一種實現回波抵消的方法
2023-04-28 08:48:11 2
專利名稱：一種實現回波抵消的方法
技術領域：
本發明涉及通訊系統中線路回波的抵消方法。
發明內容
本發明的目的在於提供一種成本較低、效果較好的實現回波抵消的方法。
為達到上述目的，本發明提供的實現回波抵消的方法，包括a.根據公用交換電話網(PSTN)呼叫號碼確定本次呼叫的回波路徑純延時；b.根據步驟a確定的回波路徑純延時設置延遲窗的時長；c.設置回波抵消自適應濾波器的時長，使該時長略大於回波散射延時；d.確定回波抵消器的時長為延遲窗的時長與回波抵消自適應濾波器的時長的和。
所述方法還包括設置回波抵消自適應濾波器時長的保護冗餘。
步驟a所述根據PSTN呼叫號碼確定本次呼叫的回波純延時通過PSTN呼叫號碼中的地址信息實現。
上述通過PSTN呼叫號碼中的地址信息確定本次呼叫的純延時按照下述步驟實現C1.根據PSTN呼叫號碼中的地址信息得到此呼叫的用戶交換機相對於裝備回波抵消器的設備之間的相對位置；C2.根據網絡的拓撲結構和局向配置，確定從裝備回波抵消器的設備到產生回波的用戶交換機之間的傳輸距離和經過的交換結點數量；C3.根據步驟C1、C2中所獲得的信息確定PSTN呼叫號碼對應的回波純延時。
步驟C所述回波散射延時的估值採用固定設置的值。
所述方法還包括設置延遲窗時長對應表，用於存儲不同地區的PSTN電話號碼與延遲窗時長的對應關係。
在延遲窗時長對應表中，將無法獲知PSTN電話號碼和複雜網絡的延遲窗時長設置為0，並且所設置的回波抵消自適應濾波器的時長超過回波路徑延時，所述回波路徑延時為回波路徑純延時與回波路徑散射延時的和。
在從用戶交換機到裝備回波抵消器的設備之間存在多條路徑且無法確定此次呼叫所使用的路徑時，根據最短的回波路徑延時設置延遲窗時長，根據最短和最長的回波路徑之間延時的差值與回波散射延時的估計值的和設置回波抵消自適應濾波器的時長。
由於本發明根據PSTN呼叫號碼確定本次呼叫的回波純延時，並根據該純延時設置延遲窗的時長，同時將回波抵消自適應濾波器的時長設置為略大於回波散射延時；採用上述方案，其顯著的優點在於首先，可以在不增加硬體設備的前提下顯著提高通道密度。假設一個網關移動交換中心(GMSC)的呼叫量為移動呼叫本地固定電話佔70％，移動呼叫省內固定電話佔20％，移動呼叫其他省固定電話佔10％。假設按傳統實現方法，統一設置回波抵消時長為64ms可支持1000路通道，使用本發明的方法，假設固定設置16ms的回波抵消自適應濾波器時長，動態調整延遲窗，則使用相同的回波抵消器可支持4000路通道，是傳統實現方法的4倍。其次，可提高回波抵消器的收斂速度。回波抵消器中適應濾波器的收斂時間與濾波器的階數，即回波抵消時長成正比，因此設置較小的回波抵消時長可以加快濾波器的收斂，從而提高通話建立初始時回波抵消的效果。例如移動通訊中通常設置64ms的回波抵消時長，如果使用本發明中的方法其回波抵消自適應濾波器的時長可能只有16ms。因此收斂速度是傳統實現方法的4倍。有效提高了回波抵消的性能。第三，可以改善語音質量。由於通訊線路上除了回波信號、語音信號之外還有噪聲信號，過長的回波抵消時長將引入這些噪聲信號，反而影響了語音質量。如果按傳統實現方法通常需要設置較長的回波抵消時長，而絕大多數呼叫的回波路徑延時都遠小於所設置的回波抵消時長，因此將會必不可免地引入額外的噪聲；而採用本發明的方法，回波抵消濾波器的時長遠遠小於傳統實現方法中的設置值，可以不引入或較少引入的噪聲信號。測量表明，在通常的網絡中，採用本發明的方法的信噪比可比傳統方法提高20％以上。
