Opis patentowy opublikowano: 88 06 30 141 213 l«L Cl.4 H04M 3/56 H04Q 11/04 Twórca wynalazku ¦ Uprawniony z patentu: International Standard Electric Corporation, Nowy Jork /Stany Zjednoczone Ameryki/ SPOSÓB I UKLAD DO ZESTAWIANIA POLACZENIA KONFERENCYJNEGO Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu i ukladu do zestawiania polaczenia konferencyjnego w cyfrowych telefonicznych sieciach, w których nieliniowo zakodowane próbki mowy sa przek¬ sztalcane w liniowo zakodowane próbki mowy, które sa sumowane, a nastepnie przeksztalcane w nieliniowo zakodowane próbki mowy.Poniewaz sygnaly mowy abonentów w cyfrowych telefonicznych sieciach laczeniowych, w szczególnosci w systemach wykorzystujacych modulacje impulsowo-kodowa, sa przeksztalcane w wartosci cyfrowe zgodnie z nieliniowa, zblizona do logarytmicznej, charakterystyka i w punkcie odbioru, dekodowane poprzez przeksztalcanie w sygnaly analogowe mowy zgodnie z odpowiednia charakterystyka, co ma na celu polepszenie jakosci przekazywania informacji, Polaczenie konferencyjne, to znaczy polaczenie miedzy wiecej niz dwoma abonentami, nie moze byc zrealizowane poprzez proste sumowanie próbek mowy, którym nadano postac cyfrowa, pocho¬ dzacych od abonentów, jak to jest przedstawione w opisie wylozeniowym RFN DE-AS 1 803 222.W rozwiazaniu, nalezacym do stanu techniki, ujawnionym w opisie wylozeniowym RFN DE-AS 2.445 094, próbki mowy, po ich zakodowaniu zgodnie z wymogami systemu modulacji impulsowo- kodowej w slowa, skladajace sie na przyklad z 8 bitów zgodnie z nieliniowa charakterystyka, sa przeksztalcane w slowa, odpowiadajace wymogom modulacji impulsowo-kodowej, skladajace sie na przyklad z 16 bitów, przez przetwornik kodu typu nieliniowy-liniowy. Poniewaz po¬ zostaje przedzial niezajety miedzy dodatnim a ujemnym zakresem próbek mowy, zakres amplitud nie powinien byc przekraczany, gdy wartosci bedace wynikiem sumowania sa ksztaltowane pod¬ czas sumowania róznych próbek mowy majacych wzglednie duze amplitudy, niezaleznie od biegu¬ nowosci.Znieksztalcenia sygnalów mowy moga jednakze byc wyeliminowane tylko wówczas, jezeli ogól próbek mowy wszystkich uczestników nie przekracza dopuszczalnego zakresu amplitudowego, to znaczy nie lezy wewnatrz nie zajetego przedzialu pozostalosciowego w rozszerzonym zakresie dla wartosci, bedacych wynikiem sumowania. Jezeli ogól próbek mowy równiez lezy wewnatrz2 141 213 nie zajetego przedzialu pozostalosciowego, dopuszczalny zakres amplitudowy zostaje przekro¬ czony i próbka mowy bedzie ograniczona na poziomie maksymalnej dodatniej lub ujemnej wartosci dopuszczalnej podczas realizacji nastepnej operacji polegajacej na przeksztalcaniu kodu typu liniowy-nieliniowy. To powoduje znieksztalcenie analogowego sygnalu mowy, który ma byc pod¬ dany skorygowaniu przed doprowadzeniem go do odbiornika.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu i ukladu do zestawiania polaczen konferencyjnych, które zapewnia mozliwosc zredukowania znieksztalcen sygnalów mowy do minimum.Zadanie zostalo rozwiazane w wyniku opracowania sposobu zestawiania polaczenia konferen¬ cyjnego w cyfrowej sieci telefonicznej, polegajacego na próbkowaniu sygnalów mowy uczestników i nieliniowym kodowaniu poddanych próbkowaniu sygnalów mowy, przeksztalceniu kodowanych nie¬ liniowo sygnalów mowy, przeksztalceniu kodowanych nieliniowo sygnalów mowy w kodowane linio¬ wo, sumowaniu liniowo kodowanych sygnalów mowy róznych uczestników i przeksztalceniu w nie¬ liniowo kodowane sygnaly mowy, zgodnie z wynalazkiem, dla zmniejszenia znieksztalcen i zwie¬ kszenia wyrazistosci mowy poddane próbkowaniu sygnaly mowy poszczególnych abonentów calkuje sie i wzajemnie sie porównuje, przy czym przed sumowaniem kodowanych liniowo sygnalów mowy poszczególnych uczestników tlumi sie sygnaly pochodzace od wszystkich uczestników - oprócz sygnalu uczestnika o najwiekszym