(57)【要約】ハイブリッドパスと受信信号パス間の相対的なゲインを調整することで、全二重通信の受信装置内のエコーを除去する方法と装置を開示する。すなわちこの方法と装置では、負荷接続回路の送信機能が擬似化されており、送信信号が全信号強度から差し引かれる。また他の方法と装置では、ハイブリッドの実行効率を評価することでハイブリッド・ゲインを設定するデジタルブロック回路を用いる。このデジタルブロック回路では、実際の受信強度と残留エコーの合計値である全受信信号強度が測定される。そしてその評価により、最初の残留エコー信号強度となる各ハイブリッド・ゲインの設定と決定が行なわれる。なお従来技術によるハイブリッド回路が、入力信号に相対的なゲインを変化させながら回線状態に適応される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
双方向性の送受信パスからのエコーを除去するハイブリッド回路において：
ハイブリッド・ゲイン調整器と；
差動増幅器と；
積分器；
とで構成されたことを特徴とするハイブリッド回路。
【請求項２】
前記ハイブリッド・ゲイン調整器が、送信パスに対して直列に配置されていることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド回路。
【請求項３】
前記差動増幅器が、受信信号から送信信号を差し引くように構成されていることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド回路。
【請求項４】
前記積分器が、全信号強度を計算するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド回路。
【請求項５】
前記ハイブリッド・ゲイン調整器が、可変抵抗器であることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド回路。
【請求項６】
前記ハイブリッド・ゲイン調整器が、前記積分器の出力により調整されることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド回路。
【請求項７】
前記積分器が、コンデンサーであることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド回路。
【請求項８】
双方向性電話線からのエコーを除去する方法において：
ハイブリッド回路を経由して送信信号を送ることによりエコーを生成するステップと；
受信信号にエコーを加えるステップと；
ハイブリッドパス中のゲインを調整することで、送信信号と受信信号を合わせた全信号強度を最少化するステップと；
差動増幅器の出力を積分するステップと；そして
前記受信信号から前記送信信号を差し引くステップ；
とで構成されたことを特徴とするエコーを除去する方法。
【請求項９】
前記送信信号の調整が、前記受信信号から差し引かれる前に実行されることを特徴とする請求項８記載のエコーを除去する方法。
【請求項１０】
前記差動増幅器が、受信信号から送信信号を差し引くように構成されていることを特徴とする請求項８記載のエコーを除去する方法。
【請求項１１】
前記積分ステップが、全信号強度を計算するように構成されていることを特徴とする請求項８記載のエコーを除去する方法。
【請求項１２】
前記送信信号の調整が、可変抵抗器を調整することにより実行されることを特徴とする請求項８記載のエコーを除去する方法。
【請求項１３】
前記ハイブリッド・ゲイン調整器が、前記積分器の出力により調整されることを特徴とする請求項８記載のエコーを除去する方法。
【請求項１４】
前記積分器が、コンデンサーであることを特徴とする請求項８記載のエコーを除去する方法。
【請求項１５】
双方向性電話線からのエコーをデジタル的に除去する方法において：
通信相手からデジタル信号を受信するステップと；
受信信号の実際の信号強度と残留エコーの信号強度を合計するステップと；
前記合計した信号強度を測定するステップと；
全てのハイブリッド・ゲインの設定を測定するステップと；
前記各設定でのエコーの信号強度を測定するステップと；そして
最少のエコーの信号強度となるゲインを選択するステップ；
とで構成されたことを特徴とするエコーをデジタル的に除去する方法。
【請求項１６】
前記送信信号の調整が、前記受信信号から差し引かれる前に実行されることを特徴とする請求項１５記載のエコーをデジタル的に除去する方法。
【請求項１７】
前記差動増幅器が、受信信号から送信信号を差し引くように構成されていることを特徴とする請求項１５記載のエコーをデジタル的に除去する方法。
【請求項１８】
前記積分ステップが、全信号強度を計算するように構成されていることを特徴とする請求項１５記載のエコーをデジタル的に除去する方法。
【請求項１９】
前記送信信号の調整が、可変抵抗器を調整することにより実行されることを特徴とする請求項１５記載のエコーをデジタル的に除去する方法。
【請求項２０】
前記ハイブリッド・ゲイン調整器が、前記積分器の出力により調整されることを特徴とする請求項１５記載のエコーをデジタル的に除去する方法。
【請求項２１】
前記積分器が、コンデンサーであることを特徴とする請求項１５記載のエコーをデジタル的に除去する方法。
【発明の詳細な説明】
【関連発明】
【０００１】
本出願は、２００１年１２月２６日出願の米国仮出願番号６０／３４４，６０４、“簡便に適応可能なハイブリッド回路”の優先権を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は一般的には電子回路に関連し、特にアナログ・フロントエンド装置(自己の通信端末)のためのハイブリッド回路の設計に関する。
【背景技術】
【０００３】
各種情報、インターアクティブ・ゲーム、あるいはビデオオンデマンド等の電子エンターテイメント等に関する顧客からの市場要求により、インターネットおよびブロードバンド電子通信の要求が強くなると、サービス提供者と顧客間での広域データ通信を可能とする信頼性が高くコスト的に安価な広域バンド幅の通信媒体が必要になってきている。現在の通信媒体は、既存の銅線ケーブル使用の電話システム（すなわち旧式な単純電話システムまたはＰＯＴＳ）を使用している。広域バンド幅またはブロードバンドのデータ転送率でデータを送信するためにこのようなＰＯＴＳ（旧式単純電話システム）を利用する場合は、ＶＤＳＬ、ＳＨＤＳＬ、ＲＡＤＳＬ、そしてＡＤＳＬ等の各種のデジタル加入者回線（ＤＳＬ）標準規格やプロトコールが提案されている。従来のアナログ電話システムでは、データの送受信とも同じ二本の送信ケーブルを使用するために、遠方から受信する弱い信号から近くへ送信する強い信号を分離するある種の手段を必要とする。通常、ｘＤＳＬシステムで用いられるモデムには、送信信号から受信信号を分離する回路が組み込まれている。そのような信号分離の回路は”ハイブリッド回路”と呼ばれている。このハイブリッド回路は、送信信号と受信信号を単一の通信パスに組み込み、或いは反対に一つの通信パスから送信信号と受信信号に分離するためにも用いられている。ハイブリッド回路はさらに又、音声とデータ通信を行う際に、双方向性通信を可能にする２本の導電性電話線を接続するためにも使用される。なおこの２本の導電性電話線の1本は送信信号を搬送し、もう１本は受信信号を搬送するために用いられる。ハイブリッド回路は一般的には送受信信号を分離または結合させるために、巻き線式変圧器に依存している。すなわち変圧器の巻き線を、必要とする信号に一致するように位相合わせを行い、また必要としない信号には一致しないように位相をずらせることにより、前者の必要とする信号のみを通過させ、後者の必要としない信号をキャンセルするように構成している。
【０００４】
全二重データ通信が一対の導電性の通信線に導かれる時には、近くへ送信する強い信号は遠方から受信する弱い信号と分離しなければならず、このように構成しなければこの受信した弱い信号が壊れてしまうからである。アナログフィルタである従来のハイブリッド回路は、エコーパスの反応に対応する為に用いられている。このハイブリッド回路を介して送信信号を送ることにより、エコーが擬似生成され、これが受信信号（つまりエコーが含まれている）から差し引かれる。しかしながらこの受信信号中のエコーの特性は送信回線の構成や負荷状態により異なるために、全ての通信状態で最適であるような安定して反応をするハイブリッド回路を設計するのは、困難または非現実的である。
【０００５】
そこで上述のような回線状態にも使用でき簡便に適応可能なハイブリッド回路を用いることにより、更に良い通信結果を得ることが可能となる。しかしながら、そのような簡便に適応可能なハイブリッド回路では、稼動している特定のエコーパスに一致してその反応を変化させるが、そのような回路は通常は複雑で初期操作が複雑になる欠点を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述のエコーパスに簡便に適応可能なハイブリッド回路を作用させて、これらの欠点を克服する為のものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施例として、ハイブリッドパスと受信信号パスの間の相対利得値を調整することである。
【０００８】
また本発明の実施例では、ハイブリッド利得設定を決定するデジタルブロックを用いている。例えば全受信信号強度（例えば真の受信信号強度と残留エコーの信号強度の合計信号強度）を測定してハイブリッド効果を評価することにより、最少残留エコー信号強度となるハイブリッド設定を決定することが出来る。
【０００９】
本発明は国際電気通信連合（ＩＴＵ）規格Ｇ．９９２．２（ＳＨＤＳＬ）準拠のモデムで実行可能である。この発明は更に他のモデムでも実行可能である。
【００１０】
簡便に適応可能な本ハイブリッド回路の他の実施例では、上述のようなこのハイブリッド回路を適用しない場合に比べて、６ｄＢだけエコーを抑えることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下の記述は、通信回線上での漏話を減少または相殺する複数の実施例と詳細な説明を開示して本発明を理解するためのものである。しかしながら本発明の範囲は、単に例示であるこれらの実施例と詳細な説明に限定されない。また当業者であれば、公知のシステムと方法を参照にして、本発明の目的と効果を容易に他の特定の設計および使用目的に合わせて種々に改変することが出来るものと理解されなければならない。
【００１２】
全二重データ通信が一対の導電性の通信線上で伝達される場合、送信信号の一部は受信パスに漏れ出るが、この漏れ出た信号が合成受信信号から除去されるべき不必要なエコー信号となる。このエコー信号の除去は、通信上の他端から送信された真のオリジナル信号に近似する補正受信信号を生成するために行なわれる。このような信号の補正は代数的にコントローラによって行なわれ、このコントローラでは、少なくとも一つのエコーキャンセラからのエコー推定信号と出力信号の代数的な数値上の差異を求める代数合成部を用いる。
【００１３】
本発明の実施例は、送受信信号に同一の２本線で構成した電話線を使用するために発生するエコーを、大幅に減少または除去するためのものである。本発明の一実施例では、図１に示すような受信信号からエコーを相殺する方法と装置を開示する。図１は簡便に適応可能なハイブリッド回路１０のブロック図であり、この簡便に適応可能なハイブリッド回路１０には、全二重通信線３５経由で相手側の通信端末と通信する一本の通信線用に差動送信信号を生成する送信線ドライバ１５が含まれている。さらにこのハイブリッド回路１０には、通常の固定ハイブリッド網２５と、負荷接続回路３０、可変通信線インピーダンス４０、および差動増幅器５０が含まれる。
【００１４】
本発明の他の実施例として図２に示すように、アナログの自分側のエコーを除去する方法と装置には、簡便に適応可能なハイブリッド回路１００が含まれる。このハイブリッド回路１００には、全二重通信線経由で相手側の通信端末と通信する一本の通信線用に差動送信信号を生成する送信線ドライバ１１０が含まれる。またこの簡便に適応可能なハイブリッド回路１００には、負荷接続回路から成る送信機能を擬似化する固定ハイブリッド網１３０が含まれる。さらにこのハイブリッド回路１００には、全平均信号強度（つまり全受信信号強度と送信信号中の残留エコーの信号強度）を調整する可変通信線インピーダンス１４０が含まれる。またさらにこのハイブリッド回路１００には、全受信信号から残留エコーを差し引く差動増幅器１６０が含まれる。そして積分器１８０は、上述の可変通信線インピーダンス１４０に対してループバックされる合計信号強度を出力し、これにより上記差動増幅器１６０に対する合計信号強度の可変入力値が生成される。適切な調整ハイブリッド・ゲイン１４０を循環させることで、所望のレベル（つまり最少の）残留エコーを有した受信信号を生成する調整を行いながら、上述のようなフィードバック操作が繰り返される。
【００１５】
図３に示す他の実施例では、まずプロセスが開始され（例えばステップ３００）、ステップ３１０で送信用の信号が生成される。この送信信号はステップ３２０で、相手側の受信端末へ全二重通信線で送信される。ステップ３３０で、相手側の送信端末から信号を受信する。その送信信号の一部が受信パスに漏洩または受信パスと干渉するため、ステップ３４０で受信信号中にエコーが存在するか否かを検出するためにチェックされる。もし受信信号中にエコーが無ければ、その受信信号はこの受信端末の信号処理部へ送られる。もし受信信号中にエコーがあれば、ハイブリッド・ゲインはステップ３５０で調整され、残留エコー（例えば送信信号）がステップ３６０で合成信号から差し引かれる。この差し引きのステップの計算結果は、ステップ３７０で合計信号強度を計算するために積分される。ステップ３７０で計算された差し引き結果は、ステップ３８０で残留エコーのチェックがされ、もし未だエコーが存在する場合には、全てのエコーが除去されるか受信信号中のエコーが最少化されるまで、ステップ３５０、３６０、３７０、そして３８０が繰返し実行される。所定の回数だけ繰り返されると、ステップ３９０で上記の受信信号はその後の処理のために送られる。
【００１６】
本発明の他の実施例では、全受信信号強度を測定するハイブリッド効率を評価することにより、ハイブリッド・ゲインの設定を決定するデジタル回路が用いられる。図４は、調整可能なハイブリッド・ゲインのデジタル回路４００の実施例である。図示するように、残留エコーと共に受信信号がエコーを除去するためにデジタル・エコーキャンセラ−４３０へ送られる。合計および計算ブロック４２０で、受信信号強度と残留エコーの信号強度は合計され、全信号強度が計算される。上述のデジタル・エコーキャンセラ−４３０の出力と、合計および計算ブロック４２０の出力は、デジタル・制御および決定ブロック４４０へ送られ、このデジタル・制御および決定ブロック４４０では受信信号の全信号強度とエコーを取り除いた受信信号とが比較される。そして所定回数だけこのステップを繰り返した後に、デジタル・制御および決定ブロック４４０は最少の残留エコー信号強度となるハイブリッド・ゲインの設定を選択する。
【００１７】
上述のように本発明は特定の実施例に関して述べたが、当業者レベルであれば種々の改変は明らかであり、それらの改変は全て本発明の範囲内であり、次に述べる特許請求の範囲であるものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
本発明は、以下の添付図面と関連させて後述の発明の詳細な説明を理解することで、さらに完全に理解することが可能となる。
【図１】本発明の実施例に係る簡便に適応可能なハイブリッド利得回路を有したアナログ・フロントエンド（ＡＦＥ：自己の端末側）を示す回路図である。
【図２】本発明の実施例に係るハイブリッド利得を利用した回路図である。
【図３】本発明の実施例に係るハイブリッド利得を利用したフローチャートである。
【図４】本発明の実施例に係るハイブリッド利得をデジタル的に利用するブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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