首先參考圖2。圖2是回波路徑延時示意圖。圖2中，回波路徑延時用td表示，由純延時(回波路徑的傳輸延時)和散射延時(回波信號的時長)兩部分組成。其中純延時由tr表示，散射延時由td-tr表示。通常而言，散射延時比較固定而且一般不超過10ms。而純延時與回波抵消器到產生回波的裝備2-4線轉換器的交換機之間的傳輸距離和網絡拓撲結構(中間經過多少交換機轉接)相關。因此，不同的呼叫其回波純延時不同，也就導致了不同的呼叫回波路徑延時相差很大。例如，北京的移動用戶呼叫深圳的固網用戶，回波抵消器裝在北京的GMSC上，而產生回波的2-4線轉換器裝在深圳的交換機上，中間經過數千公裡的傳輸和多級交換，回波路徑延時為40-60ms左右。在總共60ms的回波路徑延時中，散射延時(回波信號本身的時長)不超過10ms，其他50ms都是純延時(傳輸延時)。而對回波抵消濾波器真正有效的是回波信號本身(不超過10ms)，其他都是無用信號，反而會引入噪聲。因此，如果能準確地判斷出回波信號的純延時，那麼就可以在自適應濾波器之前疊加時延窗，通過時延窗來抵消純延時部分，而回波抵消自適應濾波器時長只要涵蓋散射延時就可以了。
同時，由於回波抵消器採用的自適應濾波器的時長越長，回波抵消的複雜度就越高，因此在某些特殊的場合，如果已知所有呼叫的回波路徑時延都超過某值時，可以採用加延遲窗的方法抵消一部分純延時，以降低回波抵消器的實現複雜度。例如，在國際關口局需要設置128ms的回波抵消時長，可採用64ms的回波抵消時長加64ms時延窗的方法等效於128ms的回波抵消時長。
圖1是本發明方法的實施例流程圖。按照圖1，首先在步驟1根據PSTN呼叫號碼確定本次呼叫的回波路徑純延時。該步驟通過PSTN呼叫號碼中的地址信息實現，具體方法是根據PSTN呼叫號碼中的地址信息得到出此呼叫的用戶交換機相對於裝備回波抵消器的設備之間的相對位置，這可以通過號碼中的長途區號確定；其次根據網絡的拓撲結構和局向配置，確定從裝備回波抵消器的設備到產生回波的用戶交換機之間的傳輸距離和經過的交換結點數量，即確定傳輸路徑，由此確定PSTN呼叫號碼對應的回波路徑純時延。具體傳輸路徑產生的回波純延時由傳輸延時和交換延時組成，傳輸延時可以按距離比上光速得到，交換延時由交換節點產生，按照國標規範應小於1ms，假設經過一個結點按1ms計算，即可得知具體傳輸路徑產生的回波純延時。因此在步驟1確定出本次呼叫的回波純延時後，在步驟2根據步驟1確定的回波純延時設置延遲窗的時長，在步驟3設置回波抵消自適應濾波器的時長，該時長是固定的，其長度略大於回波散射延時。所述回波散射延時的估計值採用固定設置的值，例如10ms。最後在步驟4確定回波抵消器的時長為延遲窗的時長與回波抵消自適應濾波器的時長的和。
由於實際組網情況的複雜性，在步驟1中根據PSTN呼叫號碼推斷出的回波路徑與真實的回波路徑可能存在一定差距，設置回波抵消時長時應留有一定保護餘量，因此本例中還包括設置回波抵消自適應濾波器時長的保護冗餘，使所設置回波抵消自適應濾波器的時長為原時長加上該保護冗餘。
在圖1所述實施例具體實施時，為了提高延遲窗時長的設置效率，還設置了延遲窗時長對應表，用於存儲不同地區的PSTN電話號碼與延遲窗時長的對應關係。該表是一個二維的表格，這個表格可以在安裝設備時配置好，並可以通過後臺修改維護。表格的行是PSTN電話號碼，表格的列是應設置的延遲窗時長。當建立一個呼叫時，通過此呼叫的PSTN電話號碼索引出此呼叫所應當設置的延遲窗時長。在延遲窗時長對應表中，將無法獲知PSTN電話號碼和複雜網絡的延遲窗時長設置為0，並設置一個超過回波路徑延時的回波抵消自適應濾波器的時長，所述回波路徑延時為回波路徑純延時與回波路徑散射延時的和。此時，等效於傳統的靜態設置回波抵消時長的方法。
由於網絡拓撲的複雜性，從用戶交換機到回波抵消設備之間可能存在多條路徑，如果無法確定此次呼叫所使用的路徑，則需要根據最短的路徑所推斷出的回波純延時來設置延遲窗時長，根據最長的路徑與最短的路徑之間回波純延時估計值的差值加上固定設置的回波散射延時的估計值來設置回波抵消器自適應濾波器的時長。當所需設置的回波抵消器自適應濾波器時長超過一定值(如64ms)時，則將延遲窗時長設置為0，並設置一個超過回波路徑延時的回波抵消自適應濾波器的時長。
權利要求
1.一種實現回波抵消的方法，包括a.根據公用交換電話網(PSTN)呼叫號碼確定本次呼叫的回波路徑純延時；b.根據步驟a確定的回波路徑純延時設置延遲窗的時長；c.設置回波抵消自適應濾波器的時長，使該時長略大於回波散射延時；d.確定回波抵消器的時長為延遲窗的時長與回波抵消自適應濾波器的時長的和。
2.根據權利要求1所述的實現回波抵消的方法，其特徵在於所述方法還包括設置回波抵消自適應濾波器時長的保護冗餘。
3.根據權利要求1或2所述的實現回波抵消的方法，其特徵在於步驟a所述根據PSTN呼叫號碼確定本次呼叫的回波純延時通過PSTN呼叫號碼中的地址信息實現。
4.根據權利要求3所述的實現回波抵消的方法，其特徵在於所述通過PSTN呼叫號碼中的地址信息確定本次呼叫的純延時按照下述步驟實現C1.根據PSTN呼叫號碼中的地址信息得到此呼叫的用戶交換機相對於裝備回波抵消器的設備之間的相對位置；C2.根據網絡的拓撲結構和局向配置，確定從裝備回波抵消器的設備到產生回波的用戶交換機之間的傳輸距離和經過的交換結點數量；C3.根據步驟C1、C2中所獲得的信息確定PSTN呼叫號碼對應的回波純延時。
5.根據權利要求4所述的實現回波抵消的方法，其特徵在於步驟C所述回波散射延時的估值採用固定設置的值。
6.根據權利要求5所述的實現回波抵消的方法，其特徵在於所述方法還包括設置延遲窗時長對應表，用於存儲不同地區的PSTN電話號碼與延遲窗時長的對應關係。
7.根據權利要求6所述的實現回波抵消的方法，其特徵在於在延遲窗時長對應表中，將無法獲知PSTN電話號碼和複雜網絡的延遲窗時長設置為0，並且所設置的回波抵消自適應濾波器的時長確定超過回波路徑延時，所述回波路徑延時為回波路徑純延時與回波散射延時的和。
8.根據權利要求7所述的實現回波抵消的方法，其特徵在於在從用戶交換機到裝備回波抵消器的設備之間存在多條路徑且無法確定此次呼叫所使用的路徑時，根據最短的回波路徑延時設置延遲窗時長，根據最短和最長的回波路徑之間延時的差值與回波散射延時的估計值的和設置回波抵消自適應濾波器的時長。
全文摘要
本發明公開了一種實現回波抵消的方法，該方法首先根據PSTN呼叫號碼確定本次呼叫的回波純延時，再根據所述純延時設置延遲窗的時長，設置時長略大於回波散射延時的回波抵消自適應濾波器的時長，最後設置回波抵消器的時長為延遲窗的時長與回波抵消自適應濾波器的時長的和。所述根據PSTN呼叫號碼確定本次呼叫的純延時可以通過PSTN呼叫號碼中的地址信息實現；採用上述方案，可以在不增加硬體設備的前提下顯著提高通道密度和提高回波抵消器的收斂速度，以及提高語音質量。
文檔編號H04B7/015GK1466359SQ0212113
公開日2004年1月7日 申請日期2002年6月10日 優先權日2002年6月10日
發明者周亮, 周 亮 申請人:華為技術有限公司