natezeniu.Sposób wedlug wynalazku jest realizowany przy wykorzystaniu ukladu do zestawiania polacze¬ nia konferencyjnego w cyfrowej sieci telefonicznej, zawierajacego szeregowo polaczone: pierwszy przetwornik kodu, obwód sumujacy, drugi przetwornik kodu, przetwornik równoleglo- szeregowy, pierwszy blok pamieci, którego wejscie jest polaczone z wyjsciem obwodu sumuja¬ cego, a wyjscie z dodatkowym wejsciem obwodu sumujacego oraz przetwornik szeregowo-równole¬ gly, którego wyjscie jest polaczone z wejsciem pierwszego przetwornika kodu.Zgodnie z wynalazkiem uklad zawiera polaczone szeregowo pierwszy komparator, licznik, drugi komparator oraz obwód sterowania tlumieniem, którego wyjscie jest polaczone z wejsciem sterujacym pierwszego przetwornika kodu i drugi blok pamieci, którego wejscie jest polaczone "z wejsciem pierwszego komparatora i wyjsciem przetwornika szeregowo-równoleglego, a wyjscie - z wejsciem informacyjnym pierwszego przetwornika kodu. Miedzy wyjsciem przetwornika szere¬ gowo-równoleglego a wejsciem drugiego bloku pamieci wlaczony jest obwód tlumienia kanalów wolnych, którego dodatkowe wejscie jest polaczone z dodatkowym wyjsciem przetwornika szere¬ gowo-równoleglego .Istota rozwiazania wedlug wynalazku jest objasniona blizej na przykladzie realizacji w oparciu o zalaczony rysunek, na którym fig. 1 jest schematem blokowym ukladu wedlug wynalazku, a fig. 2 jest schematem polaczenia obwodu sterujacego kolejnoscia dla ukladu z fig* 1.Na fig. 1 przedstawiono uklad do zestawiania polaczenia konferencyjnego w cyfrowej sieci telefonicznej wedlug wynalazku. Na wejsciu ukladu zalaczony jest przetwornik szeregowo-równo- legly SPC, którego wejscie laczem RX jest polaczone z lacznica /nie pokazana na rysunku/, wykorzystywana w systemie modulacji impulsowo-kodowej, poprzez zespól przylaczeniowy /nie po¬ kazany na rysunku/. Do wyjscia przetwornika szeregowo-równoleglego SPC dolaczony jest obwód tlumienia kanalów wolnych SIC, przy czym dodatkowe wejscie obwodu tlumienia kanalów wolnych SIC jest polaczone z dodatkowym wyjsciem przetwornika szeregowo-równoleglego SPC. Do wyjscia obwodu tlumienia kanalów wolnych SIC dolaczone sa wejscie drugiego bloku pamieci SSM oraz wejscie obwodu oceniajacego EVC. Wyjscie drugiego bloku pamieci SSM jest polaczone z wejsciem informacyjnym pierwszego przetwornika kodu CCL, do którego wyjscia sa zalaczone polaczone szeregowo obwód sumujacy ADD, drugi przetwornik kodu LCC oraz przetwornik równolegie-szere¬ gowy.Miedzy wyjsciem obwodu sumujacego ADD a jego wejsciem dodatkowym zalaczony jest pierwszy blok pamieci ACC. Wyjscie obwodu oceniajacego EVC jest dolaczone do wejscia sterujacego pier¬ wszego przetwornika kodu CCL. Obwód oceniajacy EVC sklada sie z polaczonych szeregowo: pier¬ wszego komparatora CPS, licznika CNT, drugiego komparatora CPC i obwodu sterujacego. Przy141 213 3 tym wejscie pierwszego komparatora CFS stanowi wejscie obwodu oceniajacego EVCf a wyjscie obwodu sterujacego LFL - wyjscie obwodu oceniajacego EVC.Sposób zestawiania polaczenia konferencyjnego w cyfrowej sieci telefonicznej wedlug wy¬ nalazku moze byc blizej objasniony przy omawianiu dzialania ukladu do zestawiania polacze¬ nia konferencyjnego wedlug wynalazku.Uklad konferencyjny przedstawiony na fig. 1 jest dolaczony do lacznicy wykorzystywanej w systemie modulacji impulsowo-kodowej poprzez zespól przylaczeniowy nie pokazany na rysunku• Za pomoca linii odbiorczej RZ przesyla sie ciag bitów z lacznicy do ukladu konferencyjnego.Z ukladu konferencyjnego wyjsciowy ciag bitów jest przesylany do lacznicy linia nadawcza TX.Dla multipleksowego systemu laczeniowego z podzialem czasowym pracujacego w systemie modulacji impulsowo-kodowej charakterystycznym jest to, ze odbierane ciagi bitów sa dzielone na 32 kanaly czasowe lub przedzialy czasowe w ramce, przy czym kazda ramka obejmuje 256 bi¬ tów. Kazda próbka