN SUPRESOR DE ECO SE COLOCA AL LADO DE LA RED MOVIL PARA ELIMINAR EL ECO ACUSTICO RESIDUAL DEL CANCELADOR DE ECO DE LA ESTACION MOVIL. EL SUPRESOR DE ECO INCLUYE UN DETECTOR DE LA ACTIVIDAD DE VOZ DEL ENLACE SITUADO AGUAS ABAJO (35) POR CAUSA DE QUE ES POSIBLE QUE EL HABLA DEL ENLACE SITUADO AGUAS ABAJO VUELVA DESDE LA ESTACION MOVIL COMO UN ECO ACUSTICO SUPERPUESTO A LA SEÑAL DEL ENLACE SITUADO AGUAS ARRIBA. CUANDO EL DETECTOR (35) DETECTA EL HABLA DEL ENLACE SITUADO AGUAS ABAJO, UN SELECTOR (303) DESCONECTA LA SEÑAL DEL ENLACE SITUADO AGUAS ARRIBA PROCEDENTE DEL DECODIFICADOR DEL HABLA (38) Y SUMINISTRA EN SU LUGAR EL RUIDO PROCEDENTE DEL GENERADOR (302). LAS CARACTERISTICAS ESPECTRALES Y LA INTENSIDAD DEL RUIDO DE DESCANSO SON SIMILARES A LAS DEL RUIDO DE FONDO DEL AMBIENTE OPERATIVO DE LA ESTACION MOVIL EN CADA MOMENTO. LA GENERACION DEL RUIDO SE INICIA DESPUES DE UN RETARDO PREDETERMINADO A PARTIR DE LA DETECCION DE LA ACTIVIDAD DE VOZ, Y FINALIZA DESPUES DE UN RETARDO PREDETERMINADO A PARTIR DE LA FINALIZACION DE LA ACTIVIDAD DE VOZ.

Description

Eliminación del eco acústico en un sistema de comunicaciones móviles digital.
La presente invención se refiere a un método y una disposición para eliminar el eco acústico generado en una estación móvil en un sistema de comunicaciones móviles digital.
En las conexiones de extremo a extremo de un sistema de transmisión de datos, tal como una red telefónica, se producen frecuentemente retardos largos de propagación, como consecuencia de los cuales se detecta, por ejemplo, eco, en el caso de la voz normal, cuando una señal se refleja desde el extremo lejano de la conexión de vuelta hacia la parte transmisora.
En la generación de un eco contribuyen principalmente dos factores: el eco acústico entre el receptor y el micrófono de un teléfono, y el eco eléctrico, el cual se genera en los sistemas de transmisión de las direcciones de transmisión y recepción de la conexión.
Las fuentes principales de eco eléctrico son los circuitos híbridos (transformadores de 2 hilos a 4 hilos), los cuales están situados en centrales terminales o en las etapas remotas de abonado en la red fija. Las líneas de abonado de una red fija son habitualmente líneas de 2 hilos por razones económicas. A su vez, las conexiones entre centrales son habitualmente líneas de 4 hilos.
Tal como se define en la presente memoria, el extremo lejano es aquel extremo de la conexión de transmisión al que vuelve en forma de eco el extremo propio del hablante, y el extremo próximo es aquel extremo de la conexión de transmisión desde el cual se refleja de vuelta el eco. Típicamente, el extremo próximo es una estación móvil y el extremo lejano es otra parte, tal como un abonado PSTN.
Los problemas provocados por el eco devuelto se intentan eliminar habitualmente por medio de un cancelador de eco o un supresor de eco. El cancelador de eco es un dispositivo que procesa una señal, tal como una señal de voz, y que se usa para reducir el eco reduciendo el eco estimado con respecto al eco (señal) que se produce en la conexión. A su vez, el supresor de eco desconecta la señal que llega desde el extremo próximo cuando hay eco.
Los sistemas de comunicaciones móviles digitales de la técnica anterior están provistos de canceladores de eco, los cuales evitan la transmisión de un eco que vuelve desde la red telefónica pública conmutada (PSTN) hacia el abonado móvil. En las centrales móviles, los canceladores de eco de este tipo están ubicados habitualmente en los circuitos de enlace entre las centrales.
El retorno de un eco desde una estación móvil se anula habitualmente por medio de un cancelador de eco ubicado en la estación móvil en cuestión. Dicho cancelador de eco se basa habitualmente en un filtro adaptativo o en la comparación de los niveles de una señal de salida y una señal de entrada. Actualmente se están usando un número elevado de estaciones móviles en las que la cancelación de eco no funciona de una forma suficientemente satisfactoria, sino que hacia la otra parte se transmite un eco de nivel relativamente bajo, aunque molesto. En principio, el problema se puede reducir desarrollando métodos de eliminación de eco para estaciones móviles, aunque hace que mejore la situación principalmente en lo que a estaciones móviles nuevas se refiere. Por el contrario, resulta difícil actualizar el software o equipo de las estaciones móviles que ya están en uso, ya que dichas estaciones móviles ya están en posesión de sus usuarios, y recogerlas por razones de servicio técnico consume mucho tiempo y es costoso. Por esta razón, en el sistema de comunicaciones móviles existirán siempre estaciones móviles tales cuya eliminación del eco no funciona de una forma suficientemente satisfactoria, sino que provoca un eco molesto en la otra parte. En los sistemas de comunicaciones móviles digitales, la transmisión de la voz también tiene lugar de una forma totalmente digital. Desde el punto de vista de la red de servicios móviles, el recurso más limitado es el camino de radiocomunicaciones entre las estaciones móviles y las estaciones base. Para reducir el ancho de banda requerido por una conexión de radiocomunicaciones en el camino de radiocomunicaciones, se utiliza la codificación de voz en la transmisión de dicha voz, consiguiendo de este modo una velocidad de transferencia menor, por ejemplo, 16 u 8 kbit/s, en comparación con la velocidad de transferencia de 64 kbit/s usada típicamente en las redes telefónicas. Naturalmente, tanto la estación móvil como la red de servicios móviles deben comprender un codificador de voz y un descodificador de voz para la codificación de la voz. En el lado de la red, las funciones de codificación de voz se pueden situar en muchas ubicaciones alternativas, tales como en la estación base o en asociación con la central móvil. De este modo, en cada llamada de voz que finaliza o se origina en un móvil, la conexión de voz se conecta a un codificador de voz en el lado de la red, para descodificar una señal de voz que llega desde la estación móvil (dirección de enlace ascendente) y codificar una señal de voz transmitida hacia la estación móvil (dirección de enlace descendente).
