JPH01827A - 2線式加入者線双方向伝送用エコーキャンセラ - Google Patents

2線式加入者線双方向伝送用エコーキャンセラ

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JPH01827A
JPH01827A JP63-33348A JP3334888A JPH01827A JP H01827 A JPH01827 A JP H01827A JP 3334888 A JP3334888 A JP 3334888A JP H01827 A JPH01827 A JP H01827A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はエコーキャンセラに関し、特に統合ディジタル
・サービス網(ISDN)におけるメタリック加入者線
を利用した2線式加入者線双方向伝送用エコーキャンセ
ラに関スる。
〔従来の技術〕
近年各国でl5DNのフィールド試験が実施されている
。このなかで加入者インタフェースとしては、既存メタ
リック加入者線を利用したエコーキャンセラによる双方
向伝送方式が試験されている。
そのようなエコーキンセラ回路においては通常、トラン
スによって加入者線に結合して送受信信号をやりとりし
、送信信号が自分側の受信部にまわりこんでいるいわゆ
るエコー信号については、簡単なバランシングネットワ
ークを有するハイブリッド回路によって若干の減衰を実
現し、さらに、送信シンボルを入力とするアダプティブ
フィルタによりエコーレプリカを発生し減算するエコー
キャンセラ部によって、エコー信号を約60dB以上の
抑圧度をもって完全に除去する手法が採用される。この
とき、トランスバーサルフィルタの必要タップ数は、エ
コーキャンセラ部に入力されるエコーの孤立波形のイン
パルス応答の長さから決定されるため、このインパルス
応答長を短かくするようなエコーパス等化フィルタが送
信ドライバからエコーキャンセラ部までの間にそう入さ
れる。このエコーパス等化フィルタとしては従来、イン
パルス応答が長く尾を引く部分(エコーテール)は低周
波成分が多く含んでいるために、低周波成分が抑圧され
るようバイパスフィルタが使用され、通常、直流ロスが
無限大となるような直流完全しゃ新形のバイパスフィル
タが使用される。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、近年提案されている2BIQのような、送信
シンボル系列がランダム系列であり直流平衡性のない伝
送路符号が前述のバイパスフィルタ形のエコーキャンセ
ラに入力された場合、このエコーキャンセラは、タップ
数をNとしたとき、除去しきれないエコー残差が、イン
パルス応答波形の時間軸N+1以後の成分を送信シンボ
ル系列とたたみ込んだ分だけ発生する。例えばタップ数
N=30程度とすると、このエコー残差の平均パワーは
、エコーパス等化フィルタカナい場合−10テシベル(
dB)程度、また直流完全遮断形のエコーパス等化フィ
ルタを使用した場合−40dB程度となる。これらの値
は、通常必要とされる一60dBの抑圧量に比較して不
十分である。一方、り、ブ数Nを大きくして十分な抑圧
量を得ることも考えられるが、前記エコーバス等化フィ
ルタのタップ数Nは100以上としなければならず、実
現困難である。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の2線式加入線双方向伝送用エコーキャンセラは
、ライン結合トランスのインダクタンス成分によって生
じるエコーパス伝達関数の極を打消するような零点を有
するフィルタをエコーパス内に配置することを特徴とす
る。
また、本発明のエコーキャンセラは、前記フィルタの伝
達関数R(s)を、Kを1に近く1より小さい定数、T
をディジタルフィルタの動作周期とシテ、R(g)= 
1−Ke−s′rナルテ4 シルルア 4 /l/りで
構成することを特徴とする。
さらに本発明のエコーキャンセラは、RSを2線側送出
インピーダンス、Lをライン結合トランスのインダクタ
ンスとするとき、前記定数には、る。
さらにまた、本発明のエコーキャンセラは、前記フィル
タの伝達関数R(3)をR(s、==(s+ω。)/(
S+ωl)なる関数で構成することを特徴とする。
また、本発明のエコーキャンセラは、前記ω。
〔実施例〕
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第1図に示すハイブリッド回路のモデル構成を参照すれ
ば、ライントライバ12からハイブリッド部出口までの
伝達関数H(S、は、ライン結合トランスll側を経由
してくる成分Hl (8)とバランシングネットワーク
(ZB)13側を経由してくる成分H2<s>との和で
ある。このうち成分H2(S)はバランシングネットワ
ーク13を抵抗あるいは通常考えられる3素子インピー
ダンスで構成した場合、インパルス応答の減衰は早く、
時刻LOT(Tはボー周期)以上では、成分Hl (S
)が波形を支配的に決定する。成分I(us)は次のよ
うに書き表わせる。
ここでR5は2線側送出インピーダンス、zo+i回路
から回線側をみたときのインピーダンス、Sはjωおよ
びLはトランスのインダクタンスを表わす。
ここで前記(1)式を低域について評価してみると、受
信信号レベルに対してエコーテールの振幅が無視できな
くなる遠距離伝送時には、Zoとして付加される線路の
ゲージ2長さ、ブリッジドタップの有無等にかかわらず
2゜>RSであるため、(1)式は以下のように近似さ
れる。
(2)式は時定数τ=L/ RSの一次のノ・イパス持
性であり、(2)式の極がエコーテールを決定している
ことがわかる。エコーテールの減衰時定数はτ=L/R
,と等しくなり、例えばL:50 mH,RS=135
Ωとすれば、τ=約370μsとなり、T=12.5μ
sとすれば、τ#30Tとなる。これが第2図のエコー
パス等価フィルタが無い場合のエコー孤立波形のインパ
ルス応答波形(A)のt)30Tの部分に相当する。
次に、このエコーテール波形を1−〇−5Tなるフィル
タ(図示せず)に通過させた場合には、振幅は元のエコ
ーテール波形のIT離れたもの同志の差となり、振幅が
(1−e下)倍に減衰する。
前記数値例では、約1/30の減衰である。これが第2
図の波形(B)のt>30Tの部分に相当する。波形(
B)では振幅は(A)に比べて減衰するが、時定数は(
A)と同じである。
第3図を参照すれば本発明の基本構成はハイブリッド回
路1.エコーキャンセラ回路2およびエコーパスフィル
タ3を含み構成される。ハイブリッド回路1はライン結
合トランス11を介して2線式加入者線15へ接続する
とともに2線4線変換を行なう。なおこのハイブリッド
回路には電子回路構成およびトランス構成等種々のもの
があるが、本発明においては、加入者線15はトランス
11によって接続されている必要がある。
エコーキャンセラ回路2は前記ハイブリッド回路の4線
側に接続されている。このエコーキャンセラ回路2は、
2線式加入者線の双方向ディジタル伝送用として、通常
、トランスバーサルフィルタタイプとメモリタイプのも
のがある。第3図にはトランスバーサルフィルタタイプ
の概略を示しており、その詳細は例えばUSP4,08
7,654記載の構成を適用できる。エコーパスフィル
タ3は、前記ハイブリッド回路1とエコーキャンセラ回
路2の間に接続され、伝達関数R(3,を有し、前記)
・イブリント回路1のトランス11の直流遮断特性によ
って発生するエコーテールの減衰を早める動作を行なう
第4図は本発明の第1の実施例を示しており、第3図に
示した基本構成のエコーパスフィルタ3をより詳細に記
載している。ノヘイブリッド回路1およびエフ−キャン
セラ回路2は前記第3図で説明したとおりであり説明は
省略する。本実施例においてエコーパスフィルタ3は遅
延素子31.加算器32および乗算器33を有するデジ
タルフィルタで構成し、伝達関数R(8)=1− (1
−−T) e−”なる特性を備工ている。このエコーパ
スフィルタ3と前記ハイブリッド回路1とはA/D変換
器4を介して接続される。
エコーパスフィルタ3はA/D変換器4の出力を受は遅
延素子31と加算器32へ入力される。乗算器33は遅
延素子31からの出力e−9Tと別に入力力する。前記
加算器32は乗算器33の出力と前記A/D変換器4の
出力とを加算し、伝達関数R(S)=1   (1−T
) e−”をエコーキャンセラ回路2へ出力する。
なお、前記エコーパスフィルタ3は、遅延素子31.加
算器32および乗算器33の代わりにメモリおよびマイ
クロプロセッサで構成し、マイクロプログラムで制御し
てもよい。このとき、該マイクロプロセッサで前記エコ
ーキャンセラ回路2の演算も行なわせることもできる。
前記エコーパスフィルタ3の伝送関数R(3)は、なる
形をしているが、低域でe−9Tを展開すれば次のよう
に近似される。
し ただしL>RST (4)式より伝達関数RS3,は5=−−シーに零点を
持り ち、その周波数は前記(2)式の極と同一である。第2
図の(C)の波形は、(A)の波形をこのエコーパスフ
ィルタ3を通過させた場合の波形である。伝達関数RC
s、は前記(2)式の極を零点でキャンセルしたために
、長い時定数τを有する波形をなくする効果がある。こ
のため、波形(C)の減衰は急激であり、時刻20T以
上では波形(B)よりも振幅が小さくなっている。
波形(C)についてエコーキャンセラ回路のタップ数を
Nとして、(N+1)T以後のインパルス応答成分と送
信シンボル系列とのたたみこみによって生じるエコー残
差を計算すると、N=30でも60dB以上の抑圧度が
実現でき、波形(A)。
(B)の場合よりも少ないタップ数で抑圧度の十分なエ
コーキャンセラが実現できる。
なお、通常−〉TとなるようにトランスのイRS ンダクタンスが選択されるため、1−−Tはlに近いが
1より小さい定数である。前述(2)式のようにトラン
スインダクタンスによって生じるホールは遠距離条件で
5=−−であり、伝送距離等数が最適の場合もある。
第5図は本発明の第2の実施例である。第5図では、エ
コーパスフィルタ3が抵抗R1,R2およびコンデンサ
Cによるアナフグフィルタで実現され、その後段にA/
D変換器4が配置されている。
このとぎ伝達関数R(s)は抵抗R1,R2,およびコ
ンデンサCにより(5)式のようになる。
CR1R2 (2)式の極と(5)式の零点が一致した時、すなわち
、RS    1 一一□=ω。          (6)L   CR
1 のときエコーパス全体の特性には長い時定数の項がなく
なり、エコーのインパルス応答は第2図(C)とほぼ同
様のはやい減衰特性を示す。第4図の例と同様に遠距離
条件において、ω。=−シーが最適となる。
〔発明の効果〕
本発明のエコーキャンセラは、以上説明したように、ラ
イン結合トランスのインダクタンス成分によって生ずる
エコーパス伝達関数の極を打ち消すことにより長い時定
数を有する極をなくし、エコーテールの減衰を早めるこ
とができる。
また本発明のエコーキャンセラは、前記エコーパス伝達
関数を打ち消すフィルタのタップ数を減少できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は一般的なハイブリッド回路の一例を示す回路図
、第2図はエコーテールの波形を示す図、第3図は本発
明の基本構成を示すブロック図、第4図は本発明の第1
の実施例を示すブロック図、および第5図は本発明の第
2の実施例を示すブロック図である。 l・・・・・・ハイブリッド回路、2・・・・・・エコ
ーキャン沿1図 第4図 /

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ライン結合トランスのインダクタンス成分によっ
    て生じるエコーパス伝達関数の極を打消すような零点を
    有するフィルタをエコーパス内に配置することを特徴と
    する2線式加入者線双方向伝送用エコーキャンセラ。
  2. (2)請求項1記載のエコーキャンセラにおいて、前記
    フィルタの伝達関数R_(_S_)は、Kを1に近く1
    より小さい定数、Tをディジタルフィルタの動作周期と
    して、R_(_S_)=1−Ke^−^S^Tなるデジ
    タルフィルタで構成することを特徴とする2線式加入者
    線双方向伝送用エコーキャンセラ。
  3. (3)請求項2記載のエコーキャンセラにおいて、前記
    定数KはR_Sを2線側送出インピーダンス、Lをライ
    ン結合トランスのインダクタンスとしたとき、K=1−
    (R_S/L)Tとなるよう構成することを特徴とする
    2線式加入者線双方向伝送用エコーキャンセラ。
  4. (4)請求項1記載のエコーキャンセラにおいて、前記
    フィルタの、伝送関数R_(_S_)は、R_(_S_
    )=(s+ω_0)/(s+ω_1)なる関数で構成す
    ることを特徴とする2線式加入者線双方向伝送用エコー
    キャンセラ。
  5. (5)請求項4記載のエコーキャンセラにおいて、前記
    ω_0は、R_Sを2線側送出インピーダンス、Lをラ
    イン結合トランスのインダクタンスとしたとき、ω_0
    =R_S/Lとなるよう構成することを特徴とする2線
    式加入者線双方向伝送用エコーキャンセラ。
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