mowy, to znaczy kazda wartosc próbki sygnalu mowy, jest kodowana w slowa odpowiadajace wymogom systemu modulacji impulsowo-kodowej, skladajace sie z 8 bitów, co daje 256 stopni kwantyzacji. Czestotliwosc próbkowania wynosi 8 kHz. 30 z 32 kanalów stano¬ wia kanaly informacyjne, natomiast kanal o numerze zerowym sluzy do synchronizacji ramki, a kanal o numerze 16 jest przeznaczony dla informacji sygnalizacyjnej. W przykladzie wykonania uklad wedlug wynalazku moze ksztaltowac 6 niezaleznych grup konferencyjnych, z których kazda obejmuje do 5-ciu uczestników.Kazdy z uczestników odbiera sumy próbek mowy pozostalych uczestników, przy czym próbki mowy w systemie modulacji impulsowo-kodowej sa sumowane jako próblci zakodowane liniowo.Jezeli n osób uczestniczy w konferencji, wówczas uklad konferencyjny realizuje n róznych sumowan /n - 1/ próbek mowy. Próbki mowy sa oceniane na podstawie calki czasowej obliczonej w sposób opisany ponizej, przy czym próbki mowy uczestnika okreslane jako najglosniejsze sa sumowane jako nietlumione, natomiast poziomy mowy wszystkich innych uczestników sa sumowane jako tlumione o 12 dB.Szeregowe ciagi bitów doprowadzane linia odbiorcza RX sa doprowadzane do przetwornika szeregowo-równoleglego SPC, a nastepnie w postaci grup skladajacych sie z 8 bitów równoleg¬ lych, do obwodu tlumiacego SIC. Dwa bity protokólarne odwzorowujace format bitowy kazdego kanalu sa przesylane z przetwornika SPC do obwodu tlumiacego SIC, który okresla, które z ka¬ nalów sa wolne, poprzez wybór formatów bitowych i wytlumia te kanaly dla dalszych operacji przetwarzania• Z obwodu tlumiacego SIC slowa 8-bitowe, z których kazde odwzorowuje próbke mowy, sa do¬ prowadzane do drugiego bloku pamieci SSM i do obwodu oceniajacego EVC. W pierwszym kompara¬ torze próbek mowy CFS wszystkie próbki mowy uczestników konferencji sa porównywane grupami.Kazdy kanal, a stad w konsekwencji, kazdy uczestnik, jest reprezentowany przez licznik CNT /na rysunku pokazany jest tylko jeden/. Po kazdym porównaniu próbek mowy grupy konferencyj¬ nej licznik przyporzadkowany najglosniej mówiacemu uczestnikowi zwieksza swoja zawartosc o jedynke, natomiast stany liczników, przyporzadkowanych innym uczestnikom zmniejszaja sie o jedynke. Licznik CNT zlicza od 0 do 63. W ten sposób przyjmuje 32 ramki, to znaczy 32 x 125 jxa = 4 ms, w wiekszosci dopóty, dopóki licznik przyporzadkowany najglosniej mówiacemu uczestnikowi nie zostanie wyprzedzony przez licznik, przyporzadkowany innemu uczestnikowi, który byl najglosniejszym mówca poprzednio. W tych warunkach granicznych uczestnik powinien przemawiac tak, aby próbki mowy mialy najwieksze natezenie w przedziale czasowym odpowiada¬ jacym 32 ramkom.Aby okreslic uczestnika, którego próbki mowy maja najwieksze natezenie, to znaczy najglos¬ niej mówiacego uczestnika, stany liczników przyporzadkowanych uczestnikom sa porównywane grupami przez drugi komparator, CFC. Na podstawie takiego porównania komparator CFC wytwarza bity sterujace tlumieniem doprowadzane do obwodu sterujacego tlumieniem LFL, gdzie sa one czasowo zapamietywane. Stad bity sterujace tlumieniem sa przesylane do pierwszego przetwor¬ nika kodu CCL, który realizuje dwie funkcje. Po pierwsze - przeksztalca on nieliniowo zako¬ dowane próbki mowy wytwarzane w wyniku kodowania analogowego sygnalu mowy realizowanego ogólnie znanym sposobem, zhanym jako "kodowanie z kompresja", w liniowo kodowane próbki mowy, co jest niezbedne do sumowania wolnego od bledów.