FI116181B - Virheenkorjausta ja virheentunnistusta hyödyntävä informaationkoodausm enetelmä ja laitteet - Google Patents

Description

! 116181

Virheenkorjausta ja virheentunnistusta hyödyntävä informaationkoodausmenetel-mä ja laitteet

Keksintö koskee kohdistettua virheenkorjausta ja/tai virheentunnistusta hyödyntä-5 vää informaationkoodausmenetelmää, jossa tiedonsiirtoyhteyden laatua käytetään tiedonsiirtoyhteydellä käytettävän koodausmoodin valintaan. Keksintö koskee myös menetelmää soveltavaa järjestelmää sekä päätelaitteita. Keksintö soveltuu erityisesti käytettäväksi radioteitse toteutettujen tiedonsiirtoyhteyksien yhteydessä.

10 Siirrettäessä informaatiota, kuten puhetta tai dataa, siirtovirheille altteilla siirtoyhteyksillä, koodataan siirrettävä informaatio yleensä virheenkorjausalgoritmilla. Etenkin digitaalisilla yhteyksillä siirtovirheet pyritään ilmaisemaan, ja virheelliset informaatiobitit korjaamaan. Se, kuinka tässä onnistutaan, riippuu muun muassa siirtovirheiden lukumäärästä ja käytetystä virheenkorjausalgoritmista. Alan am-15 matti-ihmiselle tutuissa puheenkoodausjärjestelmissä suurin osa puheinformaatio-ta sisältävistä biteistä suojataan virheenkorjauskoodilla. Näin tehdään esimerkiksi GSM-järjestelmän niin sanotussa täyden linjanopeuden (FR, Full Rate) puhekoo-dekissa.

20 GSM-järjestelmän täyden linjanopeuden puhekoodekissa (nimitetään jatkossa t · f ; · '; myös FR-puhekoodekiksi) käytetään RPE-LTP (Regular Pulse Excitation - Long f f * t « »

Term Prediction) -pohjaista puheenkoodausmenetelmää. Se tuottaa 260 puhepa-

, I I

rametribittiä jokaista 20 ms puhekehystä kohti. Näistä 260 bitistä subjektiivisesti t t *. 182 tärkeintä suojataan virheenkorjauskoodilla. Virheenkorjauskoodina käytetään / r; 25 1/2-nopeuden konvoluutiokoodausta. Jäljelle jäävät 78 bittiä siirretään siirtoyhtey- della täysin ilman virheenkorjausta.

t I

• I

* r i v 1 Siirtovirheiden lukumäärä tiedonsiirtoyhteydellä voi tilapäisesti ylittää GSM-*' ·,: järjestelmässä käytettävän 1 /2-nopeuden konvoluutiokoodauksen virheenkorjaus- ;30 kyvyn. Tämän seurauksena vastaanotetut tärkeät puheparametribitit saattavat si- • t i t i * * »* · * » · 2 116181 sältää siirtovirheitä. Näiden syntyneiden siirtovirheiden havaitseminen on tärkeää, vaikka niitä ei pystyttäisikään korjaamaan. Jos äänenlaadun kannalta oleellisimmat puheparametrit sisältävät siirtovirheitä, niitä ei tule käyttää puhesynteesiin vastaanottimessa, vaan ne tulee hylätä. GSM-järjestelmän täyden linjanopeuden 5 FR-puhekoodekissa virheentunnistukseen käytetään 3-bittistä CRC (Cyclic Redundancy Check)-virheentunnistusta. CRC-virheentunnistus on kohdistettu 50:een puheen koodauksen kannalta tärkeimpään bittiin. Vastaanottimessa virheentun-nistuskoodia käytetään tunnistamaan jokaisen 20ms puhekehyksen 50 tärkeimmän bitin oikeellisuus. Mikäli ne sisältävät virheitä, luokitellaan kehys vialliseksi, 10 eikä sitä käytetä puhesynteesissä. Sen sijaan viallinen kehys pyritään korvaamaan estimaatilla, joka muodostetaan esimerkiksi ajallisesti edeltävien virheettömien kehysten perusteella.

Edellä lyhyesti kuvattu GSM-järjestelmän täyden linjanopeuden puheenkoodaus-15 menetelmä toimii melko hyvin, mikäli siirtovirheiden suhteellinen osuus tiedonsiirtoyhteydellä ei nouse liian suureksi. Tällöin virheenkorjausalgoritmi kykenee korjaamaan siirtovirheitä riittävästi tyydyttävän tiedonsiirtoyhteyden ja sitä kautta pu-heenlaadun aikaansaamiseksi. Kun siirtovirheiden osuus nousee keskinkertaiseksi tai suureksi, ylittyy koodaussuhteeltaan 1/2-nopeuksisen konvoluutiokoo-...'· 20 dauksen virheenkorjauskyky. Tällöin tarvittaisiin tehokkaampaa virheenkorjausal- ';·/ goritmia, kuten esimerkiksi koodaussuhteeltaan 1/3-nopeuksista konvoluutiokoo- dausta. Tällöin kuitenkin puheenkoodauksen kokonaistehokkuus huononee oleel-lisesti, koska tiedonsiirtoyhteydelle on mahdutettava enemmän virheenkorjausin-formaatiobittejä. Tämä luonnollisesti nostaa tiedonsiirtoyhteydeltä vaadittavaa tie- ! # » 25 donsiirtonopeutta. Näin ollen tätä lähestymistapaa ei voida käyttää kiinteän linja-;1.t. nopeuden koodekeissa. Sen sijaan edellä kuvattu virheenkorjausalgoritmin tehos-tamiseen perustuva menetelmä soveltuu vaihtelevan linjanopeuden tiedonsiirtojär-.·. : jestelmiin.

» · • · · · 3 116181

Esimerkiksi puheen välittämiseen käytettävän tiedonsiirtojärjestelmän kokonaisbit-tinopeus on mahdollista pitää vakiona, mikäli samalla kun puheparametribittien virheenkorjaukseen käytettävien bittien määrää lisätään niin itse puheen koodaamiseen käytettävää bittimäärää vähennetään. Tämä edellyttää puolestaan 5 useiden linjanopeudeltaan erilaisten puhekoodekkien käyttöä sekä lähettimessä että vastaanottimessa, mikä monimutkaistaa järjestelmän rakennetta. Edelleen mitä alhaisempaa bittimäärää puheen koodaamiseen käytetään, sitä enemmän laskentakapasiteettia järjestelmän eri komponenteilta yleensä vaaditaan. Edellä kuvatut haitat nostavat järjestelmän kustannuksia. Lisäksi ei voida välttyä puheen 10 laadun huonontumiselta käytettäessä enemmän bittejä virheenkorjaukseen, sillä mitä vähemmän bittejä on käytettävissä puheen koodaamiseen, sitä enemmän äänen laadusta joudutaan tinkimään. Puheen koodaukseen käytetyn bittinopeu-den alentamisesta aiheutuva äänen laadun huononnus on erityisen huomattavaa tapauksessa, jossa puheen taustalla on taustakohinaa, esim. auton moottorin 15 ääntä.

Eräs tunnetuissa puheenkoodausmenetelmissä esiintyvä ongelma ilmenee vastaanottimen puhesynteesin mykistymisenä paljon tiedonsiirtovirheitä sisältävillä tiedonsiirtoyhteyksillä. Tämä johtuu siitä, että virheentunnistusalgoritmin havaites-20 sa puhekehyksissä siirtovirheitä, se liian helposti ohjaa puhesyntetisoijan hiljai- : ·: : seksi. Tämä johtaa puheinformaation menettämiseen.

* · *

Kuten edellä kuvatusta ilmenee, on olemassa tarve kehittää parempi menetelmä ' *;., informaatioparametrien suojaamiseen paljon siirtovirheitä sisältävillä tiedonsiirto-25 yhteyksillä. Lisäksi on tarve kehittää järjestelmä, jonka vastaanotin sietää parem-y." min virheitä sisältäviä informaatioparametrikehyksiä. Seuraavassa keksinnön mu-: ’: ’: kaista informaationkoodausmenetelmää ja sitä hyödyntävää järjestelmää ja pääte- : laitteita selostetaan etupäässä käyttäen esimerkkinä puheenkoodausta matka- viestinjärjestelmässä. Mikään ei kuitenkaan rajoita keksinnön mukaisen informaa- • · * ;.* 30 tionkoodausmenetelmän käyttöä myös muunlaisen datan kuin puhedatan koo- 4 116181 daamiseen. Selkeyden vuoksi jatkossa keksinnöstä käytetään myös nimitystä pu-heenkoodausmenetelmä, koska se kuvaa parhaiten erästä keksinnön tärkeimmistä sovelluskohteista. Keksintöä on mahdollista hyödyntää radioyhteyden asemasta myös esimerkiksi johdinyhteydellä toteutettujen tiedonsiirtojärjestelmien yhteydes-5 sä.

Nyt on keksitty kohdistettua virheenkorjausta ja virheentunnistusta hyödyntävä informaationkoodausmenetelmä, jolla edellä kuvattuja ongelmia voidaan vähentää. Esillä olevan keksinnön eräs tarkoitus on esittää puheenkoodausmenetelmä, 10 joka säätyy automaattisesti tiedonsiirtoyhteyden laadun funktiona optimoiden pu-heenlaadun kaikenlaatuisilla tiedonsiirtoyhteyksillä. Käytetyn tiedonsiirtoyhteyden laatua analysoidaan mittaamalla alan ammatti-ihmiselle tuttuja tiedonsiirtoyhteyden laatua kuvaavia parametreja, kuten esimerkiksi C/l (Carrier to Interference) suhdetta, S/N (Signal to Noise) suhdetta tai bittivirhesuhdetta (Bit Error Rate, 15 BER). Keksinnön mukaisessa informaationkoodausmenetelmässä puheenkoodaukseen käytettävien bittien lukumäärää ei tarvitse alentaa suhteessa käytetyn tiedonsiirtoyhteyden kokonaisbittinopeuteen, jolloin puheen äänenlaatu edullisesti säilyy hyvälaatuisena. Keksinnön mukaisessa puheenkoodausmenetelmässä virheenkorjaus ja/tai virheentunnistus kohdistetaan äänenlaadun kannalta oleelli-• .·’· 20 simpiin bitteihin mainitun C/l-suhteen tai muun tiedonsiirtoyhteyden laatua kuvaa- '··· : van parametrin funktiona. Tunnetuissa järjestelmissä esiintyvää puhesynteesin mykistymistä huonoilla tiedonsiirtoyhteyksillä vähennetään keksinnön mukaisessa informaationkoodausmenetelmässä kohdistetun virheentunnistuksen, eli kohdistetun viallisten kehysten tunnistuksen avulla.

25

Keksinnön mukainen informaationkoodausmenetelmä kestää hyvin tiedonsiirtovir-heitä. Tiedonsiirtovirheiden hyvä sietokyky on saatu aikaan monitoroimalla tie-: donsiirtoyhteyden laatua, sekä kohdistamalla ja optimoimalla puheparametrien t 1 virheenkorjausta ja virheentunnistusta. Sekä virheenkorjauskoodaus (esimerkiksi · · 5 116181 konvoluutiokoodaus) että virheentunnistuskoodaus (esimerkiksi syklisen redundanssin tarkistus) säädetään vastaamaan tiedonsiirtoyhteyden virheolosuhteita.

Kun tiedonsiirtovirheitä esiintyy vähän, kaikki tai lähes kaikki puheparametribitit 5 suojataan keksinnön mukaisessa järjestelmässä virheenkorjauskoodilla. Kun tiedonsiirtovirheitä esiintyy enemmän, virheenkorjausta kohdistetaan sitä enemmän puheen laadun ja ymmärrettävyyden kannalta tärkeimpiin puheparametribitteihin (siirrettäessä muuta dataa kuin puhetta informaation kannalta tärkeimpiin bittei-hin), mitä enemmän tiedonsiirtovirheitä esiintyy. Se, mitkä bitit ovat puheenlaadun 10 kannalta tärkeimpiä määräytyy käytettävän puheenkoodausmenetelmän mukaan. Esimerkiksi käytettäessä yksinkertaista PCM (Pulse Code Modulation) koodausta on yksiselitteistä, että eniten merkitsevät bitit (MSB, Most Significant Bits) ovat tärkeämpiä, ja ne tulee suojata huolellisesti. Vähiten merkitsevät bitit (LSB, Least Significant Bits) taas voidaan tarvittaessa jättää suojaamatta, koska niiden vaiku-15 tus puheen ymmärrettävyyteen on vähäinen. Alan ammatti-ihmiselle tutussa GSM-järjestelmän FR-puhekoodekissa bittien suhteellinen tärkeys on määritelty GSM-spesifikaatiossa. Lopullinen päätös siitä, mitkä bitit ovat puheen laadun kannalta tärkeimpiä, on tehty subjektiivisesti kuuntelukokeiden perusteella. Kun keksinnön mukaisessa menetelmässä virheenkorjauskoodia kohdistetaan tärkeimpiin bittei- .··: 20 hin, muutetaan virheenkorjauskoodia samalla tehokkaammaksi, eli suojattuja pu- • · · :>:t; heparametribittejä kohti sisällytetään suhteessa enemmän virheenkorjausinfor-maatiota. Tämä toteutetaan esimerkiksi käyttämällä alemman koodaussuhteen omaavaa konvoluutiokoodausta.

* I · 25 Kun tiedonsiirtoyhteyden laatu huononee, kuten käy matkaviestinjärjestelmässä esimerkiksi silloin kun matkaviestimen ja tukiaseman välisen radioyhteyden laatu huononee, keksinnön mukaisessa järjestelmässä yhä pienempi osa kaikista pu- : heparametribiteistä suojataan valikoiden, mutta tehostetulla virheenkorjauskoodil- • » la. Virheenkorjauskoodaus kohdistetaan puheen laadun kannalta tärkeimpiin bit- ;·’ 30 teihin siten että kaikkein tärkeimmät bitit suojataan aina, ja vähemmän tärkeitä • · · * · 6 116181 suojataan tiedonsiirtoyhteyden laadun ja virheenkorjaukselle käytettävissä olevan bittimäärän sallimissa rajoissa. Virheenkorjauskoodin tehostamisesta seuraa, että jopa erittäin paljon tiedonsiirtovirheitä sisältävillä tiedonsiirtoyhteyksilläkin puheen dekoodaaminen vastaanottopäässä on mahdollista, eli keksinnön mukaista pu-5 heenkoodausmenetelmää hyödyntävä järjestelmä ei “romahda”. Ilman virheenkor-jauskoodia välitetyt bitit saattavat tiedonsiirtovirheiden takia huonontaa puheen laatua, mutta hyvin suojatut, tärkeimmät puheparametribitit takaavat silti puheen ymmärrettävyyden. Tämä menettely on huomattavasti parempi puheen laadun kannalta kuin se, että kaikki puheparametribitit tai suurempi osa niistä yritettäisiin 10 suojata heikolla virheenkorjauskoodilla. Heikko virheenkorjauskoodi häiriöllisillä tiedonsiirtoyhteyksillä johtaa tilanteeseen, jossa virheenkorjauskoodi ei enää kykene korjaamaan tiedonsiirtovirheitä. Tällöin itse asiassa kaikki virheenkorjaukseen käytetyt bitit menevät hukkaan. Kun tiedonsiirtoyhteyden laatu paranee, eli tiedonsiirtovirheiden määrä alenee, adaptoituu keksinnön mukainen puheenkoo-15 dausjärjestelmä vastaavasti uuteen tilanteeseen, ja kasvattaa virheenkorjaus-koodilla suojattavien puheparametribittien osuutta. Näin ollen virheenkorjaus toimii tehokkaasti kaikissa tiedonsiirto-olosuhteissa.

Tiedonsiirtoyhteyden laatua on mahdollista analysoida monella eri menetelmällä.

• ··: 20 Eräitä menetelmiä ovat alan ammatti-ihmiselle tutut tiedonsiirtoyhteydeltä mitatut, • · · jo aiemmin mainitut C/l (Channel to Interference) - ja S/N (Signal to Noise) - suh- I I ( *;. .* teet. Tiedonsiirtoyhteyden laatua on mahdollista analysoida vastaanottimessa myös puhesynteesistä hylättyjen, virheitä tärkeimmissä biteissä sisältäneiden pu- * · · ' · . heparametrikehysten esiintymistiheyden funktiona, kuten myöhemmin erään kek-25 sinnön toteutusmuodon yhteydessä tarkemmin selostetaan. Itse tiedonsiirtoyhtey-den laadun detektointi on mahdollista suorittaa sekä lähettimessä että vastaanot-timessa, mutta tieto valitusta puheenkoodausmoodista (eli kuinka keksinnön mu- , \ : kaisesti virheenkorjaus- ja/tai virheentunnistusbitit kohdistetaan) on aina välitettä- > ’ * ‘: vä lähettimen puhe-enkooderille.

/. 30 • · · 116181 j 7

Keksinnön mukainen järjestelmä käyttää tyypillisesti samaa, kiinteällä linjanopeudella toimivaa puhekoodekkia. Ainoastaan virheenkorjauskoodauksen ja virheen-tunnistuskoodauksen kohdistus muutetaan vastaamaan kulloisiakin tiedonsiirto-olosuhteita. Tällä mahdollistetaan järjestelmän toiminta “romahduspisteen” yläpuo-5 lella. Romahduspisteellä tarkoitetaan tilannetta, jossa tiedonsiirtoyhteys sisältää niin paljon tiedonsiirtovirheitä, että vastaanotin ei enää kykene tulkitsemaan vastaanottamaansa informaatiota. Toisin sanoen keksinnön mukaista kohdistettua virheenkorjausta ja virheentunnistusta hyödyntävä informaationkoodausmenetel-mä alentaa tiedonsiirtoyhteyden romahduspistettä, joka käytännössä tarkoittaa 10 esimerkiksi sitä, että tiedonsiirtoyhteys matkaviestimen ja tukiaseman välillä onnistuu signaali-kohinasuhteeltaan aikaisempaa heikkolaatuisemmilla radioyhteyksillä.

Keksinnön mukaista puheenkoodausmenetelmää hyödyntävä järjestelmä adaptoituu automaattisesti kulloisiinkin tiedonsiirto-olosuhteisiin, ja sen vuoksi minimoi 15 tiedonsiirtovirheiden vaikutuksen puheen laatuun. Koska virheenkorjauskoodin kohdentaminen tiettyihin puhebitteihin on osa itse virheenkorjauskoodia, on keksinnön avulla toteutettavissa kiinteällä linjanopeudella toimiva järjestelmä, joka tarjoaa korkealaatuisen puheenlaadun. Keksintöä on mahdollista käyttää kaiken laatuisilla tiedonsiirtoyhteyksillä ilman tarvetta siirtyä käyttämään matalamman * * · ;··; 20 linjanopeuden koodekkia. Tiedonsiirtojärjestelmissä, jotka käyttävät vaihtelevaa • < « ;· ·linjanopeutta tai muuttavat puheparametribittien ja virheenkorjausinformaation ‘1..* suhdetta, keksintöä voidaan käyttää yhtä lailla tiedonsiirtoyhteyden ja sitä kautta puheenlaadun parantamiseen.

* · · f I · * 25 Sen lisäksi, että keksinnön mukaisessa puheenkoodausmenetelmässä virheenkor-jauskoodi kohdistetaan suhteessa tärkeimpiin puheparametribitteihin, myös vir- t : Γ: heentunnistuskoodi (esimerkiksi CRC) keskitetään sitä enemmän suojaamaan tär- . ·. : keimpiä puheparametribittejä, mitä enemmän tiedonsiirtovirheitä käytetty tiedon- (”*; siirtoyhteys sisältää. Tämä edelleen parantaa informaation perillepääsyn todennä- :·’ 30 köisyyttä, ja vähentää tarvetta mykistää puhesignaalia vastaanottimessa. Tämä l »f

1 » I

i » 8 116181 edullisesti parantaa puheen laatua ja ymmärrettävyyttä. Erittäin paljon tiedonsiirto-virheitä sisältäviä tiedonsiirtoyhteyksiä käytettäessä on mahdollista hyväksyä tie-donsiirtovirheitä puhekehysten vähemmän merkityksellisissä biteissä, ja käyttää näitä puhekehyksiä puheen syntetisoimiseen vastaanottimessa, koska puheen 5 laatu on alentunut jo joka tapauksessa, jos puhekehyksiä on jouduttu hylkäämään puhekehysten eniten merkityksellisissä biteissä olleiden virheiden vuoksi.

Keksinnön mukaiselle kohdistettua virheenkorjausta ja virheentunnistusta hyödyntävälle informaationkoodausmenetelmälle ja menetelmää hyödyntäville laitteille on 10 tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimusten 1, 11, 12, 13 ja 15 tun-nusmerkkiosissa.

Keksinnön mukaista kohdistettua virheenkorjausta ja virheentunnistusta hyödyntävää informaationkoodausmenetelmää ja sen toteutusta selitetään seuraavassa 15 yksityiskohtaisesti puheenkoodausesimerkin avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1A esittää alan ammatti-ihmiselle tuttua puhe-enkooderia ja sen yhtey-.; · dessä lähetettävään datavirtaan lisättäviä virheentunnistus- ja virheen- j 20 korjausparametreja lohkokaaviona, 6”: kuva 1B esittää kuvassa 1A esitettyä puhe-enkooderia vastaavaa alan am- i ’ ‘.. mattimiehelle tuttua puhedekooderia ja toiminnallisia lohkoja lohkokaa- v : viona, 25 : V kuva 1C esittää konvoluutiokoodauksen kohdistamista tärkeimpiin puhepa- :: rametribitteihin puhekehyksen sisällä GSM-järjestelmässä, 9 116181 kuva 2 esittää kaaviona konvoluutiokoodauksen tehokkuuden suhdetta siihen puheparametribittien määrään, johon virheenkorjaus kohdistuu eräässä keksinnön mukaisessa informaationkoodausjärjestelmässä, 5 kuva 3 esittää virheenkorjauskoodauksen kohdistamista puheparametribit- teihin suhteessa käytetyn virheenkorjauskoodauksen tehokkuuteen keksinnön mukaisessa puheenkoodausjärjestelmässä, kuva 4 esittää keksinnön mukaista kohdistettua virheenkorjausta ja virheen-10 tunnistusta hyödyntävää lähetintä lohkokaaviona, kuva 5 esittää keksinnön mukaista kohdistettua virheenkorjausta ja virheen-tunnistusta hyödyntävää vastaanotinta lohkokaaviona, 15 kuva 6 esittää keksinnön mukaisen kohdistetun virheentunnistuksen kohdis tumista puheparametribitteihin virheentunnistusmoodin funktiona, kuvat 7 ja 8 esittävät keksinnön mukaisen kohdistetun virheenkorjauksen ja virheentunnistuksen toteutusta useaa eri nopeuksista puhekoodekkia

1 f I

20 käyttävän puhe-enkooderin yhteydessä, * f » t » * i ·

4 « > I

* # • 1 9 “’,· kuva 9 esittää keksinnön mukaisen matkaviestimen rakennetta lohkokaavio- » ·

» I

na, ja * *9 i » · 25 kuva 10 esittää keksinnön mukaista tiedonsiirtojärjestelmää.

i f * t * • T: Kuvassa 1A on esitetty lohkokaaviona GSM - järjestelmästä tutun FR - puhekoo- . · : dekin lähettimen rakennetta ja toimintaa. Puhesignaali 100 koodataan puhe- I * ' enkooderissa 101 puheparametreiksi 102, jotka johdetaan edelleen kanavaen- * »» ; <' 30 kooderille 104. Kanavaenkooderi 104 lisää virheenkorjaus-ja virheentunnistusbitit \ I * i t I t · · ,0 116181 puheparametrien 102 yhteyteen. Bittien erottelulohkossa 103 puheparametribitit jaetaan kahteen tärkeysluokkaan. Tärkeimmille 182 bitille (Luokka I) muodostetaan virheentunnistus- ja virheenkorjausparametrit. Ensin kaikkein tärkeimmille 50:lle bitille lasketaan 3-bitin CRC - virheentunnistusparametrit lohkossa 105, jon-5 ka jälkeen syntynyt bittivirta (182+3 bittiä) ohjataan konvoluutioenkooderille 106. Konvoluutioenkooderi 106 laskee biteille 1/2-nopeuden konvoluutiokoodin neljällä häntäbitillä. Tuloksena on 378 bittiä (2*182+2*4+2*3) konvoluutiokoodattua dataa 107. Konvoluutiokoodattu data 107 ohjataan edelleen multiplekserille 109, jossa se yhdistetään vähiten merkitsevien 78 bitin (Luokka II, viite 108) kanssa. Koko-10 naisuudessaan kanavaenkooderi 104 tuottaa ulostuloon (viite 110) 456 bittiä jokaista 20 ms puhekehystä kohti, jolloin GSM-järjestelmän FR-puhekoodekin koko-naislinjanopeudeksi muodostuu 22.8 kbps.

Kuvassa 1B on esitetty alan ammatti-ihmiselle tuttu järjestely puheen ja kanava-15 koodin dekoodaamiseksi digitaalisessa vastaanottimessa, kuten esimerkiksi GSM-järjestelmän vastaanottimessa. Tiedonsiirtoyhteydeltä vastaanotettu kanavakoo-dattu signaali 111 jaetaan demultiplekserissä 112 kahteen osaan: 78 suojaamattomaan puheparametribittiin (viite 121) sekä konvoluutioenkooderin 106 (kuva 1A) tuottamaan 378 bittiin (viite 113). Kanavakoodaus puretaan kahdessa vaiheessa t t t · ·**; 20 kanavadekooderissa 114. Ensimmäisessä vaiheessa konvoluutiokoodauksella t j t ;' V suojatut bitit 113 prosessoidaan konvoluutiodekooderissa 115, joka korjaa havait-

I i I

'!,, ‘ semansa siirtovirheet ja poistaa virheenkorjauksessa käytetyt bitit. Konvoluutiode- kooderin 115 ulostuloon saadaan näin ollen bittivirta 116, joka koostuu 182:sta puheparametribiteistä (viite 119) ja 3:sta CRC-bitistä. CRC-bittien perusteella ka- » 25 navadekooderi 114 tarkistaa CRC-tarkistuksessa 117, onko 50 tärkeimmän bitin joukkoon jäänyt virheellisiä bittejä. Mikäli virheitä ei ole, käytetään puheparamet- :Ti ribitit 119 puhedekooderissa 125 puhesignaalin 126 generoimiseen. Puhepara- < ’. ; metribitit 119 ja suojaamattomat bitit 121 yhdistetään multiplekserissä 120 koko-naisen puhekehyksen (joka siis koostuu 260 bitistä) muodostamiseksi. Mikäli tär-30 keimmissä 50 bitissä havaitaan siirtovirheitä, todetaan puhekehys virheelliseksi, i * t s I * t t » iti 11 116181 eikä sitä käytetä puheen syntetisoimiseen. Sen sijaan puheen miellyttävyyden ja ymmärrettävyyden parantamiseksi hylättyjen puhekehysten asemasta puhede-kooderille 125 välitetään aikaisempiin multiplekseriltä 120 saatuihin virheettömiin puheparametreihin perustuva ennuste. Tämä toteutetaan lohkossa 122. CRC-5 tarkistin 117 kontrolloi kytkintä 124 virheellisten kehysten ilmaisinlipulla 118 (Bad Frame Indication, BFI), jonka perusteella valitaan puhedekooderille joko tiedonsiirtoyhteydeltä vastaanotettu puhekehys 123 tai virheellisen kehyksen tapauksessa korvaava ennuste 122.

10 Kuvassa 1C on esitetty GSM-järjestelmän täyden linjanopeuden puheenkoodauksessa käytetyn puhe-kehyksen 260 puheparametribittiä. Puheparametribitit on kuvassa 1C esitetty puheen koodauksen kannalta tärkeysjärjestyksessä siten, että subjektiivisesti tärkeimmät bitit on esitetty ylhäällä, ja vähemmän tärkeät bitit alhaalla. Todellisella tiedonsiirtoyhteydellä tärkeimmät ja vähemmän tärkeät bitit 15 lomitellaan ympäri puhekehystä purskeenomaisten häiriöiden (monta peräkkäistä virheellistä bittiä) haitallisuuden vähentämiseksi. Subjektiivisella tärkeydellä tarkoitetaan sitä, että GSM-järjestelmässä bitit on jaettu puheen laadun kannalta enemmän merkitseviin ja vähemmän merkitseviin bitteihin lopullisesti kuunteluko-keiden perusteella, vaikkakin karkea luokittelu on mahdollista tehdä myös muilla I M t ; .·; 20 menetelmillä (esimerkiksi virheellisten bittien vaikutus puhesignaalin S/N - suhtee- • * I · ·.*: seen. 182 eniten merkitsevää bittiä b1-b182 (esitetty tummennettuna) suojataan aina 1/2-nopeuden konvoluutiokoodauksella, minkä lisäksi 50 kaikkein eniten I '·· merkitsevää bittiä varustetaan 3-bitin CRC-virheentunnistuskoodilla. Näin ollen v : virheenkorjausparametreillä ja virheentunnistusparametreillä suojataan GSM- 25 järjestelmässä aina samat bitit siirtoyhteyden laadusta riippumatta. GSM-·’ / ’ järjestelmässä käytetyn täyden linjanopeuden puhekoodekin toiminta on kuvattu yksityiskohtaisesti GSM suosituksessa 06.10. Se määrittelee myös käytetyn RPE-*· *: LTP-koodekin muodostamien puheenkoodausparametrien bittien subjektiivisen ‘ ' merkityksen puheen laatuun.

!*·· 30 12 116181

Kuvassa 2 on esitetty kaavio, joka kuvaa erästä keksinnön toteutusmuotoa. Se esittää konvoluutiokoodauksen tehokkuutta ja sen kohdistumista keksinnön mukaisella tavalla tiettyyn osaan tärkeimmistä informaatiobiteistä tiedonsiirtokanavan virhesuhteen funktiona. Tiedonsiirtokanavan virhesuhdetta on tässä esimerkissä 5 mallinnettu C/l (Carrier to Interference) -suhteena. C/l-suhde kuvaa vastaanotetun RF-signaalin laatua, oleellisesti kantoaallon signaalin suhdetta häiriösignaaleihin. Häiriösignaalit koostuvat mm. saman kanavan häiriöistä, eli häiriöistä, jotka aiheutuvat samalla taajuudella lähettävästä toisesta tukiasemasta, sekä vierekkäisten kanavien aiheuttamista häiriöistä. Yhtälailla luokituksessa olisi mahdollista käyttää 10 esimerkiksi signaali - kohinasuhdetta (S/N, Signal-to-Noise tai myöhemmin selitettävää vastaanotettujen hylättyjen puhekehysten lukumäärään perustuvaa indikaatiota). Tiedonsiirtokanavan virhesuhdearvion perusteella tiedonsiirtokanava luokitellaan tässä esimerkissä neljään eri luokkaan: 15 lähes virheetön kanava (C/l >10 dB) matala virhesuhde (7 dB < C/l < 10 dB) keskimääräinen virhesuhde (4 dB < C/l < 7 dB) korkea virhesuhde (C/l < 4 dB) » • * · · : .·. 20 Lähes virheettömällä tiedonsiirtokanavalla on mahdollista käyttää alhaisen vir-• *» * heenkorjauskyvyn omaavaa virheenkorjauskoodia. Esimerkiksi konvoluutiokoo-daus, jonka koodaussuhde on suurempi kuin 1/2, riittää korjaamaan tiedonsiirtoyh-• '· · teydellä mahdollisesti syntyneet virheet. Tällöin jokaiselle puheparametribitille on v · käytössä vähemmän kuin yksi bitti virheenkorjausinformaatiota, mutta se riittää.

25 Käytettäessä 13.0 kbps puhekoodekkia ja 22.8 kbps tiedonsiirtonopeuden omaavaa tiedonsiirtokanavaa, kaikki 20 ms pituisen puhekehyksen 260 puheparamet-\ ribittiä kyetään suojaamaan käyttämällä suhteeltaan 267/456 konvoluutiokoodaus- :ta 4 häntäbitillä ja 3-bittisellä CRC-koodilla. Näin ollen käytetty virheenkorjaus li-’sää alkuperäisen 260 puheparametribitin bittimäärän (456/267) * (260+4+3) = 456 : ' 30 bittiä, aivan kuten esimerkissämme käytetty GSM-järjestelmä edellyttää.

»· > 13 116181 267/456-nopeuksinen konvoluutiokoodi on mahdollista toteuttaa 1/2-nopeuden konvoluutiokoodista punkturoimalla. Punkturoiminen on alan ammattimiehelle tuttu tekniikka, jolla on mahdollista tuottaa koodaussuhteeltaan erilaisia konvoluutio-5 koodeja käyttäen samoja konvoluutiokoodauspolynomeja. Punkturoiminen on helposti toteutettavissa oleva sekä joustava menetelmä, joka soveltuu hyvin keksinnön mukaisessa puheenkoodausmenetelmässä tarvittavien useiden koodaussuhteeltaan erilaisten konvoluutiokoodien tuottamiseen. Esimerkiksi 267/456-nopeuksinen konvoluutiokoodi saadaan 1/2-nopeuden konvoluutiokoodista kah-10 dessa vaiheessa. Ensimmäisessä vaiheessa 267 bittiä (260 puheparametribittiä, 3 CRC-bittiä ja 4 häntäbittiä) enkoodataan käyttäen 1/2-nopeuden konvoluutiokoodia. Tulokseksi saadaan 2 * 267 = 534 bittiä. Toisessa vaiheessa saadusta 534 bitin konvoluutiokoodatusta bittijoukosta pudotetaan (punkturoidaan) 78 bittiä pois, jotta se mahtuu 456 bitin kanavakehykseen. Näin aikaansaadaan 267/456-15 nopeuksinen konvoluutiokoodaus. Vastaanottimessa konvoluutiodekooderi 222 toimii synkronisesti konvoluutioenkooderin 209 kanssa, joten se tietää pudotettujen bittien bittipositiot. Konvoluutiodekooderi 222 täyttää puuttuvat (punkturoidut) bittipositiot neutraalilla arvolla, joka ei esitä “0”:aa tai “1”:stä, vaan enemmänkin “puolta bittiä”. Täytettyään puuttuneet bittipositiot konvoluutiodekooderilla 222 on : .·. 20 534 bitin lohko, joka tämän jälkeen dekoodataan käyttäen 1/2-nopeuden konvo-

Mt ♦ : luutiokoodia.

«t ♦ \ Kun tiedonsiirtokanavan virhesuhde lisääntyy niin, että se tulkitaan matalan virhe- v : suhteen kanavaksi (7 dB < C/l < 10 dB), 267/456-nopeuden konvoluutiokoodi ei 25 enää kykene korjaamaan tiedonsiirrossa tapahtuneita virheitä. Tarvitaan tehok-•‘ ' ‘ kaampi virheenkorjauskoodi. Tämä vastaavasti tarvitsisi enemmän virheenkorjau-\ sinformaatiobittejä sijoitettavaksi tiedonsiirtokanavaan, kuin sinne järjestelmän :.’*i puitteissa on mahdollista laittaa. Keksinnön mukaisessa puheenkoodausmenetel-‘ ’ mässä riittävän tehokas virheenkorjaus aikaansaadaan kohdistamalla virheenkor- I ’••SO jauskoodi vain tärkeimpiin 260:stä puheparametribitistä. Tämä toteutetaan tässä 14 116181 keksinnön mukaisessa toteutusesimerkissä neljällä toimintamoodilla siten, että kohdistus on sitä tarkempi, mitä suurempi tiedonsiirtokanavan virhesuhde on. Samanaikaisesti virheenkorjauksen koodaussuhdetta säädetään vastaavasti.

Tässä esimerkissä matalan virhesuhteen kanavilla käytetään 1/2-nopeuden kon-5 voluutiokoodia 182 tärkeimmälle bitille, jolloin saadaan kanavakehyksen edellyttämät 2*( 182+3+4) + 78 = 456 bittiä.

Keskimääräisen virhesuhteen (4 dB < C/l < 7 dB) ja korkean virhesuhteen (C/l < 4 dB) kanaville tarvitaan vielä tehokkaampia virheenkorjauskoodeja, jotta lisäänty-10 neet virheet on mahdollista korjata. Näille kanaville käytetään tässä keksinnön mukaisen puheenkoodausmenetelmän toteutusesimerkissä konvoluutiokoodausta nopeuksilla 127/316 ja 1/4, jolloin vastaavasti virheenkorjaus kohdistuu 120 ja 56 tärkeimpään bittiin. Seuraavalla sivulla esitetyssä taulukossa on esitetty yhteenvetona neljälle eri kohdistusmoodille tiedonsiirtokanavan virhesuhteen, konvoluutio-15 koodaussuhteen ja suojattujen bittien lukumäärän lisäksi keksinnön mukaisen pu-heenkoodausjärjestelmän toteutusesimerkille ominaisia parametrejä.

15 116181

Moodi Moodi 0 Moodi 1 Moodi 2 Moodi 3

Kanavan virhesuhde C/l C/l>10dB 7 dB < C/l 4 < C/l <7 C/l < 4

(Vaihtoehtoisesti S/N) <10 dB dB dB

Puheparametribittejä 20 260 260 260 260 ms puhekehyksessä

Konvoluutiokoodaus- 267/456 1/2 127/316 1/4 suhde

Suojattujen puhepara- 260 182 120 56 metribittien lukumäärä

Konvoluutiokoodauksen 4 4 4 4 häntäbittien lukumäärä CRC-bittien lukumäärä 3 3 3 3 A: Suojattujen puhepa- 267*456/267 189*2/1 127*316/127 63*4/1 rametribittien lukumäärä =456 =378 =316 =252 B: Suojaamattomien 0 78 140 204 ·.· i puheparametribittien i lukumäärä 20 ms puhekehyksessä 456 456 456 456 lähetettyjen bittien ko- > konaismäärä :: Tiedonsiirtokanavan virhesuhdetta on edellä esitetyssä esimerkissä mallinnettu 5 C/l (Carrier to Interference) -suhteena tai signaali - kohinasuhteella (S/N). Esillä : ’·· olevaan menetelmään soveltuu erityisen hyvin myös sellainen siirtoyhteyden laa- 16 116181 dun analysointimenetelmä, jossa käytetään vastaanotettujen hylättyjen puheke-hysten lukumäärään perustuvaa mallinnusta. Tätä selvitetään seuraavassa yksityiskohtaisesti.

5 Siirtoyhteyden laatu voidaan arvioida vastaanotettujen hylättyjen kehysten määrän perusteella. Arviointi perustuu aikayksikköä kohden vastaanotettujen hylättyjen kehysten määrään. Esimerkiksi voidaan tarkkailla viimeksi kuluneen kahden sekunnin aikana vastaanotettujen hylättyjen kehysten määrää suhteessa kaikkiin vastanotettuihin puhekehyksiin, ja tehdä luokittelu seuraavasti: 10 lähes virheetön kanava hylättyjä kehyksiä < 0.3% matala virhesuhde 0.3% < hylättyjä kehyksiä < 3% keskimääräinen virhesuhde 3% < hylättyjä kehyksiä < 15% korkea virhesuhde hylättyjä kehyksiä > 15%.

15

Hylättyjen puhekehysten prosentuaalinen osuus kaikista vastaanotetuista puhe- kehyksistä ei sellaisenaan kerro kovin tarkasti sitä, millainen heikennys puheen laatuun aiheutuu. Esimerkiksi tapauksessa, jossa taajuushyppely ei ole käytössä järjestelmässä ja jossa puhelimen käyttäjä liikkuu hitaasti, voi siirtoyhteyteen ai- : 20 heutua paikallisia pitkiä häipymiä, vaikka hylättyjen kehysten osuus kokonaisuute- • « * · j na olisikin pieni. Yllä esitettyä parempi menetelmä tiedonsiirtoyhteyden laadun detektointiin saadaan siksi yhdistämällä yllä esitettyyn suoraan hylättyjen kehysten ; '·· prosentuaaliseen osuuteen perustuvaan menetelmään perättäisten vastaanotettu-\ : : jen huonojen kehysten lukumäärään perustuva lisädetektointi. Tämä lisädetek- 25 tointi perustuu peräkkäisten hylättyjen kehysten lukumäärään esimerkiksi viimeksi : kuluneiden kahden sekunnin ajalta, ja sitä käyttäen saadaan fokusointimoodin va linta robustimmaksi ajoittain esiintyviä pitkiä häipymiä vastaan.

Γ': 116181 17

Alla on esitetty tähän menetelmään perustuva laadunanalysointimenetelmä. Siinä on merkitty P:llä tarkasteluaikavälillä vastaanotettujen perättäisten hylättyjen kehysten suurinta lukumäärää.

5 lähes virheetön kanava P < 1 matala virhesuhde 1 < P < 3 keskimääräinen virhesuhde 3 < P < 6 korkea virhesuhde P > 6 10 Yllä esitellyt hylättyjen kehysten prosentuaaliseen osuuteen ja perättäisten hylättyjen kehysten lukumäärään perustuvat menetelmät yhdistetään edullisesti siten, että siirtoyhteyden laatua detektoidaan molemmilla yllämainituilla menetelmillä samanaikaisesti ja käytetään detektointituloksista huonomman laadun antavaa tulosta esillä olevan menetelmän mukaisen kohdistusmoodin valinnassa.

15

Alalla tunnetussa tekniikassa hylättyjen kehysten korvausmenettely perustuu tilakoneeseen, jossa suoraan lasketaan perättäisten hylättyjen kehysten lukumäärää. Vastaanotettaessa useita perättäisiä hylättyjä kehyksiä siirrytään kunkin hylätyn ,kehyksen vaikutuksesta yhtä alemmalla tilalle tilakoneessa ja puhesignalia vai-• »· : 20 mennetaan korvausmenettelyn kuluessa sitä voimakkaammin, mitä alemmassa

: tilassa ollaan korvausmenettelyssä. Tällaista menetelmää on kuvattu mm. GSM

:"'; suosituksessa 06.11 “Substitution and muting of lost frames for full-rate speech ; ·traffic channels" ja patentissa US 5,526,366 “Speech Code Processing". Tällai-.: : sissa menetelmissä hylättyjen perättäisten puhekehysten lukumäärä on helposti 25 saatavissa selville suoraan tilakoneesta sen hylättyjen kehysten korvausmenette- • ' ’ lyn tilan perusteella, jossa on käyty alimmillaan. Yllä esitettyä peräkkäisten hylät- ’ * tyjen kehysten lukumäärään perustuvaa siirtoyhteyden laadun detektointia voi- /·: daan soveltaa siksi myös siten, että detektointia ohjaavana P:nä käytetään sitä »* · * · · · ‘ hylättyjen kehysten korvausmenettelyn alinta tilaa, jossa on käyty tarkasteluvälin : '·· 30 aikana. Riippuen korvaismenettelystä, Pei ole tällöin enää suoraan perättäisten 11 61 81 18 hylättyjen kehysten lukumäärä, vaan se kuvaa yleisemmin sitä, miten vaikeaksi , kullekin hylätylle puhekehykselle suoritettava korvaus on arvioitu hylättyjen kehys ten korvausmenettelyssä. Esimerkiksi patentissa US 5,526,366 “Speech Code Processing” on kuvattu menetelmä, jossa tilakonetta on muutettu siten, että 5 alimmille hylättyjen kehysten korvausmenettelyn tiloille voidaan siirtyä myös yksittäisen hylätyn kehyksen seurauksena, mikäli tämä yksittäinen hylätty kehys on vastaanotettu vain yhden tai harvojen hyvien kehyksien jälkeen.

Kuvassa 3 on esitetty keksinnön mukaisen puheenkoodausjärjestelmän toteutus-10 esimerkissä käytetty puheparametribittien jakaminen konvoluutiokoodauksella suojattuihin ja suojaamattomiin bitteihin neljässä eri toimintamoodissa. Toiminta-moodeja voi eri toteutusmuodoissa olla myös enemmän tai vähemmän kuin neljä. Konvoluutiokoodauksella suojatut bitit on kuvassa 3 esitetty tummennettuna. Jokaiselle 20 ms puhekehykselle käytetään jotakin näistä neljästä moodista. Moodin 15 valinta perustuu tiedonsiirtolinjan virhesuhteen arvioimiseen, ja moodi on mahdollista määrittää jokaiselle kehykselle erikseen. Vastaanottimessa enkoodaamiseen käytetty koodausmoodi (fokusmoodi) on mahdollista tunnistaa suoraan vastaanotetusta bittivirrasta. Vaihtoehtoisesti tieto käytetystä koodausmoodista on mah-,dollista sisällyttää puhekehykseen sivuinformaatiobitteinä. Koska tieto käytetystä : ,·. 20 koodausmoodista on tärkein dekoodamisessa tarvittava tieto, tulee tällöin sivuin- 4 . * * : .'; formaatiobitit suojata tehokkaimmalla virheenkorjaus- ja virheentunnistusalgoritmil- : ‘ : la. Tämä luonnollisesti heikentää koodekin tehokkuutta jonkin verran, joten pa- i ,. rempi ratkaisu on tunnistaa koodausmoodi vastaanotetusta datasta dekooderissa.

: : Koodausmoodi on mahdollista välittää myös signalointikanavaa pitkin, mikäli käy- 25 tetty tiedonsiirtojärjestelmä sen mahdollistaa.

Kuvassa 4 on esitetty keksinnön mukaista kohdistettua virheenkorjausta ja vir-‘ · i heentunnistusta hyödyntävä lähetinosa 10. Siinä puhesignaali 200 enkoodataan 1 . · ‘ puhe-enkooderissa 201, joka koodaa puheen puheenkoodausalgoritmille (esim ’· 30 RPE-LTP-koodaus) ominaisiksi puheparametribiteiksi 202. Virheenkorjaus ja vir- 116181 19 heentunnistus kohdistetaan keksinnön mukaisesti puheparametribitteihin 202 tiedonsiirtoyhteyden laadun funktiona. Tiedonsiirtoyhteyden laatua monitoroidaan jatkuvasti. Monitorointi suoritetaan esimerkiksi detektorilla 215, joka mittaa tiedonsiirtoyhteyden C/l-suhdetta (vaihtoehtoisesti olisi siis mahdollista käyttää esim.

5 S/N-suhdetta, tai bittivirhesuhdetta (BER)). Mitattu C/l-suhde 203 välitetään koh-distusmoodin valitsimelle 216, joka valitsee puheen enkoodamisessa käytettävän koodausmoodin 213 kuvien 2 ja 3 selityksen yhteydessä mainitun periaatteen mukaan. Tiedonsiirtoyhteydeltä 214 vastaanotetuin signaalin laatua voidaan analysoida siis esim. S/N:n, C/I:n tai bittivirhesuhteen (BER) perusteella. Nämä para-10 metrit muodostetaan tyypillisesti vastaanottimen kanavakorjaimessa. Signaali-kohinasuhteen ja bittivirhesuhteen estimointi on esitetty esimerkiksi US -patenttijulkaisussa US 5557639.

Kaksisuuntaisessa tietoliikenteessä voi joissakin järjestelmissä olla siirtoyhteyden 15 (viite 214) häiriöisyydessä eri suuntiin (lähetettävä informaatio, vastaanotettu informaatio) huomattava ero. Jotta lähetettävä informaatio voidaan lähettää menetelmän mukaisesti parhaimmassa mahdollisessa kohdistusmoodissa, voidaan menetelmässä käyttää sellaista suoritustapaa, jossa vastaanottimessa 20 (kuva 5) suoritetaan siirtokanavan 214 laadun detektointi, ja vastaanotin 20 ohjaa lähetintä : .·. 20 10 parhaimpaan mahdolliseen kohdistusmoodiin. Tässä tapauksessa vastaanot- t > r · • timessa 20 suoritetaan tiedonsiirtoyhteyden 214 laadun detektointi sekä kohdis-tusmoodin valinta. Vastaanotin 20 lähettää valitun kohdistusmoodin sivuinformaa- ; *·· tiona lähettimelle 10, joka siirtyy käyttämään valittua kohdistusmoodia. Tällöin lä- : hettimen 10 ei tarvitse suorittaa siirtoyhteyden 214 laadun detektointia eikä koh- 25 distusmoodin valintaa. Tätä toteutusmuotoa kuvataan jäljempänä yksityiskohtai- • * ‘ sesti.

: ‘ : Puhe-enkooderin 201 (kuva 4) tuottamat puheparametribitit 202 ohjataan puhepa- ! ;·* rametribittien erottimelle 204, jossa ne jaetaan kahteen osaan: niihin bitteihin 205 • '·· 30 jotka suojataan virheenkorjaus-ja virheentunnistuskoodilla, ja niihin bitteihin 206 116181 20 (jos niitä on) jotka lähetetään tiedonsiirtoyhteydellä suojaamattomina. Keksinnön mukaisessa informaationkoodausjärjestelmässä virheenkorjaus- ja virheentunnis-tuskoodeja on mahdollista käyttää myös toisistaan riippumatta, eli käyttää vain joko virheenkorjauskoodausta tai virheentunnistuskoodausta. Molempien koodaus-5 menetelmien yhtäaikainen käyttö antaa kuitenkin äänenlaadun kannalta parhaan lopputuloksen. Keksinnön mukainen kohdistettu virheenkorjauskoodaus (esimerkiksi konvoluutiokoodaus 209) sekä virheentunnistuskoodaus (esimerkiksi CRC-koodaus 208) suoritetaan kanavaenkooderissa 207. Konvoluutioenkooderin 209 ulostulo 210 ja ilman virheenkoodausta (moodit 1-3, kuva 3) välitettävät pu-10 heparametribitit 211 yhdistetään multiplekserillä 212 kanavakoodatun, tiedonsiirtoyhteydelle lähetettävän signaalin 214 muodostamiseksi. Signaali lähetetään tiedonsiirtoyhteydelle lähetinvastaanotinyksiköllä 240. Moodilla 0 kaikki puhepara-metribitit 202 suojataan, joten tällöin puheparametribittien erotusta 204 ja mul-tipleksointia 212 ei tarvitse suorittaa, vaan kaikki puheparametribitit kulkevat vir-15 heenkorjauskoodauksen 209 ja virheentunnistuskoodauksen 208 kautta.

Kuvien 2 ja 3 yhteydessä kuvattiin etupäässä virheenkorjauskoodauksen kohdistamista tiettyihin puheparametribitteihin. Vastaavalla tavalla on mahdollista kohdis-taa myös tiedonsiirtovirheiden havaitsemiseen käytettävä koodaus (esim. CRC

• · * * ; 20 208) valikoituihin bitteihin. Tämä entisestään lisää tärkeimpien bittien perillepää- * * · i syn todennäköisyyttä. Näin ollen vastaanottimessa ei synny puhesynteesin mykis- :, ,: tämistarvetta yhtä usein kuin aikaisemmin tunnetuissa järjestelmissä, koska entis- : *· tä suurempi osa puhekehyksistä kyetään dekoodaamaan.

25 Lähes virheettömillä kanavilla (C/l > 10 dB) CRC-koodaus 208 kohdistetaan edellä kuvatussa esimerkkitapauksessa 100 tärkeimpään bittiin, kun taas matalan virhe-suhteen (7 dB < C/l < 10 dB), keskimääräisen virhesuhteen (4 dB < C/l < 7 dB) ja ': korkean virhesuhteen (C/l < 4 dB) kanavilla vastaavasti CRC 208 kattaa vain 50, Γ”: ;' 30 ja 15 tärkeintä bittiä. Kuvassa 6 on esitetty CRC-koodauksen 208 kohdistumi- : “ 30 nen tiettyihin bitteihin kohdistusmoodin 213 funktiona.

» » t I

116181 21

Kuvassa 5 on esitetty keksinnön mukaisessa informaationkoodausjärjestelmässä käytettävän vastaanottimen 20 rakennetta lohkokaaviona. Tiedonsiirtoyhteydeltä 214 vastaanotettu data ohjataan lähetinvastaanotinyksiköltä 241 demultiplekserille 5 219, jossa se puretaan käytetyn kohdistusmoodin määrittämällä menetelmällä (esim. kuva 3, moodit 0-3). Käytetty kohdistusmoodi vastaanotetaan lähettimeltä 10 esimerkiksi sivuinformaatiobitteinä (viite 213), ja välitetään kohdistusmoodin valitsimelle 248. Vastaanottimen 20 kohdistusmoodin valitsin 248 voi myös tehdä päätöksen tiedonsiirtoyhteydelle 214 soveliaasta kohdistusmoodista mittaamalla 10 tiedonsiirtoyhteyden 214 laatua detektorilla 245. Detektori 245 voi mitata tiedonsiirtoyhteyden laatua myös hylättyjen pakettien perusteella, kuten aiemmin todettiin. Tätä kuvaa kohdistetun CRC:n tarkistuslohkolta 224 tuleva signaali 226. Mittaustulos välitetään kohdistusmoodin valitsimelle 248 signaalina 247. Mikäli kohdistusmoodin valinta suoritetaan vastaanottimessa 20, välittää vastaanotin siitä 1 15 tiedon lähettimelle 10 esimerkiksi sivuinformaatiobitteinä. Tätä kuvaa katkoviiva 242.

Kun kohdistusmoodin valitsin 248 on ratkaissut käytetyn kohdistusmoodin 250, ,:. välittää se kohdistusmoodin 250 kanavadekooderille 223.Mikäli vastaanotin 20 ky- : 20 kenee tunnistamaan käytetyn kohdistusmoodin ilman sivuinformaatiobittejä 213, !· I · » tekee puhedekooderi edullisesti päätöksen käytetystä kohdistusmoodista dekoo-

' * I

dauksen yhteydessä. Riippumatta siitä, millä tavalla kohdistusmoodi on välitetty tai ; ·. tunnistettu, jaetaan vastaanotettu data 218 suojaamattomiin bitteihin 225 sekä vir- : heenkorjauskoodilla 209 (kuva 4) ja virheentunnistuskoodilla 208 (kuva 4) suojat- 25 tuihin bitteihin 220 kohdistusmoodin perusteella. Mikäli tiedonsiirtoyhteys 214 on lähes virheetön (kohdistusmoodiksi oli valittu moodi 0), ei bittien jakoa tarvitse suorittaa, sillä kaikki bitit on suojattu.

/ Demultiplekseriltä 219 kanavadekooderille 223 välitettävästä datasta 220 poiste- ; '·· 30 taan ensin virheenkorjauskoodaus. Tämä toteutetaan konvoluutiodekooderilla 222 116181 22 kohdistusmoodin 250 perusteella määräytyvän algoritmin mukaan. Konvoluutiode-kooderilla 222 käytetään samaa konvoluutiokoodauksen suhdetta (267/456, 1/2, 127/316 tai 1/4) kuin lähettimessä 10 käytettiin. Tämän jälkeen data ohjataan CRC:n tarkistuslohkolle 224, joka tarkistaa vastaanottamastaan datasta sisältä-5 vätkö kohdistetun virheentunnistuskoodauksen alaiset bitit virheitä, joita konvoluu-tiodekooderi 222 ei kyennyt korjaamaan. CRC:n tarkistus kohdistetaan tässä esimerkkitapauksessa 100, 50, 30 tai 15 tärkeimpään bittiin kohdistusmoodin 250 määrittelemällä tavalla. CRC:n tarkistuslohko 224 antaa ulostulonaan puretut pu-heparametribitit 227 sekä viallisen kehyksen indikaatiosignaalin 226.

10

Mikäli CRC:n tarkistuslohko 224 ei havainnut virheitä virheentunnistuskoodauksen kohdebiteissä, puretut puheparametribitit 227 ja mahdolliset suojaamattomat bitit 225 yhdistetään multiplekserillä 228 kokonaiseksi puhekehykseksi 230, joka edelleen ohjataan puhedekooderille 232 puhesynteesiä varten. Mikäli CRC:n tar- 15 kistuslohko 224 havaitsee virheen CRC:llä suojatuissa puheparametribiteissä asettaa se viallisen kehyksen indikaatiosignaalin 226 aktiiviseksi, jolloin kyseistä puhekehystä 230 ei käytetä puhesynteesiin. Sen sijaan hylättyjen kehysten korvaaja 229 generoi multiplekseriltä 228 saamiensa aikaisempien virheettömien kehysten perusteella estimaatin ja välittää sen puhedekooderille 232. Viallisen ke- * j » 20 hyksen indikaatiosignaali 226 ohjaa kytkintä 231, joka suorittaa valinnan puretun * i ♦ ! * puheparametrikehyksen 230 ja hylätyn kehyksen korvaavan kehyksen 270 välillä.

* * * , · * \ Viallisen kehyksen indikaatiosignaali 226 ohjataan myös vastaanottimen 20 tie- ; * ,, donsiirtoyhteyden laadun detektorille 245.

» i ’,': 25 Keksinnön mukaisessa kohdistettua virheenkorjausta ja virheentunnistusta hyö-' · dyntävässä informaationkoodausmenetelmässä käytetään koko ajan samaa puhe- : enkooderia 201 ja samaa puhedekooderia 232. Myös käytetty puheenkoodaamis- . j nopeus säilytetään vakiona. Ainoastaan virheenkorjauskoodauksen 209 ja/tai vir- 5,,,: heentunnistuskoodauksen 208 moodia optimoidaan tiedonsiirtoyhteyden 214 laa- • ·.. 30 dun perusteella parhaan mahdollisen puheenlaadun saavuttamiseksi. Mikään ei 116181 23 kuitenkaan estä keksinnön käyttämistä myös vaihtelevalla linjanopeudella toimivissa puheenkoodausjärjestelmissä. Yhtälailla keksintö soveltuu oivallisesti käytettäväksi myös sellaisten kiinteällä linjanopeudella toimivien puheenkoodausjärjes-telmien yhteydessä, joissa käytetään useita eri linjanopeudella toimivia puhekoo-5 dekkeja. Näissä järjestelmissä puheparametribittien virheenkorjaus- jaAai virheen-tunnistusbittien suhteellista osuutta säädetään tiedonsiirtoyhteyden laadun perusteella kokonaislinjanopeuden säilyessä vakiona. Näissä järjestelmissä keksinnön mukaista kohdistettua virheenkorjausta ja -tunnistusta on mahdollista käyttää lisäominaisuutena: ensin järjestelmässä valitaan puheparametribittien ja virheenkor-10 jaus/virheentunnistusbittien välinen suhde, jonka jälkeen valitaan kohdistusmoodi jokaiselle virheenkorjaukseen ja/tai virheentunnistukseen käytetylle linjanopeudelle erikseen. Näissäkin järjestelmissä keksinnön mukaisella kohdistetulla virheenkorjauksella ja virheentunnistuksella on mahdollista saavuttaa puheenkorjausjär-jestelmässä parempi äänenlaatu varsinkin virhesuhteeltaan huonoilla tiedonsiirto-15 yhteyksillä.

Kuvassa 7 on esitetty kiinteän linjanopeuden puheenkoodausjärjestelmän enkoo-deri, joka käsittää N kappaletta eri nopeudella toimivia puhe-enkoodereita SPE1, iJe SPE2.....SPEN. Jokainen niistä tuottaa eri puheenkoodausbittinopeuden k1, k2, ,·. 20 ..., kN. Jokainen puhe-enkooderi SPE1, SPE2,..., SPEN on kytketty yhteen N.stä I * = » » * ; kanavaenkooderista CHE1, CHE2,..., CHEN. Jokaisella kanavaenkooderilla • * · CHE1, CHE2.....CHEN on myös erilainen virheenkorjaukseen ja -tunnistukseen » l * yhteensä käytettävä bittinopeus c1, c2,...,cN (ei esitetty kuvassa). Puhe-j ' enkooderien ja kanavaenkooderien bittinopeudet ovat sellaiset, että k1 > k2 > ... > 25 kN ja c1 < c2 < ... < cN. Koko järjestelmän tiedonsiirtokanavalle syötetyn koodatun : '·* puheinformaation bittinopeus K on vakio. Tämä on saavutettu käyttämällä sellaisia I » » * * puhe-enkooderien SPE1, SPE2,... SPEN ja kanavaenkooderien CHE1, CHE2,...

» * ; .*·; , CHEN bittinopeuksia jotka toteuttavat seuraavan yhtälön: ki + ci = K, i=1,...,N.

»> , !Näin ollen ainoastaan puhe-enkooderien ja kanavaenkooderien käyttämien bitti- ;' ‘. 30 nopeuksien suhteellinen osuus muuttuu kokonaislinjanopeuden K säilyessä va-» k » 14» 116181 24 kiona. Bittinopeuksien suhteellista osuutta säädetään tiedonsiirtoyhteyden laadun perusteella: mitä enemmän tiedonsiirtovirheitä tiedonsiirtoyhteydellä esiintyy, sitä alempibittinopeuksista puhe-enkooderia ja vastaavasti suurempibittinopeuksista kanavaenkooderia (virheenkorjaukseen ja -tunnistukseen käytetään enemmän 5 bittejä) käytetään. Edellä kuvattu puheenkoodausjärjestelmä on tekniikan tasosta alan ammatti-ihmiselle tunnettu.

Sovellettaessa keksinnön mukaista kohdistettua virheenkorjausta ja -tunnistusta edellisessä kappaleessa kuvattuun puheenkoodausjärjestelmään, toteutetaan se 10 jokaiselle N:lle (tai osalle niistä) koodausmoodille (puhe-enkooderin ja kanavaen-kooderin yhdistelmälle) erikseen. Näin ollen jokaiselle koodausmoodille, tai vain osalle niistä, on olemassa joukko keksinnön mukaisia kohdistusmoodeja. Mitä häiriöllisempi tiedonsiirtokanava on, sitä korkeampi fokusmoodin numero valitaan (kuva 8), eli sitä enemmän virheenkorjausta-ja tunnistusta kohdistetaan puheen 15 laadun kannalta oleellisimpiin puheparametribitteihin.

Keksinnön mukaisen kohdistetun virheenkorjauksen ja/tai virheentunnistuksen käyttö tarjoaa lisäjoustavuutta adaptoitua vaihtelevalaatuisiin tiedonsiirtokanaviin, , · . ja johtaa parempilaatuiseen puheenlaatuun häiriöllisillä tiedonsiirtoyhteyksillä.

; . 20 Keksintö tarjoaa uuden parametrin säätää virheenkorjauksen- ja -tunnistuksen t - t • : kohdistumista, jolloin saavutettava tarkkuus ja tehokkuus on parempi kuin aiem- « » · : min tunnetuissa järjestelmissä. Keksintö tarjoaa oivallisen tavan toteuttaa virheen- » < I * korjauksen- ja virheentunnistuksen kannalta monella eri toimintamoodilla toimivan v* puheenkoodausjärjestelmän, joka edullisesti käyttää vain pientä määrää erilaisia 25 puhekoodekkeja. Keksinnön mukainen järjestely mahdollistaa monella eri toimin-: " tamoodilla toimivan, tiedonsiirtovirheitä hyvin kestävän, puheenkoodausjärjestel-, * män toteuttamisen vähällä määrällä puhekoodekkeja, jolloin järjestelmän koko- ; naiskompleksisuus pysyy alhaisella tasolla. Näin ollen keksinnön eri toteutusmuo- ; *' dot ovat taloudellisestikin ajatellen kilpailukykyisiä.

, ·· 30 * > i t 11 61 81 25

Kuvassa 8 on esitetty kuinka eri fokusmoodit (tässä esimerkissä 1 :stä 3:een) kohdistuvat kullekin eri koodassuhteelle 1, 2, 3, ... , N tiedonsiirtoyhteyden laadun (kuvassa 8 ilmaistu C/l-suhteena) funktiona. Koodaussuhteella tarkoitetaan pu-heparametribittien suhdetta virheenkorjaus- ja/tai virheentunnistusbitteihin vakiolin-5 janopeudella toimivassa puheenkoodausjärjestelmässä.Kuvassa 9 on esitetty keksinnön mukaisen matkaviestimen rakennetta lohkokaaviona, jossa käytetään keksinnön mukaista kohdistettua virheenkorjausta ja/tai virheentunnistusta. Lähetettävä, mikrofonilta 301 tuleva puhesignaali näytteistetään A/D-muuntimessa 302, ja puhe koodataan puhekooderissa 303, jonka jäikeen suoritetaan kantataajuisen 10 signaalin käsittelyä lohkossa 304, oleellisesti keksinnön mukainen kohdistettua virheenkorjausta ja/tai virheentunnistusta suorittava kanavakoodaus 207 (kuva 4). Tämän jälkeen kanavakoodattu signaali muunnetaan radiotaajuudelle ja lähetetään lähettimestä 305 duplex-suodattimen DPLX ja antennin ANT välityksellä. Vastaanotossa vastaanotetulle puheelle suoritetaan kuvan 5 yhteydessä seloste-15 tut vastaanottohaaran 306 toiminnot, kuten puheen dekoodaus keksinnön mukaisella kohdistusmoodilla 213, 213’ lohkossa 223. Dekoodattu puhe ohjataan D/A-muuntimen 308 kautta kaiuttimelle 309 toistamista varten.

•

Kuvassa 10 on esitetty keksinnön mukainen tiedonsiirtojärjestelmä 310, joka käsit- V 20 tää matkaviestimiä 311 ja 31T, tukiaseman 312 (BTS, Base Transceiver Station), .···! tukiasemakontrollerin 313 (Base Station Controller), matkapuhelinkeskuksen 314 * · · (MSC, Mobile Switching Centre), tietoliikenneverkkoja 315 ja 316, sekä niihin suo-raan tai päätelaitteen (esim. tietokone 318) välityksellä liittyneitä viestimiä 317 ja 319. Keksinnön mukaisessa tiedonsiirtojärjestelmässä 310 matkaviestimet ja muut i '.· 25 viestimet 317, 318 ja 319 kytkeytyvät toisiinsa tietoliikenneverkkojen 315 ja 316 v : välityksellä, ja käyttävät informaation siirtämiseen kuvien 2-9 yhteydessä kuvattua informaationkoodausmenetelmää. Keksinnön mukaista menetelmää käytetään järjestelmässä edullisesti matkaviestimissä 311, 31T ja tukiasemassa 312.

t 26 116181 Tässä on esitetty keksinnön toteutusta ja suoritusmuotoja esimerkkien avulla. Alan ammattimiehelle on ilmeistä, ettei keksintö rajoitu edellä esitettyjen suoritusmuotojen yksityiskohtiin ja että keksintö voidaan toteuttaa muussakin muodossa poikkeamatta keksinnön tunnusmerkeistä. Esitettyjä suoritusmuotoja tulisi pitää valai-5 sevina, muttei rajoittavina. Siten keksinnön toteutus- ja käyttömahdollisuuksia ra-joittavatkin ainoastaan oheistetut patenttivaatimukset. Täten vaatimusten määrittelemät erilaiset keksinnön toteutusvaihtoehdot, myös ekvivalenttiset toteutukset kuuluvat keksinnön piiriin.

t • · ·

»IM

* · · > · · • · · • · · » » • · · » I · t f · • · · 1 * t %

Claims (17)

27 116181

1. Digitaalinen informaationsiirtojärjestelmä (310), joka käsittää: lähettimen (10, 311, 312); 5 vastaanottimen (20, 311,312); tiedonsiirtoyhteyden (214) lähetettävän informaation (200) välittämiseksi mainitun lähettimen (10, 311, 312) ja vastaanottimen (20, 311,312) välillä; välineet (215, 216, 245, 248) tiedonsiirtoyhteyden laadun analysoimiseksi järjestettynä antamaan koodausmoodi-informaation (213) tiedonsiirtoyhtey-10 den laadun perusteella; ensimmäiset jakovälineet (204) informaation (200,213) jakamiseksi ainakin kahteen osaan, ensimmäiseen osaan (205) ja toiseen osaan (206) siten että ensimmäisen ja toisen osan informaation määrän suhde riippuu koodaus-moodi-informaatiosta (213); 15 mainittu lähetin (10, 311,312) käsittää kanavaenkooderin (207) informaati on (200) ensimmäisen osan kanavakoodaamiseksi; ja välineet (240,241) mainitun lähetettävän informaation (200) siirtämiseksi lähettimeltä (10, 311, 312) vastaanottimelle (20, 311, 312) tiedonsiirtoyhtey-den (214) yli, tunnettu siitä, että i 20 kanavaenkooderi (207) on järjestetty suorittamaan virheentunnistuskoo- :.! : daus (208) ensimmäiselle osalle (205) muttei toiselle osalle (206) siten että ’ 1 virheentunnistusenkoodattavan informaation osuus lähetettävästä informaa- tiosta riippuu koodausmoodi-informaatiosta; ja ’ lähetin (10, 311,312) on järjestetty lähettämään koodausmoodi-informaatio . , 25 (213) vastaanottimelle (20, 311,312) tiedonsiirtoyhteyden (214) yli.

2. Patenttivaatimukseni mukainen informaationsiirtojärjestelmä (310), tunnet- ; ‘‘ tu siitä, että mainittu kanavaenkooderi (207) on järjestetty suorittamaan virheenkorjaus-30 koodaus (209) koko ensimmäiselle osalle (205) tiedonsiirtoyhteydellä (214) :: tulevien virheiden korjaamiseksi vastaanotossa; käsittää toiset jakovälineet (208, 209) mainitun ensimmäisen informaation 28 116181 (205) jakamiseksi kahteen aliosaan, ensimmäiseen aliosaan ja toiseen ali-osaan; ja mainittu kanavaenkooderi (207) käsittää välineet (208) virheentunnistus-koodin lisäämiseksi mainitun ensimmäisen aliosan informaation yhteyteen. 5

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen informaationsiirtojärjestelmä (310), tunnettu siitä, että mainittu kanavaenkooderi (207) käsittää toiset jakovälineet (208, 209) mainitun ensimmäisen informaation (205) jakamiseksi kahteen aliosaan, ensimmäiseen aliosaan ja toiseen aliosaan, ja että mainittu kanava- 10 enkooderi (207) käsittää välineet (209) virheenkorjauskoodin lisäämiseksi mainitun ensimmäisen aliosan informaation yhteyteen.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen informaationsiirtojärjestelmä (310), tunnettu siitä, että toiset jakovälineet (208, 209) on järjestetty jakamaan 15 mainittu ensimmäinen informaatio (205) mainittuihin kahteen aliosaan koodausmoodi-informaation (213) perusteella.

5. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-4 mukainen informaationsiirtojärjes-telmä (310), tunnettu siitä, että mainitut tiedonsiirtoyhteyden (214) laa- : 20 dunanalysointivälineet (215, 216, 245, 248) käsittävät detektorin (215), joka i.i : detektoi tiedonsiirtoyhteyden (214) laatua mainitussa lähettimessä (10, 311, '··' 312) mainitun koodausmoodi-informaation (213) muodostamiseksi. • »·

6. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-4 mukainen informaationsiirtojärjes- . , 25 telmä (310), tunnettu siitä, että mainitut tiedonsiirtoyhteyden (214) laa- '; ‘.' dunanalysointivälineet (215,216, 245, 248) käsittävät detektorin (245), joka detektoi tiedonsiirtoyhteyden (214) laatua mainitussa vastaanottimessa (20, » ·’ " 311, 312) mainitun koodausmoodi-informaation (213) muodostamiseksi.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen informaationsiirtojärjestelmä (310), tunnet- tu siitä, että mainittu vastaanotin (20, 311,312) lisäksi käsittää välineet (224) virheellisten puhekehysten ilmaisemiseksi, ja että mainittu detektori (245) kä 116181 29 sittää välineet tiedonsiirtoyhteyden (214) laadun analysoimiseksi ja mainitun koodausmoodi-informaation (213) muodostamiseksi ilmaistujen virheellisten puhekehysten perusteella.

8. Patenttivaatimuksen 5, 6 tai 7 mukainen informaationsiirtojärjestelmä (310), tunnettu siitä, että se käsittää kohdistusmoodin valitsimen (216), joka on järjestetty valitsemaan koodausmoodi-informaatio (203) ryhmästä erilaisia koo-dausmoodi-informaatioita.

9. Minkä tahansa edeltävän patenttivaatimuksen mukainen informaationsiirto järjestelmä (310), tunnettu siitä, että mainittu lähetin (10, 311,312) käsittää useita puhe-enkoodereita (SPE1, SPE2,..., SPEN), jotka on järjestetty koodaamaan sisääntulevaa informaatiota (200) usealla eri linjanopeudella (k1, k2,... kN) puheparametrien (202) muodostamiseksi, mainittu lähetin (10, 15 311, 312) lisäksi käsittää useita kanavaenkoodereita (CHE1, CHE2,... CHEN), jotka on järjestetty lisäämään puheparametrien (202) yhteyteen kanavakoodit (210), ja että mainittujen tiedonsiirtoyhteyden laadunanalysointi-välineiden (215, 216, 245, 248) muodostaman koodausmoodi-informaation ..; j · (213) perusteella toteutettava informaation (200) jako mainittuun ensimmäi- *. | ; 20 seen osaan (205) ja toiseen osaan (206) on järjestetty muodostettavaksi * erikseen jokaiselle puhe-enkooderin (SPE1, SPE2,..., SPEN) ja kanavaen- kooderin (CHE1, CHE2, ... , CHEN) yhdessä muodostamalle koodekille.

< > ’ 10. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1 - 9 mukainen tiedonsiirtojärjestelmä, 25 tunnettu siitä, että kanavadekooderi (223) on järjestetty virheentunnistuk- •; ,: sen (224) perusteella määrittämään käytetäänkö vastaanotettua informaatio ta (218) vai korvaavaa informaatiota puhedekoodaukseen.

'··* 11. Matkaviestin (311,311’, 319), joka käsittää: '; ·* 30 vastaanottimen (20, 311) informaation (200,213) vastaanottamiseksi lähet- :...: timeltä (10) tiedonsiirtoyhteyden (214) yli; jakovälineet (204) informaation (200,213) jakamiseksi ainakin kahteen 116181 30 osaan, ensimmäiseen osaan (220) ja toiseen osaan (225), siten että informaation määrän suhde ensimmäisen osan (220) ja toisen osan (225) välillä perustuu koodausmoodi-informaatioon joka riippuu tiedonsiirtoyhteyden (214) laadusta; ja 5 kanavadekooderin (223) kanavadekoodausoperaation (222,224) suoritta miseksi ensimmäiselle osalle, tunnettu siitä, että matkaviestin on järjestetty vastaanottamaan koodausmoodi-informaation (213) tiedonsiirtoyhteyden (214) yli; ja kanavadekooderi on järjestetty suorittamaan virheetunnistusdekoodaus 10 (224) ensimmäiselle osalle (220) muttei toiselle osalle (225) siten että vir- heentunnistusdekoodattavan informaation osuus riippuu koodausmoodi-informaatiosta.

12. Lähetin (10) informaation (200) lähettämiseksi digitaalisessa tiedonsiirtojär- 15 jestelmässä (310) tiedonsiirtoyhteyden (214) yli, käsittäen: välineet (215, 216) tiedonsiirtoyhteyden (214) laadun analysoimiseksi; jakovälineet (204) informaation (200) jakamiseksi ainakin kahteen osaan, ensimmäiseen osaan (205) ja toiseen osaan (206) siten että informaation määrän suhde ensimmäisen osan (205) ja toisen osan (206) välillä riippuu ·.: · 20 koodausmoodi-informaatiosta (213) joka perustuu tiedonsiirtoyhteyden laa- ♦ * · tuun; :: kanavaenkooderi (207) jokin kanavakoodaustoimenpiteen (208, 209) suorit- “ tamiseksi ensimmäiselle osalle (205); ja ' lähettimen (240) lähetettävän informaation (200) lähettämiseksi tiedonsiir- 25 toyhteyden (214) yli; » f I :tunnettu siitä, että: » * ’; ’ ’ kanavaenkooderi (207) on järjestetty suorittamaan virheentunnistuskooda- : ·· uksen (208) ensimmäiselle osalle (205) muttei toiselle osalle (206) siten että ’···* virheentunnistusenkoodattavan informaation osuus lähetettävästä informaa- 30 tiosta riippuu koodausmoodi-informaatiosta; L,.: välineet (215, 216) tiedonsiirtoyhteyden (214) laadun analysoimiseksi on jär jestetty antamaan koodausmoodi-informaatio(213); ja 3i 116181 lähetin on järjestetty lähettämään koodausmoodi-informaation (213) tiedonsiirtoyhteyden (214) yli.

13. Vastaanotin (20), joka käsittää: 5 välineet (241) informaation (213, 218) vastaanottamiseksi lähettimeltä (10) tiedonsiirtoyhteyden (214) yli; välineet (219,248) vastaanotetun informaation (218) jakamiseksi ensimmäiseen osaan (220) ja toiseen osaan (225) siten että tiedon määrän suhde ensimmäisen osan (220) ja toisen osan (225) välillä perustuu koodausmoodi-10 informaatioon joka riippuu tiedonsiirtoyhteyden (213) laadusta; ja kanavadekooderin (223) jonkin kanavadekoodaustoimenpiteen (222, 224) suorittamiseksi mainitulta tiedonsiirtoyhteydeltä (214) ensimmäiselle osalle (220), tunnettu siitä, että: vastaanotin on järjestetty vastaanottamaan koodausmoodi-informaatio 15 (213) tiedonsiirtoyhteyden (214) yli; ja kanavadekooderi (223) on järjestetty suorittamaan virheentunnistus (224) ensimmäiselle osalle (220) muttei toiselle osalle (225) siten että virheentun-nistettavan tiedon osuus riippuu koodausmoodi-informaatiosta (213). : 20

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen vastaanotin, tunnettu siitä, että kanava- : dekooderi (223) on järjestetty virheentunnistuksen (224) perusteella määrit- ' * * * tämään käytetäänkö vastaanotettua informaatiota (218) vai korvaavaa infor- : ” maatiota puhedekoodaukseen. * * , . 25

15. Menetelmä informaation (200) siirtämiseksi digitaalisessa informaationsiirto- järjestelmässä (310) tiedonsiirtoyhteyden (214) yli, jossa: » ’ / analysoidaan tiedonsiirtoyhteyden (214) laatu; ; " annetaan koodausmoodi-informaatio (213) perustuen tiedonsiirtoyhteyden ' · (214) laatuun; ‘; : 30 jaetaan siirrettävä informaatio (200) ainakin kahteen osaan, ensimmäiseen :: osaan (205) ja toiseen osaan (206) siten että tiedon määrän suhde ensim mäisen osan (205) ja toisen osan (206) välillä riippuu koodausmoodi- 32 116181 informaatiosta (213); suoritetaan jokin kanavakoodaustoimenpide ensimmäisen osan (205) informaatiolle, tunnettu siitä, että suoritetaan virheentunnistuskoodaus (208) ensimmäiselle osalle (205) mut-5 tei toiselle osalle (206) siten että virheentunnistusenkoodattavan informaati on osuus lähetettävästä informaatiosta riippuu koodausmoodi-informaatiosta; lähetetään koodausmoodi-informaatio (213) tiedonsiirtoyhteyden (214) yli vastaanottimelle.

16. Patenttivaatimuksen 15mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että - mainittu analysointi suoritetaan vastaanottimessa (20), ja - mainittu analysointitulos (203, 213, 242, 247, 250) siirretään vastaanotti-melta (20) lähettimelle (10).

17. Patenttivaatimuksen 15 tai 16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu tiedonsiirtoyhteyden (214) laatua kuvaava analysointitulos (203, 213, 242, 247, 250) saadaan jollakin seuraavista mittaustoimenpiteistä: - mitataan puhesynteesistä (233) hylättyjen puheparametrikehysten (230) ,,;;' määrää tietyssä aikayksikössä, 20. mitataan puhesynteesistä (233) hylättyjen peräkkäisten puheparametrike- : hysten (230) määrää, ja : - suoritetaan molemmat edellä kuvatut mittaustoimenpiteet. 25 » · » 33 116181