Adicionalmente, en algunos de los sistemas de comunicaciones móviles digitales, en la transmisión de la voz se incluye un modo DTX (Transmisión Discontinua). Su objetivo es mejorar la eficacia del sistema por medio de la reducción del nivel de interferencia evitando la transmisión de la señal de radiocomunicaciones cuando no sea necesaria desde el punto de vista de la información. Normalmente el modo DTX es alternativo con respecto al modo normal, y en la red de comunicaciones móviles se realiza una selección entre dichos dos modos de forma específica para cada llamada. En el modo DTX, la voz se codifica de forma normal, por ejemplo, 13 kbit/s, cuando el usuario está hablando, y en otros momentos se usa una velocidad de bits notablemente inferior, tal como aproximadamente 500 kbit/s. Esta velocidad de bits inferior se usa para codificar información del ruido de fondo en el lado transmisor. En el lado receptor, este ruido de fondo se vuelve a generar para el oyente, y por esta razón se denomina ruido de confort, de manera que el oyente no pensará que la conexión se ha interrumpido durante las pausas en la transmisión. La función que monitoriza en el extremo transmisor si hay presente actividad vocal se denomina Detección de Actividad Vocal VAD. La decisión sobre si una señal contiene voz o ruido de fondo se basa típicamente en un valor umbral y en la comparación de la energía medida de la señal.
El ruido de confort se genera debido a que la experiencia ha demostrado que se crea un trastorno considerable en el oyente cuando el ruido de fondo por debajo de la voz finaliza bruscamente. En una transmisión discontinua esta situación se produciría constantemente. Una forma de evitar trastornos al oyente es la producción de ruido artificial cuando no se recibe ninguna señal. Las características de este ruido se actualizan de forma regular y se transmiten hacia el extremo receptor con un codificador de voz que está ubicado en el extremo transmisor.
En este tipo de sistemas de comunicaciones móviles digitales que utilizan codificación de voz con velocidad de transmisión reducida también se produce el eco acústico, siendo generado dicho eco en la estación móvil cuando una señal de voz recibida desde el otro extremo se propaga desde el auricular del teléfono hacia el micrófono y de vuelta hacia el extremo lejano de la conexión.
La solicitud de patente británica nº 225.635.1 da a conocer una estación móvil en la que un supresor de eco compara los niveles de las señales de enlace descendente y de enlace ascendente. Cuando el nivel de la señal de enlace descendente supera el nivel de umbral con respecto a la señal de enlace ascendente, y en la dirección de enlace ascendente no está teniendo lugar ninguna actividad vocal, se considera que la señal de enlace ascendente contiene eco. Por esta razón, las tramas de enlace ascendente se sustituyen por tramas de voz que contienen ruido de confort, siendo descodificadas dichas tramas de voz como tramas de audio en el otro extremo. De este modo se puede reducir el retorno del eco desde la estación móvil.
Según la patente US nº 522.225.1 (que se corresponde con el documento WO-A-9322844), un dispositivo de manos libres para una estación móvil está provisto de un supresor de eco que desconecta la señal que viene del dispositivo de manos libres y suministra ruido en su lugar cuando la señal recibida del dispositivo de manos libres contiene eco acústico.
Estos canceladores de eco o supresores de eco de la técnica anterior alivian el problema provocado por el eco acústico únicamente en parte de las estaciones móviles nuevas, pero seguirán existiendo las estaciones móviles antiguas mencionadas y posiblemente otros tipos de estaciones móviles nuevas en la red de comunicaciones móviles en las que la eliminación del eco acústico no sea suficiente. Por esta razón, este cancelador de eco de la técnica anterior tampoco elimina los problemas descritos anteriormente.
La solicitud de patente japonesa nº 4-207.825 (Patent Abstracts of Japan, Vol. 16, nº. 550, p. 3) da a conocer un equipo de estación base de un sistema de radiocomunicaciones, provisto de un cancelador de eco adaptativo. El objetivo es evitar completamente el eco usando un cancelador de eco en una estación móvil.
No obstante, los estudios y las mediciones llevados a cabo por el inventor de la presente solicitud han demostrado que un cancelador de eco adaptativo situado en el lado de la red de servicios móviles y que se base en un filtro digital adaptativo que modela el camino del eco no funciona en sistemas de comunicaciones móviles digitales ya que existen dos códecs de voz en el camino del eco (en la estación móvil y en la red) en un tándem. Por esta razón, la relación señal-distorsión de una señal de eco devuelta es extremadamente deficiente y la atenuación conseguida de la señal de eco es muy baja. Según las conclusiones del inventor, un supresor de eco colocado en lugar de un cancelador de eco en un elemento de red no es una solución óptima tampoco en el caso de que la estación móvil no disponga de ningún cancelador de eco para reducir el nivel de eco. De este modo el nivel del eco devuelto es tan alto que el supresor de eco se debe dimensionar de tal manera que sus características de habla simultánea resultarán deficientes, es decir, el supresor de eco interrumpe fácilmente la voz de enlace ascendente durante el habla simultánea.
Por esta razón, existe una gran necesidad de efectuar la eliminación del eco acústico generado en una estación móvil de forma eficaz en todas las estaciones móviles con independencia del tipo de la estación móvil y del cancelador de eco o supresor de eco que esté usando.
De este modo el objetivo de la presente invención es conseguir un método y una disposición para evitar el eco acústico generado en una estación móvil y que vuelve a un abonado de una red PSTN o a otro abonado móvil.
Esto se consigue con un método según la reivindicación 1 y un elemento de red según la reivindicación 8.
En la invención, para eliminar el eco acústico generado en una estación móvil, además de un cancelador de eco situado en la estación móvil, en un elemento de red de la red de servicios móviles se sitúa un supresor de eco o una función de supresor de eco. En la invención, la eliminación del eco se distribuye entre la estación móvil y la red de servicios móviles. En la estación móvil, se lleva a cabo una atenuación básica para la señal de eco acústico por medio de un cancelador de eco adaptativo de la estación móvil. El eco residual que pueda quedar después del cancelador de eco de la estación móvil se elimina a continuación con un supresor de eco de la invención interrumpiendo la propagación de la señal y suministrando ruido en su lugar. Por medio de un supresor de eco de la invención, se puede eliminar eficazmente el eco residual acústico molesto con independencia de la calidad de la eliminación del eco en la estación móvil.
El supresor de eco de la invención puede ser un dispositivo independiente o puede estar situado en conexión con el codificador de voz de la red de comunicaciones móviles, denominándose, en lo sucesivo, dicho codificador de voz, transcodificador. En la presente memoria, a un dispositivo o función que proporciona eliminación de eco según la invención se le hace referencia en general como supresor de eco con independencia del hecho de que sea un dispositivo independiente o un dispositivo o función complementario en asociación con el transcodificador. En relación con la eliminación del eco residual, al supresor de eco también se le hace referencia en general como procesador no lineal (NLP) o recortador de centro. Las características de habla simultánea del supresor de eco de la invención son similares a las del NLP, ya que la atenuación básica del eco acústico ya es efectuada por un filtro adaptativo de la estación móvil.
El supresor de eco monitoriza si hay voz presente en la dirección de enlace descendente. Cuando hay voz presente en la dirección de enlace descendente, es posible que esta voz del enlace descendente esté volviendo desde la estación móvil en forma de eco acústico superpuesto en la señal del enlace descendente. Por esta razón el supresor de eco evita que la señal de enlace ascendente se propague, detectando la actividad vocal en la dirección de enlace descendente, y en su lugar genera ruido de fondo que presenta las características espectrales y la intensidad similares a las correspondientes en el entorno operativo de la estación móvil en cada momento. En la presente memoria, a este ruido de fondo se le denomina ruido de confort. La generación del ruido de confort se debe de iniciar de forma ventajosa un poco antes de que el eco acústico retorne desde la estación móvil hacia el supresor de eco. Por esta razón, la generación del ruido de confort se inicia después de un retardo predeterminado tras detectar la actividad vocal del enlace descendente, y se continúa con ella siempre que predomine la actividad vocal de enlace descendente. Cuando el supresor de eco ya no detecta voz en la dirección de enlace descendente, finaliza la generación del ruido de confort en la dirección de enlace ascendente y vuelve a la transmisión normal de voz de enlace ascendente después de un retardo predeterminado, durante el cual todo el eco acústico ya ha sido devuelto desde la estación móvil hacia el supresor de eco.
En una forma de realización preferida de la invención, la generación y la detección del ruido de confort están distribuidas. No es necesario que el supresor de eco separe mutuamente la voz y el ruido de fondo de la señal recibida o que calcule el nivel y el espectro del ruido de fondo. Toda esta información se encuentra en la información de ruido de confort transmitida por la estación móvil, por ejemplo, en tramas SID en el sistema GSM. Esta información describe el ruido de fondo de la estación móvil cuando el abonado móvil no está hablando y no hay eco presente. El supresor de eco almacena esta información y la usa para generar ruido de confort con vistas a sustituir las tramas en las que el supresor de eco ha detectado eco. De este modo, la determinación y la detección del ruido de fondo tienen lugar en la estación móvil, aunque la generación del ruido de fondo se lleva a cabo en el supresor de eco. Esta situación economiza el procesado en el supresor de eco.
El supresor de eco de la invención presenta además el detector de habla simultánea en la dirección de enlace ascendente. Por medio de la detección de habla simultánea, es posible evitar la interrupción de la voz del abonado móvil cuando se está generando el ruido de confort. La detección de habla simultánea funciona de la forma siguiente: si en la dirección de enlace ascendente se detecta un nivel de señal suficientemente alto durante la generación del ruido de confort, el procedimiento cambia inmediatamente al modo de habla simultánea. En el modo de habla simultánea, de forma ventajosa la señal de enlace ascendente se deja pasar después de una ligera atenuación. La atenuación es tan pequeña que no hará que resulte más difícil entender la voz del abonado móvil. En esta situación también se deja pasar el eco acústico, aunque no es tan molesto ya que el eco acústico devuelto se ha mezclado con la voz del abonado móvil.
A continuación se explicará la invención por medio de las formas de realización preferidas, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales
la Figura 1 ilustra un sistema de comunicaciones móviles digital,
la Figura 2 es un diagrama de bloques que muestra los fundamentos de una estación móvil que utiliza transmisión discontinua,
la Figura 3 es un diagrama de bloques que muestra los fundamentos de un supresor de eco de la invención, estando situado dicho supresor de eco en la red de servicios móviles en la unidad transcodificadora TRCU mostrada en la Figura 1, y
las Figuras 4 y 5 son diagramas de bloques que ilustran el funcionamiento del supresor de eco de la Figura 3.
La presente invención se puede aplicar en cualquier sistema de comunicaciones móviles que utilice técnicas digitales de transmisión de voz y codificación de voz para reducir la velocidad de transferencia.
Un ejemplo es el sistema europeo de comunicaciones móviles digital GSM (Sistema Global para Comunicaciones Móviles). La estructura y el funcionamiento básicos se dan a conocer en las recomendaciones ETSI/GSM. En las recomendaciones GSM mencionadas anteriormente y en la publicación "The GSM System for Mobile Communications", de M. Mouly, M-B. Pautet, Palaiseau, Francia, 1992, ISBN:2-9507190-0-7, las cuales se incorporan a la presente memoria a título de referencia, se encuentra una descripción más detallada del sistema GSM.
A continuación se describirá la invención por medio de un ejemplo del sistema GSM. No obstante, la invención no se limita al mismo.
La Figura 1 muestra brevemente algunos de los elementos básicos del sistema GSM. Un centro de conmutación de servicios móviles MSC es responsable de la conmutación de las llamadas entrantes y salientes, y realiza tareas similares a las de una central de una red telefónica pública conmutada (PSTN). También lleva a cabo tareas típicas solamente de las telecomunicaciones móviles, tales como la gestión de la ubicación de los abonados. Las estaciones móviles de radiocomunicaciones, es decir, de las estaciones móviles MS, se conectan al MSC por medio de sistemas de estaciones base BSS. Un sistema de estaciones base consta de controladores de estaciones base BSC y de estaciones base BTS.
El sistema GSM es completamente digital, y la transmisión de voz y datos también tiene lugar de forma completamente digital. La codificación de voz usada actualmente en la transmisión de voz es la RPE-LTP (Excitación por Impulsos Regulares - Predicción de Periodo Largo), la cual utiliza la predicción tanto de periodo largo como de periodo corto. La codificación produce parámetros LAR, RPE y LTP, los cuales se transmiten en lugar de la voz real. La transmisión de la voz se describe en la recomendación GSM en el capítulo 06, la codificación de la voz en particular en la recomendación 06.10. Asimismo, en el futuro próximo, puede que resulte posible usar otros métodos de codificación, tales como métodos de velocidad mitad. Como la invención no está relacionada con el método de codificación de la voz real y no depende del mismo, en la presente memoria no será considerado de una forma más detallada.
Naturalmente una estación móvil debe disponer de un codificador de voz y un descodificador de voz para la codificación de la voz. La implementación de la estación móvil no es esencial para la invención y no es diferente con respecto a las implementaciones normalizadas. No obstante, la estructura y el funcionamiento de la estación móvil se describirán a continuación en relación con la transmisión discontinua (DTX) haciendo referencia a la Figura 2.
Las diferentes funciones de codificación de la voz en el lado de la red fija del sistema de comunicaciones móviles están concentradas típicamente en una Unidad Transcodificadora/Adaptadora de Velocidad TRCU. La TRCU se puede situar en muchos elementos de red alternativos según la elección del fabricante. Las interfaces de la unidad transcodificadora son una interfaz PCM (Modulación por Codificación de Impulsos) de 64 kbit/s (interfaz A) hacia el centro de conmutación de servicios móviles MSC y una interfaz GSM de 16 u 8 kbit/s hacia la estación base BTS. En relación con estas interfaces, en las recomendaciones GSM se usan también las expresiones dirección de enlace ascendente y dirección de enlace descendente, siendo la dirección de enlace ascendente la dirección de la MS hacia el MSC, y siendo la dirección de enlace descendente la dirección opuesta a la anterior.
Cuando la unidad transcodificadora TRCU se sitúa en una posición remota con respecto a la BTS, la información se transmite entre la BTS y la TRCU en tramas denominadas TRAU, las cuales se definen en la recomendación 08.60 GSM. En estas tramas, se transmiten parámetros de codificación de voz LAR, RPE y LTP, así como diferentes bits de control que incluyen los bits de control del modo DTX descrito anteriormente. No obstante, las tramas TRAU no son esenciales para la invención, y no se considerarán más detalladamente en la presente memoria.
Transmisión discontinua DTX
La transmisión discontinua, o DTX, es un método en el que la transmisión hacia el camino de radiocomunicaciones se puede interrumpir mientras duren las pausas que se producen en la voz. Esta operación pretende reducir el consumo de potencia del transmisor, lo cual resulta extremadamente esencial para la estación móvil, y el nivel de interferencia general en el camino de radiocomunicaciones, lo cual tiene un efecto sobre la capacidad del sistema de radiocomunicaciones.
La Figura 2 es un diagrama de bloques que muestra los fundamentos de una estación móvil que utiliza un modo de transmisión normal y un modo de transmisión discontinua DTX. En el lado transmisor, un micrófono 21 convierte un sonido acústico en una señal eléctrica, la cual se suministra a un codificador 22 de voz. El codificador 22 de voz lleva a cabo la codificación de la voz a una velocidad inferior, por ejemplo, por medio del método RPE-LTP que produce parámetros de voz, tales como los parámetros LAR, RPE y LTP, los cuales son transferidos a un procesador TXDTX 23, el cual reenvía las tramas de voz siempre en el modo de transmisión normal con independencia de si en la señal producida por el micrófono se genera voz o un simple ruido de fondo. Las tramas de voz se transmiten a una unidad 24 de radiocomunicaciones, la cual comprende un transceptor y los otros componentes y funciones requeridos por el camino de radiocomunicaciones. La unidad 24 de radiocomunicaciones transmite las tramas de voz en forma de una señal de enlace ascendente de radiofrecuencia a través de la interfaz de radiocomunicaciones hacia una estación base BTS.
A una estación móvil se le puede ordenar que se sitúe en el modo DTX con una orden transmitida por la estación base. Cuando la MS está en el modo DTX, el bloque 25 de Detección de Actividad Vocal VAD averigua si los parámetros de voz de la señal del micrófono contienen voz o si se trata de un simple ruido de fondo. La función VAD se define en la recomendación 6.32 GSM y se basa principalmente en el análisis de los cambios de energía y espectrales de la señal. El VAD 25 genera una bandera VAD, cuyo estado indica si la señal contiene voz (VAD = 1) o un simple ruido de fondo (VAD = 0). Cuando la bandera VAD = 1, la función que es responsable de las transmisiones discontinuas en el lado transmisor, es decir, el procesador TXDTX (Transmisor DTX) 23 transmite tramas de voz normales. Cuando la bandera VAD = 0, el TXDTX transmite tramas SID (Descriptor de Silencio) que contienen información sobre el ruido de fondo para que el ruido de confort sea generado en el lado receptor. Una bandera SP (voz) en los bits de control de la trama transmitida indica si se trata de una trama de voz normal o de una trama SID. Cuando el estado de la bandera VAD cambia a cero, es decir, en la señal no se detecta voz, las tramas de voz se convierten en tramas SID después de un número predeterminado de tramas requeridas para calcular los parámetros para el ruido de fondo. La unidad 24 de radiocomunicaciones transmite una trama SID (SP = 0) después de la última trama de voz, después de lo cual se finaliza la transmisión hacia el camino de radiocomunicaciones. No obstante, el procesador TXDTX 23 continúa de forma ininterrumpida generando tramas SID que contienen información de ruido hacia la unidad 24 de radiocomunicaciones, la cual reenvía una de estas tramas hacia el camino de radiocomunicaciones para actualizar los parámetros de ruido en el lado receptor. En lo sucesivo, a estas tramas SID que actualizan los parámetros de ruido se les hace referencia como tramas de actualización del ruido de confort, es decir, tramas CNU. Cuando posteriormente el VAD 25 detecta voz a partir de los parámetros del codificador 22 de voz, fija la bandera VAD al valor 1, como consecuencia de lo cual el procesador TXDTX 23 vuelve a iniciar la transmisión continua de tramas de voz (SP = 1).
El procesador TXDTX 23 genera parámetros que representan el ruido de fondo a partir de los parámetros de voz generados por el codificador 22. El procesador TXDTX 23 selecciona como parámetros de ruido aquellos parámetros de entre los parámetros de voz normales que proporcionan información sobre el nivel y el espectro del ruido de fondo, es decir, coeficientes LAR así como parámetros XMAX que describen el nivel máximo del subbloque de la trama de voz. Con estos parámetros se forman además valores medios correspondientes a la duración de cuatro tramas de voz. Cada trama de voz contiene cuatro parámetros XMAX a partir de los cuales se calcula un valor en común correspondiente a la duración de cuatro tramas de voz. Estos parámetros de ruido se transmiten hacia el camino de radiocomunicaciones en tramas SID según la manera descrita anteriormente. No todos los parámetros que se transmiten normalmente son transmitidos de este modo, y parte de los parámetros se sustituyen por una palabra de código SID que consiste en ceros. Los otros parámetros no necesarios se codifican también al valor cero. La generación de parámetros de ruido de confort se describe en la recomendación 06.12 GSM.
Los fundamentos del receptor de la estación móvil MS son los siguientes. La unidad 24 de radiocomunicaciones recibe de la estación base BTS una señal de enlace descendente de radiofrecuencia, y una trama de enlace descendente separada de dicha señal de enlace descendente se aplica a un procesador RXDTX (Receptor DTX) que es responsable de la transmisión discontinua en el lado receptor. En el caso de que la estación móvil esté en el modo de transmisión normal, el procesador RXDTX 27 reenvía las tramas de voz recibidas hacia el descodificador 28 de voz, el cual lleva a cabo la descodificación de voz de los parámetros recibidos (por ejemplo, parámetros LAR, RPE y LTP). Una señal de voz descodificada se convierte en un receptor (altavoz) 29 en una señal acústica. En el caso de que la estación móvil MS esté en el modo de transmisión discontinua (DTX), el procesador RXDTX 27 procesa las tramas recibidas de la unidad 24 de radiocomunicaciones de formas diferentes dependiendo de si se trata de una trama de voz normal o una trama SID. El RXDTX determina el tipo de trama basándose en la bandera SP de la trama. En el caso de que la SP de la trama recibida = 1, el RXDTX 27 reenvía las tramas de voz hacía el descodificador 28 de voz. En el caso de que la SP de la trama = 0, el RXDTX 27 cambia a un estado en el que genera tramas de voz que contienen ruido de confort basándose en los parámetros de ruido recibidos. El RXDTX actualiza los parámetros usados en la generación del ruido de confort cada vez que recibe una trama SID nueva. El descodificador 28 de voz descodifica las tramas de voz "que contienen ruido" produciendo una señal que es convertida por el altavoz o el receptor 29 en ruido acústico de fondo similar al que se produce en el lado transmisor. De esta manera, en el modo DTX se evita la fluctuación entre la voz transportada por el ruido de fondo y el silencio completo, la cual puede resultar muy desagradable para el oyente. Evidentemente, además de los elementos anteriores, la MS también contiene un cancelador de eco para atenuar el eco acústico.
El diagrama de bloques de la Figura 3 ilustra una unidad de codificación de voz que está situada en el lado de la red de radiocomunicaciones fija, por ejemplo, en la unidad transcodificadora TRCU mostrada en la Figura 1. El diagrama de bloques de la Figura 3 muestra únicamente las funciones y elementos que son esenciales para explicar la invención. Adicionalmente, el codificador de voz y el transcodificador pueden contener muchas otras funciones, tales como el procesado de tramas TRAU, adaptaciones de velocidad, etcétera.
La parte superior de la Figura 3 muestra las unidades funcionales del lado transmisor, o la dirección de enlace descendente, las cuales están constituidas por un codificador 32 de voz, un VAD 35 y un procesador TXDTX 33. La estructura y el funcionamiento de estas unidades son sustancialmente similares a los del codificador 22 de voz, el VAD 25 y el procesador TXDTX 23 de la estación móvil de la Figura 2. No obstante, en este caso, la entrada del codificador 32 de voz es una señal digital de voz de 64 kbits/s del centro de conmutación de servicios móviles (interfaz A). El codificador 32 de voz codifica la señal 31 en parámetros de voz (por ejemplo, usando el método RPE-LTP) los cuales se transmiten en las tramas de voz hacia el procesador TXDTX 33. En el caso de que en la dirección de enlace descendente esté activado el modo de transmisión normal, el TXDTX 33 transmite todas las tramas de voz hacia la unidad de radiocomunicaciones situada en la estación base BTS. Si en la dirección de enlace descendente está activado el modo de transmisión discontinua DTX, las tramas de voz o SID se transmiten según el estado de la bandera VAD, tal como se ha descrito anteriormente en relación con la estación móvil MS. El VAD 35 fija el estado de la bandera VAD a 1 ó 0 dependiendo de si en la señal 31 se produce o no voz. El TXDTX 33 fija la bandera SP de la trama de voz = 1 y la bandera SP de la trama SID = 0. Adicionalmente, el TXDTX 33 genera una bandera SP 2 que indica actividad vocal en la dirección de enlace descendente a un cancelador 30 de eco según la invención, tal como se describirá posteriormente. El estado de la bandera SP 2 es el mismo que el estado de la bandera SP en el modo de transmisión discontinua. Si el TXDTX 33 está en el modo de transmisión continua, el valor de la bandera SP 2 se calcula de la misma manera que en el modo de transmisión discontinua, en cuyo caso la eliminación del eco según la invención no requiere el DTX de enlace descendente.
La parte inferior de la Figura 3 muestra en la dirección de enlace ascendente las unidades de recepción, es decir, un procesador RXDTX 37 y un descodificador 38 de voz cuyos funcionamientos y estructura son sustancialmente similares a los del procesador RXDTX 27 y el descodificador 28 de voz de la Figura 2. El RXDTX procesa tramas de enlace ascendente que llegan desde la estación base BTS, y una señal digital 39 de 64 kbit/s producida por el descodificador de voz es transmitida hacia el centro de conmutación de servicios móviles MSC. En el modo de transmisión discontinua el RXDTX 37 suministra al descodificador 38 de voz tramas provistas de parámetros de voz siempre que la bandera SP de la trama recibida sea 1, y tramas provistas de ruido de confort si la bandera SP de la bandera recibida es 0.
Tal como ya se ha ilustrado en las Figuras 1 y 2, la voz de un abonado PSTN 2, transmitida en la dirección de enlace descendente hacia la estación móvil MS y repetida como una señal acústica en el altavoz 3 ó 29, puede viajar en forma de eco acústico hacia el micrófono 4 ó 21 y volver junto con la señal de enlace ascendente de vuelta hacia el abonado PSTN 2. A continuación el abonado PSTN oirá el eco de su propia voz. Según una configuración conocida de por sí, se efectúa un intento de atenuar este eco acústico en la estación móvil MS con un cancelador de eco. Dependiendo de la calidad del cancelador de eco, la señal de enlace ascendente transmitida hacia la red de servicios móviles todavía contiene algo de eco residual.
Según la presente invención, este eco acústico que vuelve desde la estación móvil se elimina con un supresor de eco que se sitúa en el lado de la red de servicios móviles, no en la estación móvil, que es el caso de las soluciones de la técnica anterior. El supresor de eco de la invención se puede situar en diferentes ubicaciones alternativas en la red, tales como en la estación base, en el controlador de estaciones base o en el centro de conmutación de servicios móviles. En una forma de realización preferida de la invención, el supresor de eco se ha implementado en la unidad transcodificadora TRCU, la cual se puede situar en cualquiera de los elementos de red mencionados anteriormente. Una implementación en la unidad transcodificadora resulta particularmente ventajosa ya que la invención puede utilizar las soluciones existentes de las unidades transcodificadoras, y los parámetros de codificación de voz requeridos para la supresión del eco están disponibles fácilmente.
En la forma de realización preferida de la invención, se utilizan funciones VAD y DTX que funcionan tanto en la unidad transcodificadora TRCU como en la estación móvil MS. En la invención, se monitoriza si la voz se produce en la señal 31 de enlace descendente. Si en la señal 31 de enlace descendente se detecta voz, la señal de enlace ascendente recibida desde la estación móvil MS se sustituye por ruido de confort.
En la Figura 3, el cancelador 30 de eco de la invención está delimitado por una línea de puntos. En esta forma de realización, el funcionamiento del supresor de eco requiere el uso de una transmisión discontinua DTX en la dirección de enlace ascendente. La DTX de enlace ascendente está en uso prácticamente todo el tiempo, pero el método según la forma de realización preferida de la invención se activa únicamente si está en uso la DTX de enlace ascendente. El funcionamiento del supresor 30 de eco es controlado por una unidad 301 de control. Un procesador RXDTX proporciona a la unidad 301 de control una bandera CNU y parámetros CNU. La bandera CNU indica que la trama en cuestión es una trama de actualización de parámetros de ruido de confort (trama CNU), es decir, una trama SID válida. Los parámetros CNU son los parámetros de actualización de ruido de confort contenidos en la trama CNU. Adicionalmente, los parámetros XMAX que describen el nivel del ruido se separan para la unidad 301 de control. La cuarta entrada de la unidad 301 de control es una bandera SP 2 del procesador TXDTX 33. Las salidas de la unidad 301 de control son parámetros de Inserción de Ruido de Confort Forzado (FCNI) para el generador 302 de ruido de confort, una bandera FCNI para un selector FCNI 303 y una señal de GANANCIA para un control 304 de ganancia. El generador FCNI 302 genera a partir de los parámetros FCNI una trama FCNI que contiene ruido de confort. Esta trama FCNI se aplica a una primera entrada del selector 303. Una trama de voz/SID se aplica a una segunda entrada del selector 303 a partir de la salida del procesador RXDTX. Dependiendo del estado de la bandera FCNI, el selector 303 cambia la entrada del descodificador 38 de voz bien con la duración de una trama FCNI o bien una trama de voz/SID. La señal de voz descodificada por el descodificador 38 se aplica a través del control 304 de ganancia a una salida 39. La ganancia del control 304 de ganancia es, por ejemplo, 0 dB ó -6 dB, dependiendo del estado de la señal GANANCIA. En el caso de habla simultánea se usa una atenuación (por ejemplo, -6 dB). Como alternativa, el control de ganancia se puede omitir totalmente sin que tenga ningún efecto sobre el funcionamiento del supresor de eco de la invención.
A continuación, haciendo referencia a los diagramas de bloques de las Figuras 4 y 5 se explicará el algoritmo de eliminación de eco ejecutado por la unidad de control de la Figura 3.
En la Figura 4, etapa 400, la unidad 301 de control monitoriza si se produce actividad vocal en la dirección de enlace descendente. Si la bandera SP 2 = 1, el modo de transmisión continua está activado en la dirección de enlace descendente, o se transmite una trama de voz en el modo DTX de enlace descendente. En el caso de que SP 2 = 0, la señal de enlace descendente no contiene voz.
Cuando en la etapa 400 SP 2 = 1, en la etapa 401 se activará un temporizador TNORM. El temporizador TNORM mide el tiempo que ha transcurrido desde la transmisión de la última trama de voz de enlace descendente. El temporizador garantiza que la generación del ruido de confort forzado finaliza únicamente cuando ha transcurrido un retardo predeterminado desde la transmisión de la última trama de voz en la dirección de enlace descendente. Este retardo se ha seleccionado de manera que se permite que el eco provocado por la última trama de voz vuelva desde la estación móvil hacia el supresor de eco. En otras palabras, el retardo es por lo menos igual a la suma de los retardos del sistema y de transmisión desde el supresor de eco hacia la estación móvil MS y de vuelta al primero.
En la etapa 402 se comprueba si un temporizador TSUPR es cero. El temporizador TSUPR mide el tiempo que ha transcurrido desde la transmisión de la primera trama de voz en la dirección de enlace descendente. El temporizador TSUPR determina como tiempo de inicio para generar el ruido de confort, un tiempo ligeramente anterior al retorno del eco acústico de la primera trama de voz desde la estación móvil MS hacia el supresor de eco. El retardo del temporizador TSUPR es de forma ventajosa ligeramente menor que la suma de los retardos del sistema y de transmisión desde el supresor de eco hacia la estación móvil MS y de vuelta al primero.
Cuando en la etapa 402 el temporizador TSUPR no sea cero, se prosigue hacia la etapa 403. Si el temporizador TSUPR = 0, se prosigue hacia la etapa 405.
En la etapa 403 se comprueba si ya se ha activado la inserción del ruido de confort forzado (FCNI). Si es así, se prosigue hacia la etapa 405. En caso contrario, se prosigue hacia la etapa 406. En la etapa 406 la unidad 301 de control comprueba si la bandera CNU del procesador RXDTX 37 = 1, es decir, si la trama de enlace ascendente recibida es una trama de actualización de ruido de confort (CNU). Si la trama recibida es una trama CNU, en la etapa 407 se actualizan los parámetros FCNI. Si no se trata de una trama CNU, proseguirá directamente hasta el final. Si en la etapa 400 la bandera SP 2 = 0, en la dirección de enlace descendente no hay voz. Por esta razón se prosigue hacia la etapa 408, en la que se activa el temporizador TSUPR descrito anteriormente. En la etapa 401 se comprueba si el temporizador TNORM ha expirado (= 0). Si el temporizador TNORM ha expirado, ha transcurrido un tiempo tan largo desde la transmisión de la trama anterior de enlace descendente que el eco de la trama de voz ya ha vuelto al supresor de eco. En tal caso, se puede finalizar la generación de ruido de confort. Esta operación se lleva a cabo en la etapa 410, en la que la ganancia del control de ganancia se fija a 0 dB con la señal GANANCIA y se finaliza la generación del ruido de confort (se reinicializa FCNI). Adicionalmente, se reinicializa un temporizador TDBLT en modo de habla simultánea. La TDBLT se describirá posteriormente de forma más detallada. Desde la etapa 410 se prosigue hacia la etapa 406.
Cuando la etapa 409 proporciona el resultado de que el temporizador TNORM no ha expirado, el eco de la última trama de voz no ha vuelto todavía al cancelador de eco. De este modo, en la etapa 411 se comprueba si ya se ha activado la FCNI. Si es así, se proseguirá con la etapa 405. En caso contrario, se proseguirá con la etapa 406.
La etapa 405 contiene las etapas del método descrito en el diagrama de flujo de la Figura 5.
La Figura 5 muestra las etapas del método para activar la generación de ruido de confort forzado FCNI y detectar el habla simultánea. La expresión habla simultánea se refiere a una situación en la que una señal de enlace descendente se interpreta como voz (bandera SP 2 = 1) y el nivel de la señal de enlace ascendente es además tan alto que la señal de enlace ascendente también contiene probablemente voz. Por esta razón el supresor de eco de la invención monitoriza también el nivel de la señal de enlace ascendente cuando en la señal de enlace descendente no existe voz. Resulta más sencillo calcular el nivel de esta señal de enlace ascendente a partir de dichos parámetros de voz de la trama de voz recibida que describe el nivel de la señal. En el método de codificación de voz RPE-LTP del sistema GSM, dichos parámetros se representan mediante los parámetros XMAX. En la mayoría de métodos de codificación de voz actuales se han usado parámetros similares. Cuando sea necesario, el nivel de la señal de enlace ascendente también se puede calcular a partir de muestras de voz descodificada, aunque normalmente requiere además un segundo descodificador por la siguiente razón. La idea de la invención es generar, durante el posible eco acústico devuelto, ruido de fondo que presente unas cualidades de intensidad y espectrales similares a las correspondientes en el entorno operativo de la estación móvil en cada momento. Para que el nivel de la señal de enlace ascendente pueda ser monitorizado a partir de los valores de muestra durante la generación de ruido de confort forzado FCNI, los parámetros recibidos se deben descodificar en un descodificador independiente ya que cuando se usa dos veces el mismo descodificador se pueden producir sonidos interferentes. Una solución más sencilla consiste en monitorizar, durante la FCNI, los parámetros que describen el nivel de la señal de enlace ascendente y tomar la decisión sobre el habla simultánea basándose en los mismos. En la forma de realización de la Figura 5, la detección del habla simultánea se basa en el uso de parámetros XMAX.
Haciendo referencia a la Figura 5, la unidad 301 de control suma los parámetros XMAX obtenidos a partir de la trama de voz/SID (etapa 500), siendo el número de dichos parámetros cuatro por cada trama. A continuación la unidad 301 de control compara la suma de los parámetros XMAX con un nivel de umbral adaptativo umbr en la etapa 501. Si la suma es menor que el nivel de umbral, no existe voz en la dirección de enlace ascendente, y no se trata de una situación de habla simultánea, con lo que en la etapa 502 se comprueba si la trama en cuestión es una trama de actualización de ruido de confort (CNU). Si se trata de una trama CNU, se actualiza el nivel de umbral adaptativo umbr. El nivel de umbral adaptativo es necesario debido a que las condiciones de ruido de fondo pueden variar considerablemente durante una llamada y entre llamadas. Por esta razón, cuando se usa un valor de umbral de enlace ascendente fijo, resulta difícil diferenciar entre sí ecos o ruido de fondo intensos y voz real únicamente por medio de la comparación basada en el nivel. Durante una conversación normal, cuando una parte está hablando, la otra está en silencio. De este modo, cuando el DTX de enlace ascendente está activo, el transcodificador TRCU recibe actualizaciones de parámetros de ruido de confort si el ruido de fondo es de una naturaleza relativamente estacionaria. Se puede considerar que las actualizaciones recibidas del ruido de confort describen el nivel de ruido de fondo actual en cuyo caso también es posible actualizar el nivel de umbral adaptativo umbr durante ellas. Este nivel de umbral actualizado umbr, por debajo del cual se considera que permanece el eco desplazado por el fondo, es, por ejemplo, la suma de los parámetros XMAX de una trama CNU más una constante específica. Desde la etapa 503, se prosigue con la etapa 504.
Si en la etapa 502 se detecta que la trama en cuestión no es una trama CNU, se prosigue directamente con la etapa 504.
En la etapa 504 se comprueba si el temporizador TDBLT ha expirado (= 0). El temporizador TDBLT mide el tiempo a partir de la detección del habla simultánea anterior, y tal como se explicará a continuación se activa en la etapa 510. Después del habla simultánea se evita la generación del ruido de confort hasta que haya transcurrido el retardo determinado por el temporizador TDBLT. Esto es debido al hecho de que durante el habla simultánea es posible que el nivel de las secuencias de silencio de la voz (habitualmente sonidos y comienzos sin voz) permanezca por debajo del nivel de umbral umbr. Por esta razón la voz de enlace ascendente se podría interrumpir ocasionalmente. Este problema se puede evitar añadiendo una TDBLT de retardo independiente antes de iniciar la FCNI. En el caso de que en la etapa 504 no se haya reinicializado el temporizador TDBLT, se prosigue con la etapa 511. En el caso de que en la etapa 504 se haya reinicializado el temporizador TDBLT, se prosigue con la etapa 505.
En la etapa 505, la ganancia del control 304 de ganancia se fija al valor 0 dB con una señal GANANCIA.
Seguidamente, en la etapa 506 se comprueba si se ha recibido la primera trama CNU. Esta operación se realiza para garantizar que el cancelador 30 de eco tiene los parámetros de ruido de confort actualizados disponibles para ello. En el caso de que no se haya recibido la primera trama CNU, se prosigue con la etapa 515, desde la cual se vuelve a la etapa 406 de la Figura 4. En el caso de que en la etapa 506 se haya recibido la primera trama CNU, en la etapa 507 se activa el estado de generación de ruido de confort FCNI. En otras palabras, la unidad 301 de control suministra al generador FCNI 302 los parámetros FCNI a partir de los cuales el generador 302 genera una trama que contiene ruido de confort forzado para la segunda entrada del selector 303. Adicionalmente, la unidad 301 de control activa una bandera FCNI, con lo cual el selector 303 selecciona las tramas FCNI como entrada del descodificador 38 de voz. Una vez que en la etapa 507 se ha activado la generación del ruido de confort forzado (FCNI), se prosigue con la etapa 515.
Cuando en la etapa 501 la suma XMAX sea mayor que el nivel de umbral umbr, se trata de una situación de habla simultánea, en la que la voz se produce en las direcciones tanto de enlace descendente como de enlace ascendente. Por esta razón se prosigue con la etapa 508, en la que se comprueba si la trama en cuestión es una trama CNU. Si se trata de una trama CNU, en la etapa 509 se actualiza el nivel de umbral umbr, después de lo cual se prosigue con la etapa 510. Si en la etapa 508 la trama en cuestión no es una trama CNU, se prosigue directamente con la etapa 510. De este modo las etapas 508 y 509 realizan la actualización de una forma totalmente similar a las etapas 502 y 503 descritas anteriormente.
En la etapa 510, se activa el temporizador TDBLT. La función del temporizador se ha explicado anteriormente. Seguidamente, se continúa con la etapa 511, en la que se reinicializa el estado de FCNI. Es posible que dicho estado se haya activado en la etapa 507. La reinicialización significa que la bandera FCNI se elimina y se interrumpe la generación de tramas FCNI. De este modo el selector 303 traslada al descodificador 38 de voz, tramas recibidas desde el procesador RXDTX 37.
En la etapa 512 se comprueba si se ha recibido la primera trama de actualización de ruido de confort (CNU). En el caso de que no se haya recibido la primera trama CNU, la ganancia del control 304 de ganancia se fija al valor 0 dB en la etapa 513, después de lo cual se continúa con la etapa 515.
Cuando en la etapa 512 se haya recibido la primera trama CNU, en la etapa 514 la ganancia del control 304 de ganancia se fija al valor -6 dB. De este modo es posible atenuar el posible eco en una situación de habla simultánea atenuando toda la señal de enlace ascendente, con lo cual se atenúa también la voz real. Desde la etapa 514 se continúa con la etapa 515.
En una forma de realización alternativa de la invención, los parámetros de ruido se pueden generar localmente en el cancelador de eco por medio de la señal de enlace ascendente. En tal caso, el funcionamiento del supresor de eco no requiere el modo DTX de enlace ascendente. La generación de los parámetros de ruido de confort se puede llevar a cabo, por ejemplo, con un codificador adicional y un procesador TXDTX. El codificador codifica la salida del descodificador 38 en parámetros de voz, los cuales son convertidos por el procesador TXDTX en parámetros de ruido. Estos parámetros de ruido proporcionan la entrada de los parámetros CNU para la unidad 301 de control. El supresor de eco incluye de forma ventajosa únicamente las partes del codificador y el procesador TXDTX que son necesarias para generar los parámetros de ruido.
El supresor de eco se puede situar también después del codificador de voz (transcodificador) en la red de servicios móviles. En tal caso, el ruido de confort se genera localmente, por ejemplo, tal como en la forma de realización anterior. La actividad local en la dirección de enlace descendente se detecta con un detector específico. El detector se puede conseguir, por ejemplo, por medio del codificador 32 de voz, el VAD 35 y el procesador TXDTX 33 con la excepción de que en la dirección de enlace descendente se transmite una señal no codificada 31.
Aunque la invención se ha explicado anteriormente haciendo referencia solamente a ciertas formas de realización, es evidente que la explicación se realiza únicamente a título ilustrativo, permitiendo, las formas de realización dadas a conocer anteriormente, alteraciones y modificaciones sin desviarse con respecto al alcance de la invención expuesto en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (12)

1. Método para eliminar el eco acústico en un sistema de comunicaciones móviles digital, en el que la dirección de enlace ascendente es la dirección que va desde una estación móvil (MS) hacia un elemento de red (TRCU) y la dirección de enlace descendente es la dirección opuesta a la anterior, y en el que en un camino de radiocomunicaciones se utiliza un método de codificación de voz, comprendiendo el método la etapa de
eliminación del eco acústico de la voz de enlace descendente, que se produce en una señal de enlace ascendente, por medio de un cancelador de eco en la estación móvil (MS),
caracterizado porque
se elimina el eco residual acústico de la voz de enlace descendente, que vuelve desde la estación móvil (MS) en la dirección de enlace ascendente de la manera siguiente:
se monitoriza (35), en el elemento de red (TRCU), la actividad vocal en la dirección de enlace descendente,
se monitoriza (301) si existe o no una situación de habla simultánea,
se sustituye (302, 303), en el elemento de red (TRCU), la señal de voz de enlace ascendente por ruido después de un retardo predeterminado cuando se detecta actividad vocal en la dirección de enlace descendente,
se finaliza la sustitución (302, 303), en el elemento de red (TRCU), de la señal de voz de enlace ascendente con ruido después de un retardo predeterminado cuando se detecta el final de la actividad vocal en la dirección de enlace descendente, y
se evita que la señal de voz de enlace ascendente sea sustituida por ruido cuando se detecta una situación de habla simultánea.
2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho ruido es ruido de confort, el cual es similar al ruido de fondo en el entorno operativo de la estación móvil (MS), comprendiendo el método las siguientes etapas:
se codifica (22) la voz mientras dura la transmisión en parámetros de voz de un método de codificación de voz de una velocidad de transmisión menor, y
se utiliza, por lo menos en la dirección de enlace ascendente, una transmisión discontinua en la cual
a) la transmisión desde la estación móvil (MS) al camino de radiocomunicaciones se interrumpe durante pausas que se producen en la voz, y se transmiten a intervalos específicos parámetros de ruido de confort que contienen información sobre el ruido de fondo, y
b) se genera (302) ruido de confort en el descodificador de voz de la red de servicios móviles por medio de dichos parámetros de codificación de voz durante las pausas de la voz en la dirección de enlace ascendente.
3. Método según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque dicha etapa de monitorización (301) del habla simultánea comprende:
la comparación del nivel de la señal de enlace ascendente con un nivel de umbral durante una actividad vocal en la dirección de enlace descendente, y
la detección de una situación de habla simultánea cuando el nivel de la señal de enlace ascendente supera dicho nivel de umbral.
4. Método según la reivindicación 3, caracterizado porque
se determina dicho nivel de señal en la dirección de enlace ascendente basándose en los parámetros de voz recibidos en la dirección de enlace ascendente y que representan el nivel de señal.
5. Método según la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque
se actualiza dicho nivel de umbral basándose en parámetros de voz recibidos en tramas de actualización del ruido de confort y que representan el nivel de ruido.
6. Método según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque
se analiza (25) en la estación móvil (MS) el ruido de fondo del entorno operativo de la estación móvil,
se generan en la estación móvil parámetros de ruido de confort que representan dicho ruido de fondo,
se transmiten dichos parámetros de ruido de confort desde la estación móvil (MS) a la red de servicios móviles, y
se genera (302), basándose en dichos parámetros de ruido de confort recibidos desde la estación móvil (MS), ruido que sustituye a dicha señal de voz de enlace ascendente si en la señal de voz de enlace ascendente se detecta una presencia del eco de la señal de voz de enlace descendente.
7. Método según la reivindicación 1, caracterizado por la atenuación (304) de una señal de enlace ascendente saliente en una situación de habla simultánea.
8. Elemento de red (TRCU) que comprende un dispositivo para eliminar el eco acústico que vuelve desde una estación móvil (MS) en un sistema de comunicaciones móviles digital que utiliza un método de codificación de voz paramétrico para reducir la velocidad de transferencia en una interfaz de radiocomunicaciones, comprendiendo la estación móvil (MS) un cancelador de eco para atenuar el eco acústico, caracterizado porque el dispositivo es un supresor de eco para eliminar el eco residual del cancelador de eco de la estación móvil (MS), comprendiendo el supresor de eco
un detector (35) de actividad vocal de enlace descendente cuya dirección de enlace ascendente es la dirección que va desde la estación móvil (MS) hacia el elemento de red y la dirección de enlace descendente es la dirección opuesta a la anterior,
un detector (301) de habla simultánea, y
medios (302, 303) para sustituir una señal de voz de enlace ascendente por ruido después de un retardo predeterminado cuando en la dirección de enlace descendente se detecta una actividad vocal.
9. Elemento de red según la reivindicación 8, caracterizado porque dicho ruido es ruido de confort que es similar al ruido de fondo en el entorno operativo de la estación móvil,
dichos medios (302, 303) de sustitución están dispuestos para iniciar la generación del ruido de confort después de un retardo predeterminado a partir de la detección de la actividad vocal de enlace descendente, y
dichos medios (302, 303) de sustitución están dispuestos para finalizar la generación del ruido de confort después de un retardo predeterminado a partir de la detección del final de la actividad vocal de enlace descendente.
10. Elemento de red según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque dichos medios de sustitución comprenden:
un generador (302) de ruido de confort que genera parámetros de voz que contienen ruido similar al ruido de fondo en el entorno operativo de la estación móvil, y
un selector (303) que presenta un primer estado, en el que selecciona como entrada de un descodificador (38) de voz los parámetros de voz recibidos de la estación móvil, y un segundo estado, en el que selecciona como entrada del descodificador de voz los parámetros de voz generados por el generador (302) de ruido de confort,
cambiando el selector (303) del primer estado al segundo estado después de un retardo predeterminado cuando en la dirección de enlace descendente se detecta actividad vocal, y
cambiando el selector (303) del segundo estado al primer estado después de un retardo predeterminado cuando en la dirección de enlace descendente se detecta el final de la actividad vocal,
obligando dicho detector (301) de habla simultánea al selector (303) a situarse en el primer estado cuando se detecta una situación de habla simultánea.
11. Elemento de red según la reivindicación 8, caracterizado porque dicho ruido es ruido de confort que es similar al ruido de fondo en el entorno operativo de la estación móvil,
estando situados el análisis del ruido de confort y la generación de los parámetros de ruido de confort en la estación móvil, y
basándose la generación del ruido de confort en el supresor de eco en los parámetros de ruido de confort recibidos desde la estación móvil.
12. Elemento de red según la reivindicación 8, 9, 10 u 11, caracterizado porque el elemento de red es una unidad transcodificadora (TRCU).
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