{ U 141 213 Kazde nieliniowo zakodowane slowo w systemie modulacji impulsowo-kodowej jest slowem 8-bitowym, jak zaznaczono powyzej, natoniast kazda z liniowo zakodowanych próbek mowy sklada sie z 13 "bitów. Jest to zaznaczone na fig. 1 liczba okreslajaca liczbe par przewodów, które ksztaltuja linie laczace rózne obwody skladowe tworzace ukladf Z drugiego bloku pamieci SSM poddane kompresji próbki mowy sa przesylane do pierwszego przetwornika kodu CCL linia skla¬ dajaca sie z 8 par przewodów, natomiast na wyjsciu tego przetwornika uzyskuje sie liniowo zakodowane próbki mowy na 13 parach przewodów. Bit sterujacy tlumieniem jest doprowadzany do przetwornika kodu CCL jedna para przewodów.Przetwornik kodu CCL tlumi wszystkie próbki mowy, za wyjatkiem pochodzacych od najglosniej mówiacego uczestnika. W przykladzie rozwiazania wybrano tlumienie 12 dB, lecz mozliwe jest wprowadzenie innego tlumienia. Przetwornik kodu CCL stanowi modul programowanej pamieci sta¬ lej ROM, co ulatwia wybór róznych wartosci tlumienia. Jakie próbki mowy sa tlumione, a jakie nie, okresla sie za pomoca bitu sterujacego tlumieniem, który jest wytwarzany przez obwód sterujacy tlumieniem LFL.Sumowanie wyników porównywania próbek mowy realizowanego w pierwszym komparatorze CFS, które1 to sumowanie realizuje sie w licznikach CNT, z których kazdy jest przyporzadkowany jednemu uczestnikowi i budowa tych liczników daja pierwsze calkowanie w czasie próbek mowy, poddawane ocenie. Aby zapobiec jakiejkolwiek zbyt czestej zmianie tlumienia w odpowiedzi na wartosci chwilowe, stany liczników sa porównywane w drugim komparatorze CFC nie w kazdej ramce, lecz tylko w kazdej czwartej ramce. To daje drugie calkowanie w czasie próbek mowy.Z pierwszego przetwornika kodu CCL kolejne próbki mowy uczestników i przyporzadkowane bity sterujace tlumieniem sa przesylane do obwodu sumujacego ADD, w którym sa one sumowane. Po kazdym pojedynczym dodaniu sa one czasowo zapamietywane w pierwszym bloku pamieci ACC.Po zsumowaniu próbki mowy sa przesylane do drugiego przetwornika kodu LCC, w którym sa one z powrotem przeksztalcane w liniowo kodowane próbki mowy, które sa przesylane do prze¬ twornika równoleglo-szeregowego PSC osmioma parami przewodów. Z przetwornika PSC slowa od¬ powiadajace wymogom systemu modulacji impulsowo-kodowej sa przesylane z wyjscia ukladu kon¬ ferencyjnego wedlug wynalazku w postaci szeregowej laczem TX. Sa one przesylane poprzez przyporzadkowany blok laczeniowy do lacznicy i stad - do uczestników. Miedzy kanalami w systemie modulacji impulsowo-kodowej odbieranymi przez uklad konferencyjny a kanalami wyjs¬ ciowymi uzyskuje sie przesuniecie czasowe odpowiadajace 6 kanalom, to znaczy okolo 24 ^is.Uklad konferencyjny wedlug wynalazku równiez umozliwia wlaczenie sie w zajeta linie w prywatnej centrali polaczonej z siecia publiczna, na przyklad, towarzyskie lacze wywolujace moze wlaczyó sie w linie zajeta wywolywanego lacza towarzyskiego, albo tez operator moze wlaczyc sie w istniejace polaczenie, aby zaanonsowac wywolanie z sieci publicznej. Poprzez bity, przetworzone przez obwód SIC, jak zaznaczono powyzej, dalsze informacje moga byc prze¬ sylane i poddawane ocenie. Przykladem takiej informacji jest informacja, ze linia abonencka jest bardzo dluga, która to informacja jest znana w centrali telefonicznej. Ta informacja jest wykorzystywana w tym celu, aby poddawac próbki mowy odpowiednich uczestników mniejszemu tlumieniu.Fig. 2 przedstawia obwód sterowania kolejnoscia ROC, który odbiera sygnaly o czestotli¬ wosci 4 MHz i 8 MHz oraz sygnaly synchronizacji ramki FSYNC i wytwarza sygnaly sterujace CS, które sa doprowadzane do poszczególnych obwodów ukladu konferencyjnego wedlug wynalazku w celu zapewnienia sterowania kolejnoscia w czasie realizacji operacji. Poszczególne linie sterujace, biegnace od obwodu sterowania ROC do róznych obwodów skladowych ukladu nie sa pokazane, aby nie komplikowac rysunku.Poniewaz wszystkie próbki mowy, za wyjatkiem jednej, sa tlumione w ukladzie konferencyj¬ nym wedlug wynalazku przez poddaniem ich sumowaniu, prawdopodobienstwo tego, ze amplituda sygnalu sumarycznego mowy moze stac sie nadmierna, w znacznym stopniu jest zredukowane.141 213 PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL